六安职业业技术学学院毕业设计计（论文文）题目系专业班级学生姓名名指导教师师起迄日期期设计地点点摘要随着科学学技术的的日新月月异，自自动化程程度要求求越来越越高，市市场竞争争激烈、人人工成本本上涨，以以往人工工操作的的搬运和和固定式式输送带带为主的的传统物物件搬运运方式，不不但占用用空间也也不容易易更变生生产线结结构，加加上需要要人力监监督操作作，更增增加生产产成本，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减轻劳动强度，保障生产的可靠性、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成所必须面临的重大问题它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便本设计就PLC在机械手控制上的应用作了详细阐述.关键词::plcc可编程控控制器机械手手AbsttracctAlonng wwithh scciennce''s aand tecchnoologgy'ss chhanggingg wiith eacch nnew dayy, tthe auttomaaticcityy reequeest is getttinng hhighher andd hiigheer, marrkett coompeetittionn inntennse,, laaborr coost risse, forrmerrly thee maanuaal cconttroll thhe ttrannspoortiing andd thhe sstattionnaryy coonveeyorr beelt traadittionn thhingg moode of traanspportt prrimaarilly, nott onnly takkes thee sppacee noot tto bbe eeasyy too chhangge tthe prooducctioon llinee sttruccturre, in addditiion neeeds tthe mannpowwer monnitoor ooperratiion,, inncreeasees tthe prooducctioon ccostt, tthe oriiginnal prooducctioon ffeedds tthe insstalllmeent nott too bee abble to sattisffy ccurrrentt hiighlly aautoomatted by farr thhe nneedd. RReduucess thhe llaboor iinteensiity,, thhe ssafeeguaard prooducctioon rreliiabiilitty, thee seecurrity,, reeducces thee prroduuctiion cosst, redducees tthe envviroonmeentaal ppolllutiion,, too ennhannce thee prroduuct thee quualiity andd thhe eeconnomiic eeffiicieencyy iss thhe mmajoor iissuue wwhicch tthe entterpprisse pprodducees mmustt faace.. Itt innteggrattes thee auutommatiic cconttroll teechnnoloogy,, thhe MMeassureemennt Teechnniquue, thee neew ssenssor tecchnoologgy, thee coompuuterr maanaggemeent tecchnoologgy iin aa boody''s iinteegraatioon oof mmachhineery prooducct; Carrriees oon tthe cenntraalissm ssurvveilllannce,, thhe cconttroll suuperrvissor fullly usiing thee coompuuterr teechnnoloogy to thee prroduuctiion proocesss aand dissperrses thee coontrrol;; Haas aabsoorbeed