多轴联动机械手PLC控制设计方案
机械手的PLC控制-PLC课程设计
一、要求机械手的PLC控制1．设备基本动作：机械手的动作过程分为顺序的8个工步：既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环（周期）回到原位。
并且只有当右工作台上无工件时，机械手才能从右上位下降，否则，在右上位等待。
2．控制程序可实现手动、自动两种操作方式；自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。
3．设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。
4. 在实验室实验台上运行该程序。
二参考1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”2. “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
3．“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式时手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
注解：“PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动（连续）两种操作模式，使用顺序控制法编程。
PLC 机型选用CPM2A-40型，其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。
“机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。
有手动、自动（单工步、单周期、连续）操作方式。
手动方式与自动方式分开编程。
参考其编程思想。
“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式有手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
用CPM1A编程。
这里“误操作禁止”是指当自动（单工步、单周期、连续）工作方式时，按一次操作按钮自动运行方式开始，此后再按操作按钮属于错误操作，程序对错误操作不予响应。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计基于PLC的机械手控制设计，是一种智能化的机械手控制方法，它利用PLC 控制器进行逻辑控制，使机械手能够自主地完成多种工作任务。
本文将介绍本方法的具体实现过程，包括机械结构设计、PLC程序设计以及控制算法设计。
一、机械结构设计机械结构是机械手的核心，合理的机械结构设计将为实现机械手的自主运动提供必要的保障。
机械手一般由控制系统、机械部分和执行机构三部分组成。
机械部分一般包含基座和移动结构，执行机构包括手臂和手指。
这里我们以一款三轴机械手为例进行介绍。
1. 机械手构造机械手采用了一种比较简单的三轴结构，主要有三个关节——一个旋转关节和两个平移关节。
机械手的底座固定在工作台上，三个关节通过模拟伺服电机的方式进行控制。
2. 机械手控制器机械手采用PLC控制器进行逻辑控制，PLC控制器由三个部分组成：输入接口、中央处理器和输出接口。
输入接口用于读取传感器信号，输出接口用于控制执行机构，中央处理器则用于控制机械手的运动。
二、PLC程序设计机械手的PLC程序设计主要分为四个部分：程序初始化、数据采集、运动控制和异常处理。
1.程序初始化机械手程序初始化主要包括程序开头的自诊断和状态检测，并根据检测结果自动执行不同的控制程序。
自诊断可以避免因器件故障等原因引起的机械手操作异常。
2.数据采集机械手需要收集外部环境数据和操作数据。
外部环境数据包括工作物品的坐标、大小、形状等信息，操作数据包括机械手应该执行的命令。
在采集数据时，机械手需要通过传感器或外部设备接口实现。
3.运动控制机械手的运动控制分为机械手移位运动和执行机构运动两个部分。
机械手移位运动需要根据采集到的工作物品信息以及执行机构的操作命令来控制机械手的运动轨迹。
执行机构运动控制则是将机械手的控制信号转换为电机运动信号。
4.异常处理机械手运动过程中可能会出现异常情况，例如碰撞、误差等，需要通过对异常情况的处理来保证机械手的安全和可靠性。
工业机械手plc控制系统毕业设计
工业机械手plc控制系统毕业设计工业机械手在现代化的生产线中扮演着重要的角色，它可以高效地完成各种物品转移操作，但是机械手的运作离不开PLC控制系统的支持。
因此，本文将围绕“工业机械手PLC控制系统毕业设计”展开阐述。
第一步，进行需求分析。
在进行PLC控制系统设计之前，首先需要了解客户的具体需求，包括机械手的移动速度、精度、各种动作状态、传感器的数量等等因素。
针对这些要求进行详细分析，方便后续控制程序的编写。
第二步，进行PLC选型。
在根据客户需求推算出所需要的控制模块后，可以进行PLC选型。
考虑到冗余备份和可靠性要求，一般会采用双控制模块和双电源供电模块的设计方案，以确保系统的高可靠性和稳定性。
第三步，进行程序设计。
PLC程序设计分为由编辑、编译、下载到PLC并运行、调试等步骤，需要详尽地分析程序逻辑、动作流程和异常处理等内容。
同时，还应该编写人机界面(HMI)，方便人员进行系统的监控、操作和故障排除等工作。
第四步，进行现场测试。
在PLC控制程序编写之后，需要进行现场测试以确保程序的稳定性和可靠性。
此时要进行疯狂测试，跑黑盒白盒、配置自检等多个测试方式，确保程序能够符合客户的需求。
第五步，进行评估和优化。
在测试过程中，需要对系统运行数据进行评估和分析，并对程序进行优化。
调整参数和算法，优化运行效率和准确率，最终确保系统能够达到高效稳定的运行状态。
综上所述，关于“工业机械手PLC控制系统毕业设计”，需要进行需求分析、PLC选型、程序设计、现场测试和评估优化等步骤。
这种设计方案需要掌握扎实的基础理论知识和丰富的实践经验，而且需要具备敏锐的技术洞察力以及灵活应变的能力。
只有这样才能够完成高质量的PLC控制系统毕业设计。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计机械手是由一组等效于人类手臂和手腕的机器人装置组成的机器人系统。
机械手广泛应用于生产线上的自动化生产中，能够执行各种任务，如抓取、搬运、装配和检测等。
在机械手系统中，控制系统是至关重要的组成部分，其中PLC控制系统是目前最常用的方案之一。
