机械手设计论文
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计的毕业论文在现代工业领域，机械手作为一种重要的自动化设备，被广泛应用于生产线上的各个环节。
机械手的设计与优化是一个复杂而又关键的任务，需要考虑到多个因素，如精度、速度、负载能力等。
本篇论文将探讨机械手设计的一些关键问题，并提出一种新的设计方案。
首先，机械手的结构设计是决定其性能的关键因素之一。
常见的机械手结构包括串联结构、并联结构和混合结构。
串联结构由多个连杆组成，具有较高的精度和刚度，适用于需要高精度操作的场景。
并联结构由多个平行连杆和执行器组成，具有较高的负载能力和速度，适用于需要承载重物和快速操作的场景。
混合结构则结合了串联结构和并联结构的优点，可以根据具体需求进行灵活配置。
本论文将采用混合结构设计机械手，以兼顾精度和负载能力。
其次，机械手的运动学分析是设计过程中的重要一环。
通过对机械手的运动学分析，可以确定各个关节的运动范围和姿态，为后续的轨迹规划和控制提供依据。
机械手的运动学分析可以通过解析方法和数值方法两种途径进行。
解析方法适用于简单的机械手结构，通过代数方程求解关节角度和末端位置。
数值方法适用于复杂的机械手结构，通过迭代计算关节角度和末端位置。
本论文将采用数值方法进行机械手的运动学分析，以适应复杂的设计需求。
然后，机械手的轨迹规划是实现预定任务的关键一步。
轨迹规划旨在确定机械手末端执行器的运动轨迹，使得其能够在给定的时间内到达指定位置，并保持所需的速度和加速度。
常见的轨迹规划算法包括插值方法和优化方法。
插值方法通过在给定的关键点之间进行插值，生成平滑的轨迹。
优化方法通过优化目标函数，如最小化时间、最小化能量消耗等，生成最优的轨迹。
本论文将采用插值方法进行机械手的轨迹规划，以保证运动的平滑性和连续性。
最后，机械手的控制系统是实现精确控制的核心。
机械手的控制系统包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
传感器用于获取机械手和工件的状态信息，执行器用于执行控制指令，控制器用于计算控制指令并发送给执行器。
本科机械手毕业设计论文
1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。
把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强[1]。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。
目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。
本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。
(完整版)具有五个自由度的机械手设计毕业论文设计
具有五个自由度的机械手设计摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。
文章主要叙述了机械手的设计计算过程。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。
同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
机械手采用液压传动，使传动系统简单可靠；选用可编程控制器对机械手的动作进行控制，使控制程序简单，系统维护方便。
设计过程中，对机械手和液压缸部分做了详细的设计计算。
同时，对机械手的通用性主要是采用可更换式手部结构来实现，通过更换手部，可使机械手抓取外圆零件和内圆零件，从而实现了系统的多功能化。
机械手总体结构能够实现手臂的水平伸缩、垂直升降、旋转和抓取等功能，这些动作都是可编程控制器控制，用液压缸驱动机械手来完成的。
文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。
全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后使用软件对机械手PLC控制仿真。
关键词：机械手；液压传动；液压缸；PLC仿真；AbstractThe applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator. Manipulator use system can be simple and reliable. The manipulator and in this paper. The movements of mechanical be convenient. And the universal ability of manipulator is based on the interchangeability of the grasp cylindrical parts and inner parts through the replacement of and captures the semifinished materials. All those movements are controlled by programmable controller and realized by industry manipulator's design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion ,which the major structural design computation. Finally uses the software to carry out the PLC control