tthe dissperrsioon-llikee coontrrol sysstemm annd tthe commmonn coontrrol sysstemm's merrit fullly,, usses thee sttanddarddizaatioon, thee moodullatiion,, thhe ssysttemaatizzed dessignn, tthe disspossitiion is nimmblee, tthe connfigguraatioon iis cconvveniientt. TThiss deesiggn oon PPLC,,in thee maanippulaatorr coontrrollled on to serrve as thee deetaiiledd ellaboorattionn.key worrd: plcc prrogrrammmablle cconttrolllerr maanippulaatorr第一章可可编程控控制PLCC1．1 PLCC简介自二十世世纪六十十年代美美国推出出可编程程逻辑控控制器（Proograammaablee Loogicc Coontrrolller，PLC）取代代传统继继电器控控制装置置以来，PLC得到了了快速发发展，在在世界各各地得到到了广泛泛应用。
同同时，PPLC的的功能也也不断完完善随随着计算算机技术术、信号号处理技技术、控控制技术术网络技技术的不不断发展展和用户户需求的的不断提提高，PLC在开关关量处理理的基础础上增加加了模拟拟量处理理和运动动控制等等功能今今天的PLC不再局局限于逻逻辑控制制，在运运动控制制、过程程控制等等领域也也发挥着着十分重重要的作作用作为离散散控的制制的首选选产品，PLC在二十十世纪八八十年代代至九十十年代得得到了迅迅速发展展，世界界范围内内的PLC年增长长率保持持为20%～30%随着着工厂自自动化程程度的不不断提高高和PLC市场容容量基数数的不断断扩大，近近年来PLC在工业业发达国国家的增增长速度度放缓但但是，在在中国等等发展中中国家PLC的增长长十分迅迅速综综合相关关资料，20004年全球PLC的销售收收入为100亿美元元左右，在在自动化化领域占占据着十十分重要要的位置置 PLCC是由摸摸仿原继继电器控控制原理理发展起起来的，二二十世纪纪七十年年代的PLC只有开开关量逻逻辑控制制，首先先应用的的是汽车车制造行行业它它以存储储执行逻逻辑运算算、顺序序控制、定定时、计计数和运运算等操操作的指指令；并并通过数数字输入入和输出出操作，来来控制各各类机械械或生产产过程。
用用户编制制的控制制程序表表达了生生产过程程的工艺艺要求，并并事先存存入PLC的用户户程序存存储器中中运行行时按存存储程序序的内容容逐条执执行，以以完成工工艺流程程要求的的操作PLC的CPU内有指指示程序序步存储储地址的的程序计计数器，在在程序运运行过程程中，每每执行一一步该计计数器自自动加1，程序序从起始始步（步步序号为为零）起起依次执执行到最最终步（通通常为END指令），然然后再返返回起始始步循环环运算PLC每完成成一次循循环操作作所需的的时间称称为一个个扫描周周期不不同型号号的PLC，循环环扫描周周期在1微秒到到几十微微秒之间间PLC用梯形形图编程程，在解解算逻辑辑方面，表表现出快快速的优优点，在在微秒量量级，解解算1K逻辑程程序不到到1毫秒它它把所有有的输入入都当成成开关量量来处理理，16位（也也有32位的）为为一个模模拟量大大型PLC使用另另外一个个CPU来完成成模拟量量的运算算把计计算结果果送给PLC的控制制器 相同同I/O点数的的系统，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，所以维护成本比DCS要低很多一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。
