1、 1 目 录 摘 要 3 引 言 4 1 机械手简介 .5 1.1 概述 5 1.2 机械手的组成 .5 1.3 机械手的分类 5 1.4 机械手的应用 5 2 机械手的控制方案与选择 .6 2.1 控制要求 6 2.2 机械手的控制系统设计方案的比较 6 3 PLC 的简介 7 3.1 PLC 的产生 .7 3.2 PLC 的定义和特点 7 3.2.1 PLC 的定义 .7 3.2.2 PLC 的特点 .7 3.3 可编程控制器的主要性能指标 8 3.4 可编程控制器的分类 8 3.5 PLC 系统的组成 9 3.5.1 PLC 的硬件结构 .9 3.5.2 PLC 的软件 .9 3.6 可
2、编程控制器的工作方式 9 3.7 PLC 的编程语言 .10 3.8 FX2N 系列 PLC .11 3.8.1 FX2N 系列 PLC 的内部资源 .11 3.8.2 FX2N 系列 PLC 的基本顺控指令 .11 39 PLC 的应用领域 .12 4 PLC 对机械手的控制 .13 4.1 PLC 的选型 13 4.4.1 I/O 总点数的确定 .13 4.4.2 I/O 点信号性质分析 .13 4.4.3 用户存储器容量的估算 13 4.2 PLC 的梯形图 .14 4.2.1 程序的总体结构设计 .14 4.2.2 初始化程序 .14 4.2.3 手动程序 .14 4.2.4 回原位程
3、序 .15 4.2.5 自动程序 .16 4.3 指令程序 .17 4.4 I/O 接线图 17 4.5 相关电气设备选择和校验 19 4.5.1 系统调试 .19 4.5.2 程序的运行与调试 .20 2 4.6 材料清单 .20 4.7 不足和改进 .21 5 毕业设计总结 .22 6 致谢 .23 参考文献 .24 3 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 的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感 器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机 电一体化的典型代表仪器之一。
4、 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，控制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，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，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 灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程 的要求随时更改相关参数。 关键词：机械手 PLC 变频器 交流电机 4 引 言 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。随着工业现代化的进 一步发展,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控制领域中出现的一项新的技术， 是现代控制理论与工业生产 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、