simulation for manipulator's ；Hydraulic cylinder；Programmable logic Controller simulation;目录1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2 工业机械手的简史 (1)1.3工业机械手在生产中的应用 (3)1.4 机械手的组成 (4)1.5工业机械手的发展趋势 (5)2 机械手的总体设计方案 (7)2.1 机械手基本形式的选择 (7)2.2机械手的主要部件及运动 (7)2.3驱动机构的选择 (8)2.4 机械手的技术参数列表 (8)3 机械手手部的设计计算 (9)3.1 手部设计基本要求 (9)3.2 典型的手部结构 (9)3.3机械手手抓的设计计算 (9)3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 (13)3.5弹簧的设计计算 (14)4 腕部的设计计算 (17)4.1 腕部设计的基本要求 (17)4.2 腕部的结构以及选择 (17)4.3 腕部的设计计算 (18)5 臂部的设计及有关计算 (23)5.1 臂部设计的基本要求 (23)5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (24)5.3 手臂直线运动的驱动力计算 (24)5.4 液压缸工作压力和结构的确定 (27)6 机身的设计计算 (29)6.1 机身的整体设计 (29)6.2 机身回转机构的设计计算 (30)6.3 机身升降机构的计算 (34)6.4 轴承的选择分析 (37)7 液压驱动系统设计 (38)7.1液压驱动的特点 (38)7.2液压系统设计 (39)8 PLC控制系统设计 (40)8.1 PLC的特点 (40)8.2 PLC的选择及IO分配 (40)8.3 PLC程序设计及仿真 (42)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1.绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
三自由度机械手的结构设计论文
三自由度机械手的结构设计摘要本文简要介绍了机械手的概念，机械手的组成和分类，国内外的发展状况及发展前景。
本文对机械手进行总体方案设计，结合生产实际及理论确定了机械手的结构及动作过程，坐标型式和自由度数，并列出了机械手的技术参数。
设计出了机械手的驱动方案、控制方案，在进行控制方案的选取时进行了不同方案的优缺点的对比，最后确定了具体的控制方案。
在进行机械手控制器件的选取时，对控制器件选择进行了详细的分析，如对步进电机参数的具体选取。
最后介绍了利用可编程序控制器对机械手进行控制，同时叙述了可编程序控制器选取原则及工作过程，并绘制出了可编程序控制器外部接线图。
在用可编程序控制器控制时分为手动和自动两种工作方式，并绘制了自动工作方式的顺序功能图。
关键词机械手的概念，机械手控制器件，可编程序控制器（PLC）ThREE DEGREES OF FREEDOM MANIPULATORDESIGNABSTRACT目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)一、引言1.1简要介绍机械手的概念 (4)1.2机械手的组成和分类 (5)1.2.1机械手的组成 (5)1.2.2机械手的分类 (5)1.3国内外发展状况 (6)二、三轴自由度机械手的结构及动作过程 (7)2.1机械手的结构 (7)2.2机械手的动作过程 (8)2.3机械手的驱动方案设计 (9)2.4机械手的控制方案设计 (9)2.5机械手的座标型式与自由度 (10)2.6机械手的技术参数列表 (11)三、控制器件选型 (11)3.1步进电机及其驱动器选择 (11)3.2直流电机及其驱动器选择 (12)3.3旋转编码器的选择 (14)四、机械手的PLC控制设计 (15)5.1可编程序控制器的选择 (15)5.2可编程序控制器的工作过程 (16)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录 (21)一、引言随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。
机械手毕业设计论文
机械手毕业设计论文机械手是一种可以模仿人类手的机械装置，广泛应用于工业生产中的自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
本文以机械手的设计与应用为主题，描述了在毕业设计中设计机械手的过程及其应用前景。
全文共计700字。
摘要：随着技术的不断进步和人们对生产效率与安全性要求的提高，机械手逐渐成为现代工业生产中的重要设备。
本论文旨在通过设计一个具有多种功能的机械手来探讨其设计原理与应用前景。
引言：机械手是一种能够模仿人手动作的机械装置，它能够在指定的空间内完成各种动作，在工业生产中能够用于自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
随着自动化技术的快速发展，机械手应用的范围也越来越广泛。
设计过程：本论文的设计目标是设计一个具有多种功能的机械手，并简化其结构以降低成本。
设计过程包括以下几个步骤：1. 确定机械手的应用场景：根据机械手的应用场景，确定其需要具备的功能和性能要求。
2. 选取适合的驱动方式：根据应用场景和要求，选取适合的驱动方式，如伺服电机、液压驱动等。
3. 机械结构设计：设计机械手的结构，包括连杆、关节、末端执行器等部分，确定各部分的尺寸和位置关系。
4. 控制系统设计：设计机械手的控制系统，包括处理器、编码器、传感器等部分，实现对机械手的精确控制。