如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些近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始采用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速随着中国经济的高速发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PLLC应用于于专用设设备时可可以认为为它就是是一个嵌嵌入式控控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器1．2 PLLC内部原原理 PLCC实质上上是一种种被专用用于工业业控制的的计算机机，其硬硬件结构构和微机机是基本本一的编程器中央处理单元（CPU）输入电路输出电路系统程序存储区用户程序存储区电源图 PLLC硬件的的基本结结构图（1）中中央处理理单元（CPU）中央处理理单元（CPU）是PLCC的控制制中枢它它按照PLC系统程程序赋予予的功能能，接受受并存储储从编程程器键入入的用户户程序和和数据，检检查电源源、存储储器、I/O以及警警戒定时时器的状状态，并并能检查查用户程程序的语语法错误误。
当PLC投入运运行时，首首先它以以扫描的的方式接接受现场场各输入入装置的的状态和和数据，并并分别存存入I/OO映象区,然后从从用户程程序存储储器中逐逐条读取取用户程程序，经经过命令令解释后后按指令令的规定定执行逻逻辑或算算术运算算等任务务并将将逻辑或或算术运运算等结结果送入入I/O映象区区或数据据寄存器器内等等所有的的用户程程序执行行完毕以以后，最最后将I/O映象区区的各输输出状态态或输出出寄存器器内的数数据传送送到相应应的输出出装置，如如此循环环运行，直直到停止止运行为为止2）存存储器与微型计计算机一一样，除除了硬件件以外，还还必须有有软件才才能构成成一台完完整的PLCPLC的软件件分为两两部分:系统软软件和应应用软件件存放放系统软软件的存存储器称称为系统统程序存存储器PLC存存储空间间的分配配：虽然然大、中中、小型型 PLLC的CPU的最大大可寻址址存储空空间各不不相同，但但是根据据PLC的工作作原理，其存储储空间一一般包括括以下三三个区域域：系统统程序存存储区，系系统RAM存储区区（包括括I/O映象区区和系统统软设备备等）和和用户程程序存储储区A.系统统程序存存储区在系统程程序存储储区中存存放着相相当于计计算机操操作系统统的系统统程序。
它它包括监监控程序序、管理理程序、命命令解释释程序、功功能子程程序、系系统诊断断程序等等由制制造厂商商将其固固化在EPRROM中，用用户不能能够直接接存取它它和硬件件一起决决定了该该PLC的各项项功能B.系统统RAM存储区区系统RAAM存储储区包括括I/O映象区区以及各各类软设设备（例例如：逻逻辑线圈圈、数据据寄存器器、计时时器、计计数器、变变址寄存存器、累累加器等等）存储储区A）II/O映象区区由于PLLC投入运运行后，只只是在输输入采样样阶段才才依次读读入各输输入状态态和数据据，在输输出刷新新阶段才才将输出出的状态态和数据据送至相相应的外外设因因此，它它需要有有一定数数量的存存储单元元（RAM）以供供存放I/O的状态态和数据据，这些些存储单单元称作作I/O映象区区一个个开关量量I/O占用存存储单元元中的一一个位（bit）,一个模模拟量I/O占用存存储单元元中的一一个字（16个bitt)因此此，整个个I/O映象区区可看作作由开关关量的I/O映象区区和模拟拟量的I/O映象区区两部分分组成B）系系统软设设备存储储区除了I//O映象区区以外，系系统 RAAM存储区区还包括括PLC内部各各类软设设备（逻逻辑线圈圈、数据据寄存器器、计时时器、计计数器、变变址寄存存器、累累加器等等）的存存储区。
该该存储区区又分为为具有失失电保持持的存储储区域和和无失电电保持的的存储区区域，前前者在PLC断电时时，由内内部的锂锂电子供供电使使这部分分存储单单元内的的数据得得以保留留；后者者当PLC停止运运行时，将将这部分分存储单单元内的的数据全全部置“零”C．用户户程序存存储区用户程序序存储区区存放用用户编制制的用户户程序不不同类型型的PLC其存储储容量各各不相同同，一般般来说，随随着PLC机型增大大其存储储容量也也相应增增大不不过对于于新型的的PLC，其存储储容量可可根据用用户的需需要而改改变D．常用用的I/O分类常用的II/O分类如如下：开关量：：按电压压水平分分，有2200VACC、1100VACC、24VVDC，按隔隔离方式式分，有有继电器器隔离和和晶体管管隔离模拟量：：按信号号类型分分，有电电流型（4-220mAA,0--20mmA）、电电压型（0-110V,,0-55V,--10--10VV）等，按按精度分分，有12bbit,,14bbit,,16bbit等 除了了上述通通用I/O外，还还有特殊殊I/O模块，如如热电阻阻、热电电偶、脉脉冲等模模块按I/OO点数确确定模块块规格及及数量，I/O模块可可多可少少，但其其最大数数受CPU所能管管理的基基本配置置的能力力，即受受最大的的底板或或机架槽槽数限制制。