本文将介绍基于PLC的机械手控制设计方案，包括系统组成、工作原理、控制流程和注意事项等方面。
一、系统组成基于PLC的机械手控制系统包括以下几个组成部分：1. 机械手：包括机械臂、手腕、手指等组成部分，能够完成各种任务的工作。
2. 传感器：用于检测机械手的位置、速度、力量等参数，从而实现机械手的精确控制。
3. PLC：将传感器检测到的信号转换为数字控制量，控制机械手的移动和操作。
4. 电机驱动器：根据PLC信号控制电机的启停、速度和转动方向等。
5. 电源和通信线：为系统提供能量和通信所需的线路。
二、工作原理1. 将任务输入PLC系统：首先，将需要完成的任务输入PLC控制系统，如要求机械手从A点移动到B点，然后从B点抓取物品，最终将物品运输到C点等。
2. PLC分析任务并发出指令：PLC会根据输入的任务信息，分析机械手的当前位置和运动状态，并给出相应的指令，控制机械手的行动。
3. 传感器感知机械手状态变化：在机械手移动过程中，传感器会感知机械手的位置、速度和力量等参数，并反馈给PLC系统。
4. PLC根据传感器反馈调整控制策略：PLC会根据传感器反馈的信息，调整机械手的控制策略，保证机械手能够准确地完成任务。
5. 电机驱动器控制电机运动：PLC通过控制电机驱动器对电机进行启停、转速和转向等操作，从而控制机械手的移动和抓取等操作。
6. 任务完成反馈：当任务完成后，PLC会发出相应的反馈信息，以说明任务已经顺利完成。
三、控制流程1. 确定任务：首先需要确定需要机械手完成的任务，并将任务信息输入PLC系统。
2. 置初值：设置机械手的起始位置和状态，并将其作为控制的初始状态。
(完整word)机械手PLC控制系统设计方案
(完整word)机械手PLC控制系统设计方案毕业设计题目：机械手PLC控制系统设计1 / 24摘要在工业生产和其他领域内，由于工作地需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素地危害，增加了工人地劳动强度,甚至于危及生命。
自从机械手问世以来,相应地各种难题迎刃而解.机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种地中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线.PLC机械手设计主要是依靠限位开关和电磁阀地控制及推动来实现地.机械手地所有动作均采用电控制、气压驱动。
它地上升/下降、左移/右移和左旋转/右旋转均采用双线圈双位电磁阀推动气压缸完成。
机械手地动作转换依靠限位开关来控制并且按照一定地顺序动作。
在机械手运动地过程中会安装检测灯来检测其运动地启停。
本设计所用机械部件有模拟机械手爪，电气方面有可编程控制器（PLC）、开关电源、电磁阀、等部件.按钮发出两路脉冲到机械手驱动,控制它地前后移动由气动阀Y4控制,左右移动由气动阀Y5控制，左右旋转由气动阀Y6控制，夹紧和放松由气动阀Y7控制，另外还有启动和停止两个按钮.机械手自动完成全部动作.b5E2RGbCAP【关键词】: 电磁阀限位开关继电器机械手Abstractin the industrial production and other fields，because the job needs，people are often under the threat of high temperature, corrosive and toxic gases and other factors, the increase in labor intensity，and even life—threatening。
Since the adventof mechanical hand, be smoothly done or easily solved the corresponding problems. In space manipulator can be caught, put and carry objects, flexible，applicable to small batch production，production varieties can be switched，widely used in flexible automatic line。
机械手PLC控制系统设计与装调
机械手PLC控制系统设计与装调机械手是一种用来代替人工完成重复性、繁琐或危险工作的机械装置。
PLC控制系统是一种可编程逻辑控制器，能够实现自动化控制和监控设备的功能。
机械手PLC控制系统设计与装调是指利用PLC控制系统来控制机械手的运动和动作。
1.系统需求分析：根据机械手的任务和要求，分析系统所需的功能和性能，确定系统的控制策略。
2.硬件设计：根据系统需求，设计PLC控制系统的硬件部分，包括选择适当的PLC、输入输出模块、传感器等设备，并进行布置和连线。
3.软件设计：根据机械手的动作和任务，设计PLC控制系统的软件部分，包括编写PLC程序、设置逻辑关系和时序控制等。
4.程序调试：将编写好的PLC程序烧写到PLC中，并进行调试和测试。
通过观察机械手的运动和动作，检查是否符合系统需求。
5.故障排除：在调试过程中，如果发现机械手运动不正常或出现故障，需要进行故障排除和修复，确保系统正常运行。
6.系统调试：将机械手与PLC控制系统进行连接，并进行整体调试和测试。
通过检查机械手的运动轨迹和动作正确性，验证系统是否满足设计要求。
在机械手PLC控制系统设计与装调过程中1.确保PLC控制系统性能和稳定性：选择适当的硬件设备，确保其性能能够满足系统需求；合理设计PLC程序，避免死循环和死锁等问题；对系统进行充分测试和调试，排除潜在的故障。
2.确保机械手安全和可靠运行：考虑机械手的载荷、速度、加速度等因素，设计合理的控制策略，确保机械手的安全运行；设置传感器和限位开关等装置，监控机械手的位置和状态，及时停止或调整其运动。
3.确保系统兼容性和扩展性：设计PLC控制系统时，考虑到未来可能的扩展需求和变化，留出足够的余地；选择具有通信接口和扩展模块等功能的PLC，方便与其他设备进行联动和协同控制。
4.提高系统的可操作性和可维护性：设计PLC程序时，考虑到操作人员的使用和维护需求，使系统界面友好且易于操作；合理安排PLC程序的模块结构和注释，便于后续维护和修改。
四轴联动机械手plc控制系统设计