5. 系统集成与调试：将各个部分进行集成，进行系统调试和优化，确保机械手的正常运行。
应用前景：机械手作为一种先进的自动化设备，具有广阔的应用前景。
它可以用于代替人工完成单调、重复的工作，提高生产效率。
同时，机械手还可以应用于危险环境中，避免人身伤害。
另外，机械手还可以应用于医疗领域，例如辅助手术、康复治疗等。
随着技术的不断进步，机械手在各个领域的应用前景将更加广阔。
结论：通过本论文的设计与研究，我们对机械手的设计原理和应用前景有了更深入的了解。
机械手的设计过程需要综合考虑应用场景、驱动方式、机械结构和控制系统等因素，以实现机械手的多功能化和成本降低。
机械手毕业设计论文
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊机械手毕业设计论文第一章总论1.1 机械手的概况及要求1.1.1 机械手的概况工业机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，它是一种能够仿人操作、自动控制、可以重复编制程序、并能够在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备。
机器人技术是结合了计算机、控制、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代十分活跃且应用尤其广泛的领域。
它的应用情况如何，是一个国家工业自动化水平的标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器的特长的一种拟人的电子装置，既有人对环境的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上来说它是机器发展过程的必然产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备，也是先进的自动化生产过程中不可缺少的自动化设备。
机械人的应用会带来巨大的社会效益和经济效益。
社会效益：1、可以改善工作人员的劳动环境，使工人安全性提高，劳动强度降低。
2、在科学研究和生产等众领域机器人可以代替人类做人类难以完成的工作。
3、在无故障的情况下，工作时不会受到情绪的影响。
经济效益：1、可以提高生产效率。
2、可以提高产品质量。
3、可以减少工作场地。
4、可以降低成本，包括劳动成本，节能和节省原材料。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5、可以简化管理，降低库存。
6、可以做到产品批量可大可小，品种多样化，转产周期快1.1.2 对机械手的一般要求机械工业中应用机械手的主要目的，一是解决生产过程自动化，二是改善劳动条件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低成本。
因此要求机械手成本低，品种多样化，零件、元件系列化、通用化、标准化、性能化、性能稳定可靠。
一、降低机械手的成本为扩大机械手的使用范围，必须降低机械手的成本。
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计机械手是现代工业中常见的机器人之一，由于其具有多自由度、高精度、高速度和高可靠性等优点，已被广泛应用于各个领域，如汽车制造、电子工业、医药行业等。
本文旨在设计一款具有5自由度的机械手，并通过实验验证其性能。
1. 设计目标本文设计的机械手需要满足以下要求：1）5自由度，能够完成物体的抓取、放置等动作。
2）控制系统采用开放式控制系统，便于后期升级和维护。
3）运动精度高，误差小于0.1mm。
4）机械手材料要轻、耐用、适应各种环境。
2. 设计方案2.1 机械手结构本文设计的机械手采用5自由度结构，由机座、立柱、机械臂、手腕和手爪组成。
其中，机座为底部固定部分，立柱为支撑机械臂的部分，机械臂由两节横臂和一个竖臂组成，手腕部分由旋转机构和电机驱动，手爪部分采用夹爪结构。
2.2 机械手控制系统本文设计的机械手控制系统采用开放式控制系统，主要由运动控制器和电机驱动器组成。
其中，运动控制器采用嵌入式控制器，可以实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能；电机驱动器采用步进电机或直流电机，可以实现机械手各关节的转动。
2.3 机械手传感器为了实现机械手的精准控制，本文设计了多种传感器。
其中，位置传感器用于测量机械臂和手腕的位置关系；压力传感器和力传感器用于测量机械手的终端执行器上施加的力，以实现力控制；光电传感器用于检测物体的位置和大小，以实现对物体的抓取和放置。
3. 实现过程3.1 机械手结构制作本文设计采用了轻质的铝合金材料制作机械手结构，可轻松实现多种姿态和拓扑结构的改变。
通过平面布局和实体设计，确保各组件作用协调，避免机械手扭曲变形和故障。
3.2 控制系统设计机械手采用基于嵌入式控制器的现代控制技术，集成多种运动控制和检测传感器的系统，实现了可编程控制和高速运动。
3.3 实现性能测试机械手的运动精度、速度和力度可以用基本测试方法测量，主要通过控制器的调整和传感器测量来实现。
通过实验验证，本文设计的机械手成功实现了5自由度控制、精度达到0.1mm、速度达到30m/min、负载能力大于5kg的要求。
机械手结构设计毕业论文
1。
绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤；2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度，减轻人力，便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1。