3）PPLC电源PLC电电源在整整个系统统中起着着十分重重要的作作用无无论是小小型的PLC，还是是中、大大型的PLC，其电电源的性性能都是是一样的的，均能能对PLC内部的的所有器器件提供供一个稳稳定可靠靠的直流流电源一一般交流流电压波波动在正正负10%（15%）之间间，因此此可以直直接将PLC接入到到交流电电网上去去可编程序序控制器器一般使使用2200V交流电电源可可编程序序控制器器内部的的直流稳稳压电源源为各模模块内的的元件提提供直流流电压某某些可编编程序控控制器可可以为输输入电路路和少量量的外部部电子检检测装置置（如接接近开关关）提供24V直流电电源驱驱动现场场执行机机构的电电源一般般由用户户提供可编程序序控制器器是从继继电器控控制系统统发展而而来的，它它的梯形形图程序序与继电电器系统统电路图图相似，梯梯形图中中的某些些编程元元件也沿沿用了继继电器这这一名称称，如输输入、输输出继电电器等这这种计算算机程序序实现的的“软继电电器”，与继继电器系系统中的的物理结结构在功功能上某某些相似似之处1．3 PLLC的工作作原理可编程序序控制器器有两种种基本的的工作状状态，即即运行（RUN）状态态与停止止（STOOP）状态态。
在运运行状态态，可编编程控制制器通过过执行反反映控制制要求的的用户程程序来实实现控制制功能为为了使可可编程序序控制器器的输出出及时地地响应随随时可能能变化的的输入信信号，用用户程序序不是只只执行一一次，而而是反复复不断地地重复执执行，直直至可编编程序控控制器停停机或切换换到STOOP工作状状态除了执行行用户程程序之外外，在每每次循环环过程中中，可如如上图编编程序控控制器还还要完成成，内部部处理、通通信处理理等工作作，一次次循环可可分为5个阶段段可编编程序控控制器的的这种周周而复始始的循环环工作方方式称为为扫描工工作方式式由于于计算机机执行指指令的速速度极高高，从外外部输入入-输出关关系来看看，处理理过程似似乎是同同时完成成的在内部处处理联合合阶段可可编程序序控制器器检查CPU模块内内部的硬硬件是否否正常，将将监控定定时器复复位，以以及完成成一些别别的内部部工作在通信服服务阶段段，可编编程序控控制器与与别的带带微处理理器的智智能装置置通信，响响应编程程器键入入的命令令，更新新编程器器的显示示内容当当可编程程序控制制器处于于停止（STOOP）状态态时，只只执行以以上的操操作可可编程序序控制起起处于（RUN）状态态时，还还要完成成另外3个阶段段的操作作。
在可编程程序控制制器的存存储器中中，设置置了一片片区域用用来存放放输入信信号和输输出信号号的状态态，它们们分别称称为输入入映像寄寄存器和和输出映映像寄存存器可可编程序序控制器器梯形图图中别的的编程元元件也有有对应的的映像存存储区，它它们统称称为元件件映像寄寄存器在在输入处处理阶段段，可编编程序控控制器把把所有外外部输入入电路的的接通//断开（ON//OFFF）状态态读入输输入寄存存器外接的输输入触点点电路接接通时，对对应的输输入映像像寄存器器为“1”状态，梯梯形图中中对应的的输入继继电器的的常开触触点接通通，常闭闭触点断断开外外接的输输入触点点电路断断开，对对应的输输入映像像寄存器器为“0”状态，梯梯形图中中对应的的输入继继电器的的常开触触点断开开，常闭闭触点接接通在在程序执执行阶段段，即使使外部输输入信号号的状态态发生了了变化，输输入映像像寄存器器的状态态也不会会随之而而变，输输入信号号变化了了的状态态只能在在下一个个扫描周周期的输输入处理理阶段被被读入可编程序序控制器器的用户户程序由由若干条条指令组组成，指指令在存存储器中中按步序序号顺序序排列在在没有跳跳转指令令时，CPU从第一一条指令令开始，逐条顺序的执行用户程序，直到用户程序结束之处。
在执行指令时，从输入映像寄存器或别的元件映像寄存器中将有关编程元件的0/1状态读出来，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算结果写入到对应的元件映像寄存器中，因此，各编程元件的映像寄存器（输入映像寄存器除外）的内容随着程序的执行而变化在输出处处理阶段段，CPUU将输出出映像寄寄存器的的0/1状态传传送到输输出锁存存器体体型图某某一输出出继电器器的线圈圈“通电”时，对对应的输输出映像像寄存器器为“1”状态信信号经输输出模块块隔离和功率率放大后后，继电电器型输输出模块块中对应应的硬件件继电器器的线圈圈通电，其其常开触触点闭合合，使外外部负载载通电工工作若梯形图图中输出出继电器器线圈断断电对应应的输出出映像寄寄存器为为“0”状态，在在输出处处理阶段段后，继继电器型型输出模模块中对对应的硬硬件继电电器的线线圈断电电，其常常开触点点断开，外外部负载载断电，停停止工作作某一一编程元元件对应应的映像像寄存器器为“1”状态时时，称该该编程元元件为ON，映像像寄存器器为“0”状态时时，称该该编程元元件为OFF扫描周期期可编程程序控制制器在RUN工作状状态时，执执行一次次扫描操操作所需需的时间间称为扫扫描周期期，其典典型值为为1~1100mms。
