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1、精品学习资源2 基于 PLC的机械手设计摘 要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之 一；机械手的机械结构采纳滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有沟通电机、变频器、传感器、等电子器件组成；该装置涵盖了可编程掌握技术，位置掌握技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一；本文介绍的机械手是由 PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，掌握机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过沟通电机的正反转来掌握机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能；本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作
2、敏捷多样， 可代替人工在高温顺危急的作业区进行作业，并可依据工件的变化及运动流程的要求随时更换相关参数；关键词： 机械手， PLC ，变频器 ，沟通电机欢迎下载精品学习资源PLC-based design of a manipulatorABSTRACTManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mec
3、hanical devices composition； Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents
4、a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision, micro-switches position signal transmission will host PLC； location close to the switching signal from thefeedback from the mainframe to
5、the PLC, through the exchange of Motor reversion tocontrol the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous
6、operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.KEY WORDS : Manipulator ，PLC ， Inverter ， AC motor欢迎下载精品学习资源目录前 言错误！未定义书签；第一章可编程掌握 PLC21.1 1 PLC 简介 21.2 2PLC的工作原理 错误！未定义书签；其次章机械手 PLC掌握系统设计 62 1
7、机械手夹持器和机座的结构 102.1.1机 械 手夹 持器 202.1.2机座 .20谢 辞 . 48参考文献 49欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源前 言代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题；随着工业现代化 的进一步进展 , 自动化已经成为现代企业中的重要支柱 , 无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见；同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高 温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不 利于人工进行操作；工业机械手是近代自动掌握领域中显现的一项新的技术，是现代掌握理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中
8、的一个重要组成部分；工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一；特殊在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛；在我国，近几年来也有较快的进展，并取得肯定的成效，受到机械工业和铁路工业部门的重视；本课题拟开发物料搬运机械手，采纳日本三菱公司的FX2N系列 PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行掌握；该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由沟通电机、变频器、操作台等部件组成；我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，掌握机械手完成各种动作；由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着很多仍没来得及解决的问题，期望广大
9、老师、同学能够赐予批判指正并予以解决；欢迎下载精品学习资源第一章可编程掌握PLC1.1 PLC 简介自二十世纪六十岁月美国推出可编程规律掌握器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器掌握装置以来，PLC 得到了快速进展，在世界各地得到了广泛应用；同时， PLC 的功能也不断完善；随着运算机技术、信号处理技术、掌握技术网络技术的不断进展和用户需求的不断提高，PLC 在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动掌握等功能；今日的PLC不再局限于规律掌握，在运动掌握、过程掌握等领域也发挥着非常重要的作用；作为离散掌握的首选产品， PLC 在二十世纪八十岁月至
10、九十岁月得到了快速 进展，世界范畴内的 PLC 年增长率保持为 20%30%；随着工厂自动化程度的不 断提高和 PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓；但是，在中国等进展中国家PLC 的增长非常快速；综合相关资料，2004 年全球 PLC 的销售收入为100 亿美元左右，在自动化领域占据着非常重要的位 置；PLC是由摸仿原继电器掌握原理进展起来的，二十世纪七十岁月的PLC只有开关量规律掌握，第一应用的是汽车制造行业；它以储备执行规律运算、次序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来掌握各类机械或生产过程；用户编制的掌握程序表达了生产过程的
11、工艺要求，并事先存入PLC 的用户程序储备器中；运行时按储备程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作； PLC的 CPU内有指示程序步储备地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为 END指令），然后再返回起始步循环运算；PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期；不同型号的PLC，循环扫描周期在 1 微秒到几十微秒之间； PLC 用梯形图编程，在解算规律方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算 1K 规律程序不到 1 毫秒；它把全部的输入都当成开关量来处理， 16 位（也有 32 位的）为一个模拟量；大型
12、PLC使用另外一个 CPU来完成模欢迎下载精品学习资源拟量的运算；把运算结果送给PLC的掌握器；相同 I/O 点数的系统，用 PLC比用 DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）； PLC 没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以爱护成本比DCS要低很多；一个 PLC的掌握器，可以接收几千个 I/O 点（最多可达 8000 多个 I/O ）；假如被控对象主要是设备连锁、回路很少，采纳PLC 较为合适； PLC由于采纳通用监控软件，在设计企业的治理信息系统方面，要简洁一些；近10年来，随着 PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开头采纳 PLC进行掌握， PLC
13、在我国的应用增长非常快速；随着中国经济的高速进展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头；通用 PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式掌握器，但PLC 相对一般嵌入式掌握器而方具有更高的牢靠性和更好的稳固性；实际工作中遇到的一些用户原先采纳嵌入式掌握器，现在正逐步用通用PLC 或定制 PLC 取代嵌入式掌握器1.2 PLC的工作原理可编程序掌握器有两种基本的工作状态，即运行（ RUN）状态与停止（ STOP）状态；在运行状态，可编程掌握器通过执行反映掌握要求的用户程序来实现掌握功能；为了使可编程序掌握器的输出准时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序
14、不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序掌握器停机 或切换到 STOP工作状态；除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，一次循环可分为 5 个阶段；可编程序掌握器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式；由于运算机执行指令的速度极高，从外部输入 - 输出关系来看，处理过程好像是同时完成的；在内部处理联合阶段；可编程序掌握器检查CPU模块内部的硬件是否正常， 将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作；欢迎下载精品学习资源在通信服务阶段，可编程序掌握器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容；当可编程序掌握器处于停止（ STOP）状态时，只执行以
15、上的操作；可编程序掌握起处于（RUN）状态时，仍要完成另外 3 个阶段的操作；在可编程序掌握器的储备器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器；可编程序掌握器梯形图中别的编程元件也有对应的映像储备区，它们统称为元件映像寄存器；在输入处理阶段，可编程序掌握器把全部外部输入电路的接通 / 断开（ ON/OFF）状态读入输入寄存器；外接的输入触点电路接通时，对应的输入映像寄存器为“ 1”状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开；外接的输入触点电路断开，对应的输入映像寄存器为“0”状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通；在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变 化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入