2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的.1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动）。
运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton），专门生产工业机械手.1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型.虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni—mate 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构，降低成本.如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
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. .摘要这次的设计主要以国外机械手的研究现状以及PLC的发展趋势为着手点，重点介绍了机械手在PLC控制电路控制下的工作过程及运作原理，随后又着眼于组态王软件与机械手控制系统的结合，利用组态王开发出了用于机械手控制系统的监控界面，从而可以更加清晰准确地关注机械手的工作状况，为故障诊断、维修提供了便利，充分提高了系统的工作效率。
关键词：机械设计，机械手，PLC,组态王AbstractIn this design the present condition of research about domestic and international manipulator and development trend of research concerning PLC were introduced. The principle of work and the process of action’s realization of manipulator control system were described. The design of manipulator model control system based on PLC was researched and KingView’s application in the manipulator model control system was researched. The interface of supervision for the manipulator model control system was designed by KingView. An intuitive, clear and accurate manipulator operating state was provided. And then various possibilities for maintain and breakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.Key Words： manipulator ， electromagnetic valve， PLC，KingView目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 (1)1.1 机械手的概述 (1)1.2 国外机械手研究概况 (1)1.3 课题的主要研究容 (2)第2章总体方案设计 (2)2.1 机械手的工作过程及控制要求 (2)2.1.2 机械手的控制要求 (4)2.2 机械手的方案设计及主要控制参数 (5)2.2.1 机械手的主要类型和自由度选择 (5)2.2.2 机械手的控制方案设计 (5)2.2.3 机械手的手部结构 (5)第3章机械手的控制系统策划 (6)3.1 PLC的工作原理 (6)3.1.1 PLC概况 (7)3.1.2 PLC的特点 (7)3.1.3 PLC结构 (7)3.1.4 PLC功能和应用 (8)3.2 IO分配及外部接线图的设计 (8)3.2.1 I/O点数的确定及PLC类型的选择 (8)3.2.2 PLC的I/O分配 (9)图表3.5 PLC的I/O配置表 (9)3.3.2 机械手控制系统的外部接线图 (9)第4章机械手的PLC程序规划 (9)4.1 复位程序 (10)4.2 自动和手动切换程序 (10)4.3 下降动作 (10)4.4 加紧动作 (10)4.5 上升动作 (11)4.6 右移动作 (11)4.7 下移和松开动作 (11)第五章组态软件监控设计及系统运行 (12)5.1 组态软件仿真实现的意义 (12)5.2 组态软件的设计步骤 (12)5.3 组态王全局命令的编写 (14)5.4 系统的仿真运行 (16)总结与展望 (18)参考文献 (20)致 (22)附录1梯形图PLC程序 ................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1 机械手的概述机械手是仿照人手的局部能力，根据确定的流程、环节与方式才可以完成主动抓取、托运、搬动的自动装置。
在工业生产中应用程序叫做工业机械人。
在现实批量作业中，机械手可以提升生产的自动化质量与生产时间，能减少劳动强度、保障货物的质地达成安全生产。
主要是指在强光、高温、高压、低温、低压、黑暗、粉尘有毒气体较大的环境中它可以代替人们去从事那些对人体有害的工作，把人们从危险的工作环境中解放出来。
随着工业的发展，功能和性能的不断改善与提高，在工业机械的加工、铸造、喷漆、修编、装箱、托运等方面越来越受到人们的青睐。