分类号：TP29编号：BY15 5152 11/12/2 14-0801XXXX大学本科毕业论文题目：四轴联动简易机械手PLC控制系统设计院系： xxxx学院专业：电气工程及其自动化班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期： 2012 年 6 月 21日论文答辩日期：2012 年 6 月 26日毕业设计（论文）任务书电气工程及其0801班学生：自动化专业摘要可编程序控制器（Programmable logic controller）简称PLC，因其可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，应用领域在迅速扩大。
尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不断增强，在国内外已被广泛应用于各个行业，已经与工业生产完美的结合在一起。
机械工业的发展中，机械手已经广泛应用在各种自动化生产线上。
搬运机械手的控制一直是机械手领域重要的研究课题之一。
机械手作为一种重要的工业设备，在当今工业生产中占着举足轻重的位置本次设计以某机械手模型作为平台，设计控制系统。
该系统利用步进电动机单位脉冲所具有的步进距离不变的特点，对其采用开环点位控制，将整个运动视为折线运动，每一个动作可视为运动程序相同、特征参数各异的点位相对运动。
其中如何用PLC准确的控制步进电机的位置与速度将成为本次设计的难点。
本文重点分析了基于PLC的机械手控制系统组成，根据课题的控制要求,确定搬运机械手的控制方案,设计控制系统电气原理图，进行控制系统电气元器件选型,完成PLC用户程序的设计,通过模拟调试，有序的控制物料从生产流水线上安全搬离，提高搬运工作的准确性、安全性，实现一套完整的生产线，使制造过程变的更有效率。
关键词：机械手; PLC; 步进电机; 梯形图AbstractProgrammable is referred as to the PLC. With the high reliability, adaptability in environment and flexibility, the PLC is widely used and expanding in the fields of application. Especially in recent years, the low cost, increased feature without enhancement, therefore, he current PLC has been widely used in various industries inland and abroad，and has been with the industry production perfectly unifies in together.With the development of Machinery industry, the manipulator has been used widely in various automatic production lines. Carrying manipulator control has been important research problem in manipulator field. As an important industrial equipment, manipulator is a decisive position in the modern industrial production.This design with a manipulator model as a platform, design control system . The system used by the Stepping Motor unit pulse of step with the characteristics of the same distance from their point of using open-loop control. So the whole movement could be seen as broken line movement, every action can be considered the same as sports, characteristics of different parameters of the point of relative movement. Among them how to use PLCaccurate control of the stepping motor's position and speed will be the difficulty of this designThis paper mainly analyzes the robot control system based on PLC composition. According to the control requirements, determine the subject of carrying manipulator control plan, design control system to control electrical diagram, electrical components selection, complete system user program design, PLC, ordered by simulative debugging of control the material move out from production lines and improve the safety of the accuracy, security, realize a complete set of production line, make manufacturing process become more efficient.Key Words: Manipulator；PLC；Stepping motor；Ladder-diagram目录第一章绪论 (1)1.1机械手的现状 (1)1.2机械手的发展 (1)1.3 PLC的发展概况 (2)1.4 PLC的定义 (2)1.5 PLC的特点 (3)1.6 PLC的工作原理 (4)1.7 课题的目的和意义 (5)第二章机械手控制系统方案设计 (7)2.1 设计介绍 (7)2.2 机械手基本结构 (7)2.3 机械手运行的工艺过程 (8)2.4 控制方案设计 (9)第三章控制系统硬件设计 (10)3.1 