板厂生产用机械手工作流程和电气控制原理
搬运机械手电气控制系统设计
目录第1章概述 (1)1.1 PLC简介 (1)1.2机械手概述 (1)1.3 机械手控制系统设计步骤 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 搬运机械手的设计原理 (3)2.2 PLC的选取 (4)第3章控制系统硬件电路设计 (7)3.1传送带A,B主电路图及传送带B的控制电路图 (7)3.2PLC控制面板及接口电路图 (8)第4章控制系统软件设计 (10)4.1控制系统的软件设计原理 (10)4.2梯形图 (12)第5章控制系统调试 (14)5.1 控制系统的调试过程 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章概述1.1PLC简介自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。
同时，PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC 不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，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机械手概述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。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
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。
机械手控制plc程序
机械手控制plc程序
摘要：
1.引言
2.机械手控制plc 程序的组成
3.plc 程序的工作原理
4.机械手控制plc 程序的编写方法
5.编写plc 程序的注意事项
6.总结
正文：
机械手在现代工业生产中扮演着越来越重要的角色，它们可以替代人工完成各种复杂的操作。
而实现机械手动作的关键就是plc 程序，本文将详细介绍机械手控制plc 程序的相关知识。
首先，机械手控制plc 程序主要由三部分组成：输入模块、中央处理器和输出模块。
其中，输入模块用于接收外部信号，中央处理器对输入信号进行处理并生成相应的输出信号，输出模块则负责将输出信号传输给执行器，从而实现对机械手的控制。
其次，plc 程序的工作原理是按照预定的逻辑顺序对输入信号进行扫描，当扫描到某个信号时，程序会根据预设的条件执行相应的操作，并将结果存储在输出模块中。
这样，机械手就可以根据plc 程序的指令进行精确的操作。
那么，如何编写机械手控制plc 程序呢？首先，需要熟悉机械手的结构和动作要求，然后根据这些信息设计出相应的plc 程序。
在编写程序时，需要注
意以下几点：一是确保程序的逻辑清晰，易于理解；二是合理分配输入输出信号，避免信号冲突；三是考虑异常情况的处理，确保程序的稳定性。
工业机械手工作原理
工业机械手工作原理
工业机械手是一种能够模拟人的手臂动作的机器。
它由多个关节组成，可以自由地进行转动和伸缩。
工业机械手主要通过以下几个部分实现工作：
1. 关节：工业机械手包含多个关节，通过关节的转动和伸缩，实现机械手的各种动作。
每个关节通常都有一个电机驱动，可以通过电信号和编码器控制关节的运动角度和速度。
2. 传感器：工业机械手上配备了多个传感器，用于感知周围环境和物体的位置、形状等信息。
常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、控制器等。
这些传感器将收集到的数据传输到控制系统中，以帮助机械手正确地执行任务。
3. 控制系统：工业机械手的控制系统通常由计算机和控制算法组成。
计算机接收传感器数据，并根据预设的指令和算法来计算和控制机械手的动作。
控制系统可以实现复杂的轨迹规划、力控制、运动协调等功能。
4. 工具和末端执行器：工业机械手通常会配备各种不同的工具和末端执行器，以完成不同的任务。
例如，吸盘、夹具、焊枪等。
这些工具和末端执行器可以根据需要进行更换和调整，使机械手具备不同的功能和应用场景。
工业机械手的工作原理即通过控制系统控制电机驱动关节的转动和伸缩，使机械手完成预设的任务。
控制系统根据传感器提供的数据，计算出机械手的运动轨迹、速度和姿态，并对关节
进行精确的控制。
根据需要，机械手可以进行高速运动、精确定位、力控制等操作。
机器人机械臂控制技术的工作原理
机器人机械臂控制技术的工作原理机器人机械臂是一种现代化的控制技术，它由各种不同的元件组成，使用电子控制逻辑和高级计算技术来完成复杂操作。
在本文中，我将详细介绍机器人机械臂控制技术的工作原理，包括其组成、运动控制方法，以及智能化和自适应控制方案。
一、机器人机械臂的组成机器人机械臂主要由电动马达、减速器、传感器组件、制动器、连杆和手指等组成。
各个组件之间密不可分，相互协助完成精密的操作任务。
电动马达通常是机器人机械臂的基础设备，它们负责推动叶轮或链轮组件，使机械臂完成各种复杂的任务。
减速器并不是必需的组件，但它们可以提供额外的驱动力和减少过程中的机械波动。
传感器组件是一个非常关键的组成部分，它可以帮助机器人机械臂制约位置和速度，并监测外界环境的变化，以便更好地执行任务。
传感器组件包括接近开关、温度传感器、压力传感器和光电传感器等，它们能够感知不同的信号，并通过智能控制系统进行分析和处理。
制动器通常是用于控制运动顺序和保护机器人机械臂免受过量振动和惯性影响的组件。
它们能够实时翻转机械臂的方向，以便更好地应对不同的工作环境和任务。
二、机器人机械臂的运动控制方法机器人机械臂的运动控制方法通常包括位置控制、速度控制和力控制等。