1.2 国外机械手研究概况机械手从20世纪初被发明出来后经过近几年的不断改进与发展，今天已经成为大多数工业生产自动化的必要配置。
现在，工业生产中投入使用的机械手大都是最早的一批机械手又叫程序控制机械手。
这批机械手打都选用了开关控制，主要用在工业生产焊接、喷漆、上货和下货方面，不会对外界变化做出反应；下一代的机械手即第二代机械手，已经具有了感知外界变化的能力，但仍然是基于信息从外部世界的过程控制，但可以改变修正和改进控制程序；这代机械手大部分选用触碰类传感器这一类较为单一的传感设备和对应的适应性算法[1]。
现在，在第一代机械手第二代机械手的发展前提下，出现了第三代机械手，它可以改变对环境和客观环境的感知，并有了能够正确的判断的复杂情况并做处理的能力。
对本身活动自己作出处理的智能化机械手，它能识别事物，具有触觉、视觉、力觉、听觉、味觉等多种人类才有的能力，能完成搜寻、追踪、辨色识图等多种仿生行为，拥有专业人士的认知能力、语音识别和自学能力的人工智能系统[1]。
现在机械手的功能有了新的突破：开始有了仿人型机械手、微型机械手和微操作系统（如工业上较细的管道机械手自动探测系统、小型飞行器等）、机械手化机械、智能机械手（不但能够运行之前设定的程序，而且可依据工作状况相对应地开始工作，如躲避障碍物的运动，有效的进行动态的研习等）。
现在的机械手在非制造业中的应用和服务业的扩，难保他将来不会越来越多地用在军事领域，提高我们国家的军事现代化水平[ 1 ]。
国际方面：最近几年来国外方面的机械手的发展也在不断上升主要有以下几个方面。
机械手性能不断提高，而单机价格不断下降；机械结构向模块化、可重构化发展；单片机控制系统的发展方向为开放式PC控制器；传感器将会成为越来越重要生产工具；从仿真方面机械手虚拟现实功能来看，机械手将发展到现实中的控制。
国方面：目前在一些机种方面，像喷涂料用的机械手、焊接用的机械手、特殊条件下搜索用的机械手等可以特殊作业的机械手，都利用了机械手原型机的工作原理与操作技巧，处理了掌管启动体系的规划，软件的设想和操作系统等重要环节，自动涂装线的控制，弧焊自动生产线及周边设备的信息自动交换的全套过程，有助于控制技术的进一步提升；；在基础元件方面，谐波减速器、机械手焊接电源、焊缝自动跟踪装置也有了突破；从技巧掌握方面来讲，我国还是拥有了独立自主研发机械手技术的基础[1]。
1.3 课题的主要研究容这次课题主要是以组态王与机械手的控制系统组成部分以及PLC在这方面的应用开展的，主要由以下容组成：（1）第一章介绍了机械手监控系统的基本容，包括机械手监控系统的发展现状以及机械手监控系统工艺流程；（2）第二章介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对机械手监控系统进行设计分析；（3）第三章对机械手监控系统进行了硬件设计；（4）第四章对机械手监控系统进行了PLC程序设计；（5）第五章PLC和组态王工控机联合调试和机械手控制系统的操作。
第二章总体方案设计2.1 机械手的工作过程及控制要求机械手的结构图如图2.1所示。
打开电源，按下启动按钮，上电复位；机械手的工作框图如图2.2所示的手如果不在原点则是PLC输入脉冲信息和信号驱动电机运动，步进电机的旋转，横向收缩；当收缩的地方遇到极限开关后，然后主机驱动两个脉冲输入信息，步进电机的两个转移，机械手的高度上升；升高到上限位开关位置时触发上限位开关工作，机械手不在回升，回到原来的位置。
主机驱动两个输入信息和脉冲的电平信息同时输入，步进电机的两个旋转臂旋转，机械手开始下降；降到下限位开关位置时触发下限位开关工作，机械手不在下降，气阀断电，机械手收缩夹紧；夹紧后，主机驱动两个脉冲信息输入，步进电机开始正转，机械手回升；升起来后，触发上限位开关，停止机械手的上升[ 2 ]。
图2.1 机械手的动作示意图图2.2 机械手的动作示意图步进电机正转，机械手伸出，机械手突出的地方，碰到限位开关，触发限位开关工作机械手停止动作；主机驱动同时输入信息和脉冲的电平信息，步进电机的两个旋转臂回转，机械手回落；降落后机械手触碰下限位开关，激发下限位开关工作，下落暂停，电磁阀断电，机械手松开。
释放后，主机驱动两个脉冲输入信息，步进电机的两个转移，机械手工作回升。
上升到最高点，碰到上限开关，回升停止；当满足上限位开关工作条件时，上限位开关工作，机械手不在上升。
PLC向驱动器同时输入脉冲信息和电平信息，步进电动机一回转，横轴后缩；机械手缩回，当复位端接触限位开关后，然后主机驱动同时输入信息和脉冲步进电机水平信息，两个旋转臂回转，机械手下落；下落到最低点时触碰下限位开关，不在下落，回到原点；至此，机械手经过八个过程实现一个循环[2]。
2.1.2 机械手的控制要求机械手的操作分为两种形式，一种是手动操作另一种是自动操作，其中自动操作又可分为两种，单周期自动操作和重复单周期自动操作。
手动操作是指人按动按钮命令机械手一步一步动作；单周期自动操作是指机械手在接受启动命令后开始为期一个周期的工作，工作完成后自动断电停止操作。
连续操作指按动按钮后机械手会工作而且一直循环工作下去。
在工作中若按停止按钮，机械手将继续完成1个周期的动作后，回到原点自动停止。
（1）机械手的自动运行：① 下落：当机械手感应到传送带A上有工件时，开始工作接触工件时并触发下限位开关工作，停止下落，接通加紧电磁阀。
② 加紧工件：当机器人到达指定位置，压力继电器和震荡反弹关闭，连接到回升电磁阀线圈。
③ 回升：当机械手夹持到位时，开始工作，机械手回升，回升后碰到上限开关，机械手停止工作，右边的电磁阀线圈接通。
④ 右移：当机械手回原处时，机械手开始转移向右的，转移到右边时，机械手触碰到限位开关，机械手不在右移，同时接通下落电磁阀线圈。
⑤ 下落：接通下落电磁阀后机械手开始工作开始下落，下落到位之后，断开加紧电磁阀机械手松开物件。
⑥ 放松工件：松开指令有时间控制，设为2秒。