指令令执行所所需的时时间与用用户程序序的长短短、指令令的种类类和CPU执行指指令的速速度有很很大的关关系当当用户程程序较长长时，指指令执行行时间在在扫描周周期中占占相当大大的比例例不过过严格地地来说扫扫描周期期还包括括自诊断断、通信信等如如图所示示第(N-1)个扫描周期输出刷新第(N+1)个扫描周期输入采样第N个扫描周期输入采样输出刷新用户程序执行·图 PLCC的扫描描运行方方式（1）输输入采样样阶段在输入采采样阶段段，PLC以扫描描方式依依次读入入所有的的数据和和状态它它们存入II/O映象区区的相应应单元内内输入入采样结结束后，转转入用户户程序行行和输出出刷新阶阶段在在这两个个阶段中中，即使使输入数数据和状状态发生生变化I/O映象区区的相应应单元的的数据和和状态也也不会改改变所所以输入入如果是是脉冲信信号，它它的宽度度必须大大于一个个扫描周周期，才才能保证证在任何何情况下下，该输输入均能能被读入入2）用用户程序序执行阶阶段在用户程程序执行行阶段，PLC的CPU总是由由上而下下，从左左到右的的顺序依依次的扫扫描梯形形图并并对控制制线路进进行逻辑辑运算，并并以此刷刷新该逻逻辑线圈圈或输出出线圈在在系统RAM存储区区中对应应位的状状态。
或或者确定定是否要要执行该该梯形图图所规定定的特殊殊功能指指令例例如：算算术运算算、数据据处理、数数据传达达等3）输输出刷新新阶段在输出刷刷新阶段段，CPU按照I/O映象区区内对应应的数据据和状态态刷新所所有的数数据锁存存电路，再再经输出出电路驱驱动响应应的外设设这时时才是PLC真正的的输出4)输输入/输出滞滞后时间间输入/输输出滞后后时间又又称系统统响应时时间，是是指可编编程序控控制器的的外部输输入信号号发生变变化的时时刻至它它控制的的有关外外部输出出信号发发生变化化的时刻刻之间的的时间间间隔，它它由输入入电路滤滤波时间间、输出出电路的的滞后时时间和因因扫描工工作方式式产生的的滞后时时间三部部分组成成输入模块块的CPU滤波电电路用来来滤除由由输入端端引入的的干扰噪噪声，消消除因外外接输入入触点动动作是产产生的抖抖动引起起的不良良影响，滤滤波电路路的时间间常数决决定了输输入滤波波时间的的长短，其其典型值值为10mms左右输出模块块的滞后后时间与与模块的的类型有有关，继继电器型型输出电电路的滞滞后时间间一般在在10mms左右；；双向可可空硅型型输出电电路在负负载接通通时的滞滞后时间间约为1ms，负载载由导通通到断开开时的最最大滞后后时间为为10mms；晶体体管型输输出电路路的滞后后时间约约为1ms。
由扫扫描工作作方式引引起的滞滞后时间间最长可可达到两两个多扫扫描周期期可编编程序控控制器总总的响应应延迟时时间一般般只有几几十ms，对于于一般的的系统是是无关紧紧要的要要求输入入—输出信信号之间间的滞后后时间尽尽量短的的系统，可可以选用用扫描速速度快的的可编程程序控制制器或采采取其他他措施1．4 PLLC机型型的选择择方法1．PLLC的类型型PLC按结构构分为整整体型和和模块型型两类，按按应用环环境分为为现场安安装和控控制室安安装两类类；按CPU字长分分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等从从应用角角度出发发，通常常可按控控制功能能或输入入输出点点数选型型整体体型PLC的I/O点数固固定，因因此用户户选择的的余地较较小，用用于小型型控制系系统；模模块型PLC提供多多种I/O卡件或或插卡，因因此用户户可较合合理地选选择和配配置控制制系统的的I/O点数，功功能扩展展方便灵灵活，一一般用于于大中型型控制系系统2．输入入输出模模块的选选择输入输出出模块的的选择应应考虑与与应用要要求的统统一例例如对输输入模块块，应考考虑信号号电平、信信号传输输距离、信信号隔离离、信号号供电方方式等应应用要求求。