PLC的选型及参数 (10)3.2 电气元器件的选型及参数 (11)3.2.1 步进电机的选型 (11)3.2.2 步进电机驱动 (12)3.2.3 直流减速电机 (13)3.2.4 继电器 (13)3.2.5 光电开关 (13)3.2.6 行程开关 (14)3.2.7 低压断路器 (14)3.2.8 控制按钮 (14)3.2.9 熔断器 (14)3.3 PLC外部接线图 (15)3.3.1 机械手电源回路 (15)3.3.2 机械手输入信号回路 (16)3.3.3 机械手输出信号回路 (16)3.4 PLC控制的安装与布线 (17)第四章机械手控制系统程序设计 (19)4.1 设计任务及要求 (19)4.2 机械手运动示意图 (19)4.3 I/O分配 (20)4.4 编程设计思路 (21)4.4.1 最大速度和启动/停止速度 (21)4.4.2 PTOx_CTRL子程序 (22)4.3.3 PTOx_RUN子程序 (22)4.4.4 PTOx_MAN子程序 (23)4.5 步进电机脉冲数的计算 (24)第五章模拟调试 (26)5.1 仿真软件调试 (26)5.2 实验室调试 (28)设计总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)沈阳化工大学学士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1 机械手的现状机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种具有抓取和移动工件功能的新型装置。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）已成为工业控制领域中最重要的技术之一。
工业机械手作为自动化生产线上重要的执行机构，其运动控制系统的设计直接关系到生产效率和产品质量。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统设计，包括系统架构、硬件配置、软件设计以及实际应用等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统采用分层式结构设计，主要包括上位机监控系统、PLC控制器和机械手执行机构三个部分。
其中，上位机监控系统负责人机交互、数据监控和系统管理等功能；PLC控制器负责接收上位机指令，控制机械手的运动；机械手执行机构包括电机、传感器、气动元件等，负责完成具体的动作。
三、硬件配置1. PLC控制器：选用高性能、高可靠性的PLC控制器，具备强大的运算能力和丰富的I/O接口，以满足机械手运动控制的需求。
2. 电机：根据机械手的具体需求，选用合适的电机类型和规格，如伺服电机、步进电机等。
3. 传感器：包括位置传感器、速度传感器、力传感器等，用于检测机械手的运动状态和外部环境信息。
4. 气动元件：包括气缸、电磁阀等，用于实现机械手的抓取和释放等功能。
四、软件设计1. 编程语言：采用PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，进行程序编写和调试。
2. 控制算法：根据机械手的运动需求，设计合适的控制算法，如PID控制、轨迹规划等，以实现精确的运动控制。
3. 上位机监控系统：开发上位机监控软件，实现人机交互、数据监控和系统管理等功能。
监控软件应具备友好的界面、实时的数据显示和报警功能。
4. 通信协议：建立PLC控制器与上位机监控系统之间的通信协议，实现数据的实时传输和交互。
五、实际应用基于PLC的工业机械手运动控制系统在实际应用中表现出良好的性能和稳定性。
通过上位机监控系统，操作人员可以方便地监控机械手的运动状态和生产数据。
PLC控制器根据上位机的指令，精确地控制机械手的运动，实现高精度的抓取、搬运、装配等任务。
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多轴联动机械手PLC控制设计方案1.1绪论1.2课题背景工业机械手（以下简称机械手）（见图1-1）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，已成为现代制造生产系统中的一个重要的组成部分。
机械手的迅速发展是由于它具有积极作用正日益为人们所认识：其一，它能部分地代替人工操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配。
因此，它能大大地改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而，机械手受到各先进工业国家的重视，并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、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。
该技术在我国近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业企业的重视。
但目前使用的机械手的电气控制系统一般采用继电器和开关元件组成的控制系统，不能实现较为复杂的逻辑控制和较多功能控制方式的选择，因而现场使用功能和控制方式单一，不能进行在线管理。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
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，它的结构是：机体上安装一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上又试制成一台数控示教再现性机械手。
商名为Unimate（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。
不少球坐标是通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学研联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，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。
德国及其制造业是从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工作。
瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。
