1、 1 毕业设计毕业设计 机械手控制电路设计机械手控制电路设计 2 摘摘 要要 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人 工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定方式输送带为主的传统物件搬运方式、 不但占用空间而且不容易变更生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加了生 产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。因此减轻劳 动强度，保障生产可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的 质量及经济效益是企业生产所必须面临的重大的问题。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计， 对机械手技术进行了系统的分析，提出了用电磁阀和 PL
2、C 控制的设计方案。采 用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料 分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在 其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择 PLC 的控制单元来完成系统功能 的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、 理论意义明确的控制策略 关键词：机械手，PLC，控制电路 3 第一章第一章 绪论绪论 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续 性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不 连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数
3、控机床、加工 中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。 但除切削 加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。 机器手的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。 它能模仿人 手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作 装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操 作以保护人身安全，广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门 1.1 本课题的设计的目的和意义本课题的设计的目的和意义 随着我国经济迅速发展，很多行业技术水平不但提高微电子技术、计算机技 术和自动化技术就是其中最快
4、的技术之一， 机械手在早期的应用时在汽车制造方 面，进行一般的焊接、喷漆、搬运物料等。但是面临一些人工无法完成的工作， 机械手成为了人的代替品，因此，随着人把机械手运用到更加恶劣的环境中，他 可以有效的代替人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作；替代 人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前机械手主要 用于制造业中。 随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对机械手的安全性，可 靠性、准确性的要求越来越高，以继电器组成的控制系统实现机械手控制的方法 已经不能满足人们的需要。可编程控制器因为稳定可靠、结构简单、功能强大和 使用方便，已经成为应用最广泛的装置，成为现代工业自动化的主要支柱之一。 机械手控制要求接入设备使用简单，系统编程过程简单，具有人性化， PLC 控制 机械手改善了机械手的灵活性。因此 PLC 控制机械手得到广泛应用 4 1.2 本课题的基本要求本课题的基本要求 本课题将要完成的主要任务如下： 1. 用西门子 PLC 技术设计机械手控制电路，模拟机械手工作过程如图 1-1，使 每次循环动作均从原位开始。 （1）在传输带 A 端部，如