对输输出模块块，应考考虑选用用的输出出模块类类型，通通常继电电器输出出模块具具有价格格低、使使用电压压范围广广、寿命命短、响响应时间间较长等等特点；；可控硅硅输出模模块适用用于开关关频繁，电电感性低低功率因因数负荷荷场合，但但价格较较贵，过过载能力力较差输输出模块块还有直直流输出出、交流流输出和和模拟量量输出等等，与应应用要求求应一致致可根根据应用用要求，合合理选用用智能型型输入输输出模块块，以便便提高控控制水平平和降低低应用成成本考考虑是否否需要扩扩展机架架或远程程I/O机架等等3.电源源的选择择PLC的的供电电电源，除除了引进进设备时时同时引引进PLC应根据据产品说说明书要要求设计计和选用用外，一一般PLC的供电电电源应应设计选选用2200VACC电源，与与国内电电网电压压一致重重要的应应用场合合，应采采用不间间断电源源或稳压压电源供供电如如果PLC本身带带有可使使用电源源时，应应核对提提供的电电流是否否满足应应用要求求，否则则应设计计外接供供电电源源为防防止外部部高压电电源因误误操作而而引入PLC，对输输入和输输出信号号的隔离离是必要要的，有有时也可可采用简简单的二二极管或或熔丝管管隔离。
4.存储储器的选选择由于计算算机集成成芯片技技术的发发展，存存储器的的价格已已下降，因因此，为为保证应应用项目目的正常常投运，一一般要求求PLC的存储储器容量量，按256个I/O点至少少选8K存储器器选择需需要复杂杂控制功功能时，应应选择容容量更大大，档次次更高的的存储器器5..冗余功功能的选选择a．控制制单元的的冗余（1）重重要的过过程单元元：CPU（包括括存储器器）及电电源均应应1B1冗余2）在在需要时时也可选选用PLC硬件与与热备软软件构成成的热备备冗余系系统、2重化或3重化冗冗余容错错系统等等b． II/O接口单单元的冗冗余（1）控控制回路路的多点点I/O卡应冗冗余配置置2）重重要检测测点的多多点I/O卡可冗冗余配置置3）根据据需要对对重要的的I/O信号，可可选用2重化或3重化的I/O接口单单元第二章机机械手概概况2.1搬搬运机械械手的应应用简况况在现代工工业中，生生产过程程的机械械化、自自动化已已成为突突出的主主题在在机械工工业中，加加工、装装配等生生产是不不连续的的专用用机床是是大批量量生产自自动化的的有效办办法，程程控机床床、数控控机床、加加工中心心等自动动化机械械是有效效解决多多品种小小批量生生产自动动化的重重要办法法。
但除切削削加工本本身外，还还有大量量的装卸卸、搬运运、装配配等作业业，有待待于进一一步实现现机械化化据资资料介绍绍，美国国生产的的全部工工业零件件中，有有75％是小小批量生生产；金金属加工工生产批批量中有有四分之之三在50件以下下，零件件真正在在机床上上加工的的时间仅仅占零件件生产时时间的5％从从这里可可看出，装装卸、搬搬运等工工序机械械化的迫迫切性，工工业机械械手就是是为实现现这些工工序的自自动化而而产生的的机械械手可在在空间抓抓放物体体，动作作灵活多多样，适适用于可可变换生生产品种种的中、小小批量自自动化生生产，广广泛应用用于柔性性自动线线国内外机机械工业业、铁路路部门中中机搬运运械手主主要应用用于以下下几方面面：1.热加加工方面面的应用用热加工是是高温、危危险的笨笨重体力力劳动，很很久以来来就要求求实现自自动化为为了提高高工作效效率，和和确保工工人的人人身安全全，尤其其对于大大件、少少量、低低速和人人力所不不能胜任任的作业业就更需需要采用用机械手手操作2.冷加加工方面面的应用用冷加工方方面机械械手主要要用于柴柴油机配配件以及及轴类、盘盘类和箱箱体类等等零件单单机加工工时的上上下料和和刀具安安装等。
进进而在程程序控制制、数字字控制等等机床上上应用，成成为设备备的一个个组成部部分最最近更在在加工生生产线、自自动线上上应用，成成为机床床、设备备上下工工序联接接的重要要于段3.拆修修装方面面拆修装是是铁路工工业系统统繁重体体力劳动动较多的的部门之之一，促促进了机机械手的的发展目目前国内内铁路工工厂、机机务段等等部门，已已采用机机械手拆拆装三通通阀、钩钩舌、分分解制动动缸、装装卸轴箱箱、组装装轮对、清清除石棉棉等，减减轻了劳劳动强度度，提高高了拆修修装的效效率近近年还研研制了一一种客车车车内喷喷漆通用用机械手手，可用用以对客客车内部部进行连连续喷漆漆，以改改善劳动动条件，提提高喷漆漆的质量量和效率率近些年，随随着计算算机技术术、电子子技术以以及传感感技术等等在机械械手中越越来越多多的应用用，工业业机械手手已经成成为工业业生产中中提高劳劳动生产产率的重重要因素素2.2机机械手的的应用意意义在机械工工业中，机机械手的的应用意意义可以以概括如如下：1.可以以提高生生产过程程的自动动化程度度应用机械械手，有有利于提提高材料料的传送送、工件件的装卸卸、刀具具的更换换以及机机器的装装配等的的自动化化程度，从从而可以以提高劳劳动生产产率，降降低生产产成本，加加快实现现工业生生产机械械化和自自动化的的步伐。