日本是工业机械手发展最快，应用最多的国家。
自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。
据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校，研究单位多达50多个。
1976年各大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。
1979年日本机械手的产值达443亿日元，产量为14535太。
其中国定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，示1978年的二倍。
具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。
智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。
截止至1979年，机械手累计产量达56900太。
在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%-60%的速度在增长。
使用机械手最多的使汽车工业，其次是电机电器。
预计到1990年将有55万机器人在工作。
第二代机械手正在佳节言之。
它没有微型电子计算机控制系统，感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。
目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手则能独立的完成工作过程的任务。
他与电子计算机和电视设备保持联系。
并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元中重要一环。
图1-1 机械手示意图1.3课题的目的及意义伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。
因此机械手就在这样诞生了,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。
其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，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。
机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用在机械工业中。
应用多轴联动机械手的意义可以概括如下：一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。
因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。
但是本文设计的多轴联动机械手是基于普通的工业机械手设计，并在其上添加了机械手手臂的旋转动作。
这样的多轴联动机械手可以实现多条生产线间的传递。
使得整体生产更加自动化、智能化。
1.4PLC可控制编程器和电气控制系统简介现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器PLC（Programmable Logic Controller）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。
PLC仍然处于不断的发展之中，其功能不断增强，更为开放，它不但是单机自动化中应用最广的控制设备，是其他计算机控制设备无法比拟的。
气动原理是利用压缩空气作为动力源，使执行元件按一定逻辑规律工作的运算元件。
气动逻辑元件可分为无可动部件的和有可动部件的两类。
前者是射流逻辑元件(见射流元件)，后者是微型逻辑阀。
微型逻辑阀的工作压为5～800千帕，寿命高达几百万至几千万次，工作频率由几赫到几百赫，频率响应时间由几毫秒至十多毫秒。
微型逻辑阀的结构形式很多，有膜片型(单膜片﹑双膜片﹑多膜片)﹑滑阀型﹑截止型﹑膜片槓桿型﹑球阀和弹簧阀等，其中膜片型﹑滑阀型﹑截止型是三种主要形式。
膜片型微型逻辑阀的工作原理是输入压力信号使膜片堵塞气源，从而引起输出状态的改变；滑阀型微型逻辑阀的工作原理是压力信号驱动阀芯位移，从而改变输出状态；截止型微型逻辑阀的工作原理是利用阀芯微小位移来实现所需要的开关功能。
1.5本文主要研究内容本多轴联动机机械手PLC控制设计主要是基于正确的模块设计、硬件选择（PLC种类确定、CPU种类确定）、I/O分配及接线和梯形图的设计与编程，实现多轴联动机械手的以下运动：1、多轴联动机机械手手臂的垂直运动、水平运动。
2、多轴联动机机械手手臂的旋转运动。
3、多轴联动机机械手手部的夹紧运动和放松运动。
4、多轴联动机械手周期循环运动的手动控制和自动控制。
第2章系统设计方案2.1系统硬件选择三菱FX系列PLC：是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超小程序装置，除输入出16～25点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
FX系列PLC拥有无以匹及的速度，高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点；FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案；FX2N 系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小型程序装置。
除输入出16-25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16-256点的灵活输入输出组合。
可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。
可根据电源及输出形式，自由选择。
程序容量：内置800步RAM（可输入注释）可使用存储盒，最大可扩充至16K步。
丰富的软元件应用指令中有多个可使用的简单指令、高速处理指令、输入过滤常数可变，中断输入处理，直接输出等。
便利指令数字开关的数据读取，16位数据的读取，矩阵输入的读取，7段显示器输出等。
数据处理、数据检索、数据排列、三角函数运算、平方根、浮点小数运算等。
特殊用途、脉冲输出（20KHZ/DC5V，10KHZ/DC12V-24V），脉宽调制，PID控制指令等。