2.可以以改善劳劳动条件件、避免免人身事事故在高高温、高高压、低低温、低低压、有有灰尘、噪噪声、臭臭味、有有放射性性或有其其它毒性性污染以以及工作作空间狭狭窄等场场合中，用用人手直直接操作作是有危危险或根根本不可可能的而而应用机机械手即即可部分分或全部部代替人人安全地地完成作作业，大大大地改改善了工工人的劳劳动条件件在一一些动作作简单但但又重复复作业的的操作中中，以机机械手代代替人手手进行工工作，可可以避免免由于操操作疲劳劳或疏忽忽而造成成的人身身事故3.可以以减少人人力，便便于有节节奏地生生产应用机械械手代替替人手进进行工作作，这是是直接减减少人力力的一个个侧面，同同时由于于应用机机械手可可以连续续地工作作，这是是减少人人力的另另一个侧侧面因因此，在在自动化化机床和和综合加加工自动动生产线线上，目目前几乎乎都设有有机械手手，以减减少人力力和更准准确地控控制生产产的节拍拍，便于于有节奏奏地进行行生产综上所述述，有效效地应用用机械手手是发展展机械工工业的必必然趋势势1.33.3机械手手的发展展概况与与发展趋趋势2.3机机械手的的发展概概况专用机械械手经过过几十年年的发展展，如今今已进入入以通用用机械手手为标志志的时代代。
由于于通用机机械手的的应用和和发展，进进而促进进了智能能机器人人的研制制智能能机器人人涉及的的知识内内容，不不仅包括括一般的的机械、液液压、气气动等基基础知识识，而且且还应用用一些电电子技术术、电视视技术、通通讯技术术、计算算技术、无无线电控控制、仿仿生学和和假肢工工艺等，因因此它是是一项综综合性较较强的新新技术目目前国内内外对发发展这一一新技术术都很重重视，几几十年来来，这项项技术的的研究和和发展一一直比较较活跃，设设计在不不断地修修改，品品种在不不断地增增加，应应用领域域也在不不断地扩扩大早在400年代，随随着原子子能工业业的发展展，已出出现了模模拟关节节式的第第一代机机械手50～660年代即即制成了了传送和和装卸工工件的通通用机械械手和数数控示教教再现型型机械手手这种种机械手手也称第第二代机机械手如如尤尼曼曼特(Unnimaate))机械手手即属于于这种类类型60～770年代，又又相继把把通用机机械手用用于汽车车车身的的点焊和和冲压生生产自动动线上，亦亦即是第第二代机机械手这这一新技技术进入入了应用用阶段80-990年代，装装配机械械手处于于鼎盛时时期，尤尤其是日日本90年代代机械手手在特殊殊用途上上有较大大的发展展，除了了在工业业上广泛泛应用外外，农、林林、矿业业、航天天、海洋洋、文娱娱、体育育、医疗疗、服务务业、军军事领域域上有较较大的应应用。
90年代代以后，随随着计算算机技术术、微电电子技术术、网络络技术等等的快速速发展，机机械手技技术也得得到飞速速的多元元化发展展总之，目目前机械械手的主主要经历历分为三三代：第一代机机械手主主要是靠靠人工进进行控制制，控制制方式为为开环式式，没有有识别能能力；改改进的方方向主要要是将低低成本和和提高精精度；第第二代机机械手设设有电子子计算机机控制系系统，具具有视觉觉、触觉觉能力，甚甚至听、想想的能力力研究究安装各各种传感感器，把把接收到到的信息息反馈，使使机械手手具有感感觉机能能；第三三代机械械手能独独立完成成工作过过程中的的任务它它与电子子计算机机和电视视设备保保持联系系，并逐逐步发展展成为柔柔性系统统FMSS(Fllexiiblee Maanuffactturiing Sysstemm)和柔性性制造单单元FMCC(Fllexiiblee Maanuffactturiing Celll)中重要要一环2.4机机械手的的发展趋趋势目前国内内工业机机械于主主要用于于机床加加工、铸铸锻、热热处理等等方面，数数量、品品种、性能方面面都不能能满足工工业生产产发展的的需要因此，国国内主要要是逐步步扩大机机械手应应用范围围，重点点发展铸铸锻、热热处理方方面的机机械手，以以减轻劳劳动强度度，改善善作业条条件。
在在应用专专用机械械手的同同时，相相应地发发展通用用机械手手，有条条件的还还要研制制示教式式机械手手、计算算机控制制机械手手和组合合式机械械手等将机械手手各运动动构件，如如伸缩、摆摆动、升升降、横横移、俯俯仰等机机构，以以及适于于不同类类型的夹夹紧机构构，设计计成典型型的通用用机构，以以便根据据不同的的作业要要求，选选用不用用的典型型部件，即即可组成成各种不不同用途途的机械械手既既便于设设计制造造，又便便于改换换工作，扩扩大了应应用的范范围同同时要提提高精度度，减少少冲击，定定位精确确，以更更好地发发挥机械械手的作作用此此外还应应大力研研究伺服服型、记记忆再现现型，以以及具有有触觉、视视觉等性性能地机机械手，并并考虑于于计算机机联用，逐逐步成为为整个机机械制造造系统中中的一个个基本单单元在国外机机械制造造业中，工工业机械械手应用用较多，发发展较快快目前前主要用用于机床床、模锻锻压力机机的上下下料，以以及点焊焊、喷漆漆等作业业中，它它可按照照事先制制定的作作业程序序完成规规定的操操作，但但是还不不具备任任何传感感反馈能能力，不不能应付付外界的的变化如如发生某某些偏离离时，就就将引起起零部件件甚至机机械手本本身的损损坏。
为为此，国国外机械械手的发发展趋势势是大力力研制具具有某些些智能的的机械手手，使其其拥有一一定的传传感能力力，能反反馈外界界条件的的变化，做做出相应应的变更更如位位置发生生稍些偏偏差时，即即能更正正，并自自行检测测，重点点是研究究视觉功功能和触触觉功能能视觉功能能即在机机械手上上安装有有电视照照相机和和光学测测距仪（即即距离传传感器）以以及卫星星计算机机工作作时，电电视照相相机将物物体形象象变成视视频信号号，然后后传送给给计算机机，以便便分析物物体的种种类、大大小、颜颜色和方方位，并并发出指指令控制制机械手手进行工工作触觉功能能即在机机械手上上安装有有触觉反反馈控制制装置工工作时机机械手先先伸出手手指寻找找工件，通通过装在在手指内内的压力力敏感元元件产生生触感作作用，然然后伸向向前方，抓抓住工件件手的抓力力大小可可通过装装在手指指内侧的的压力敏敏感元件件来控制制，达到到自动调调整握力力的大小小总之之，随着着传感技技术的发发展，机机械手的的装配作作业的能能力将进进一步提提高到到19995年，全全世界约约有50%的汽车车由机械械手装配配现今机械械手的发发展更主主要的是是将机械械手和柔柔性制造造系统以以及柔性性制造单单元相结结合，从从而根本本改变目目前机械械制造系系统的人人工操作作状态。
第三章机机械手控控制系统统设计3.1 设计内内容1.控制制要求将工件由由A处传送送到B处的机机械手，上上升/下降和和左移/右移的的执行用用双线圈圈二位电电磁阀推推动气缸缸完成当当某个电电磁阀线线圈通电电，就一一直保持持现有的的机械动动作，例例如一旦旦下降的的电磁阀阀线圈通通电，机机械手下下降，即即使线圈圈再断电电，仍保保持现有有的下降降动作状状态，直直到相反反方向的的线圈通通电为止止另外外，夹紧紧/放松由由单线圈圈二位电电磁阀推推动气缸缸完成，线线圈通电电执行夹夹紧动作作，线圈圈断电时时执行放放松动作作设备备装有上上、下限限位和左左、右限限位开关关，限位位开关用用扭子开开关来模模拟，所所以在实实验中应应为点动动电磁磁阀和原原位指示示灯用发发光二极极管来模模拟本本实验的的起始状状态应为为原位（即SQ2与SQ4应为QN，启动后马上打到OFF）,它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：原位下降降夹紧上升升右移左移上升升放松下降降4．示意意图5．指令令表6.程序序调试致谢本论文是是在李剑剑老师悉悉心指导导下完成成的李李老师严严谨的治治学态度度，精益益求精的的工作作作风，诲诲人不倦倦的高尚尚师德，严严以律己己、宽以以待人的的崇高风风范，朴朴实无华华、平易易近人的的人格魅魅力对我我影响深深远。
不不仅使我我树立了了远大的的目标、掌掌握了基基本的研研究方法法，还使使我明白白了许多多待人接接物与为为人处世世的道理理本论论文从选选题到完完成，每每一步都都是在李李剑老师师的指导导下完成成的，倾倾注了李李老师大大量的心心血在在此，谨谨向李剑剑师表示示崇高的的敬意和和衷心的的感谢！！最后对对评阅本本论文的的各位老老师致以以诚挚的的感谢！！参考文献献[1] 王炳实实. 机床床电气控控制.第三版版. 北京京：机械械工业出出版社，2004年：[2] 王本轶轶. 机床床设备控控制基础础.北京：：机械工工业出版版社，220055年：[3] 丁树模模. 液压压传动.. 北京京：机械械工业出出版社，2007年[4]林林平勇.高崇.电工电电子技术术.第二版版：北京京：高等等教育出出版社，20004年[5]熊熊幸明.曹才开.一种工工业机械械手的PLC控制.微计算算机信息息，20006年，[6]孔孔秀艳.一种四四轴搬运运机械手手的PLC控制.大众科科技，20008年，第7期：[7]刘刘轩.王丽伟.机械手手的PLC控制.机床电电器. 220066年，[8]张张应金. PPLC在机械械手搬运运控制系系统中的的应用.自动化化博览，20008年02月刊：：。