它们可以通过控制机械臂的动态模型，精确定位、控制速度和力量等，以便实现各种复杂的任务。
①位置控制位置控制通常是机器人机械臂最基础的控制方法。
它们能够通过执行位置命令，在不同的位置上调整机械臂，以便精确地控制其运动轨迹和执行任务。
在执行位置控制时，机器人需要通过各种传感器和计算机软件进行实时监测，以便更好地应对环境变化和时间延迟。
②速度控制速度控制通常是机器人机械臂的次级控制方法，它们能够自动控制机械臂的速度，以便更好地适应不同的环境和工作任务。
在执行速度控制时，机器人需要通过调整内部计时钟和电动马达的输出电流，以便实现平滑和安全的运动。
③力控制力控制通常是机器人机械臂最高级的控制方法，它能够控制机械臂的力量，以便更好地处理不同的工件和部件。
机械手的工作原理
机械手的工作原理机械手是一种能够模拟人类手臂和手腕运动的机器人装置，广泛应用于各种领域，如制造业、医疗保健、仓储物流等。
它的工作原理涉及到多个方面的技术和传感器，下面将详细介绍机械手的工作原理。
一、结构组成及类型1. 机械手一般由机架、关节、传动装置、末端执行器和控制系统组成。
2. 根据应用需求的不同，机械手可分为直线型、旋转型、多关节型等多种类型。
二、传感器技术1. 视觉传感器：机械手可以搭载摄像头或激光雷达等传感器，通过图像识别技术来感知和确认目标物体的位置和形状。
2. 力传感器：机械手常常搭载力传感器，用于感知接触力和力矩，以便于精确掌握物体的操控力度和避免损坏。
3. 位置传感器：机械手使用位置传感器来记录关节的运动位置和速度，以便控制系统对机器人进行准确的建模和规划运动路径。
三、运动规划与控制1. 机械手的运动规划是指将目标物体的位置和轨迹转换为机器人的关节运动轨迹。
这一过程涉及到数学模型、运动学和逆运动学等算法的运用。
2. 控制系统利用传感器获取的数据，通过算法计算出机械手的控制信号，包括关节运动角度、速度和力矩等，以实现机械手的准确操控。
四、末端执行器1. 机械手的末端执行器是机械手与目标物体进行真正接触和操作的部件。
常见的末端执行器包括机械爪、电磁铁、吸盘等。
2. 末端执行器的选择取决于目标物体的性质和操作方式，例如，机械爪适用于抓取固体物体，吸盘适用于平面物体的吸附。
五、应用领域1. 制造业：机械手在制造业中扮演着重要的角色，可以实现传统生产线的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。
2. 医疗保健：机械手在手术中可辅助医生进行微创手术和精确操作，减少手术风险和恢复时间。
3. 仓储物流：机械手可以在仓库中进行物流搬运、码垛和分拣等任务，提高仓储效率和减少人力成本。
4. 其他领域：机械手还广泛应用于军事、航天、矿山等领域，以完成一些危险或高难度的任务。
六、发展趋势1. 智能化：随着人工智能和机器学习的发展，机械手将更加智能化，能够根据环境和任务实时进行决策和优化。
plc机械手控制系统思路与过程
plc机械手控制系统思路与过程一、PLC机械手控制系统简介PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于工业自动化控制系统的设备，而机械手是其中重要的执行器之一。
PLC机械手控制系统可以实现对机械手的精确控制和运动规划，广泛应用于生产线上的物料搬运和组装等任务。
本文将介绍PLC机械手控制系统的思路与过程。
二、PLC机械手控制系统思路1.确定需求和任务首先需要明确PLC机械手控制系统的具体需求和任务。
例如，确定机械手的动作类型（抓取、放置、转动等）、运动范围、精度要求等。
2.设计机械手结构和运动方式根据需求和任务，设计机械手的结构和运动方式。
包括机械手的关节数量、关节类型（旋转、直线等）、传动方式（齿轮、皮带等）等。
同时考虑机械手的负载能力和稳定性。
3.选型和安装PLC设备根据具体需求，选择适合的PLC设备。
考虑PLC的输入输出点数、通信接口、编程语言等因素，并将PLC设备安装到机械手控制系统中。
4.编写PLC程序使用PLC编程软件，编写机械手控制程序。
根据需求和任务，编写相关的逻辑和运动控制算法，实现机械手的精确运动和动作控制。
5.连接传感器和执行器根据机械手的需求，连接相应的传感器和执行器。
例如，使用光电传感器检测物体位置或使用气缸控制机械手的夹爪。
6.调试和测试完成编写PLC程序后，进行调试和测试。
通过逐步验证每个功能和动作的正确性，确保机械手控制系统的稳定性和准确性。
7.优化和改进根据实际使用情况，对机械手控制系统进行优化和改进。
可以根据反馈信息调整运动规划算法，提高机械手的效率和精度。
三、PLC机械手控制系统过程下面是PLC机械手控制系统的具体过程：1.启动PLC设备，加载机械手控制程序。
2.通过传感器获取物体位置信息。
3.根据控制程序，计算机械手的运动轨迹和动作。
4.控制PLC输出信号，驱动机械手执行相应的动作。
5.通过传感器监测机械手的运动状态和位置。
6.根据反馈信息，调整机械手的运动规划和控制策略。
机械手工作原理
机械手工作原理机械手，也称为工业机器人，是一种能够代替人工完成各种重复性、危险性、高精度和高速度工作的自动化设备。
它的工作原理主要包括传感器感知、控制系统处理和执行器执行三个方面。
首先，机械手的工作原理之一是传感器感知。
传感器是机械手的感知器官，通过接收外部环境的信息来感知工作场景。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。
视觉传感器能够实时获取工作场景的图像信息，力传感器可以感知工作过程中的力的大小和方向，位置传感器则能够准确感知机械手的位置和姿态。
传感器感知的信息将成为机械手进行下一步操作的基础。
其次，机械手的工作原理还包括控制系统处理。
传感器感知到的信息将被传输到控制系统中进行处理。
控制系统是机械手的大脑，它能够根据传感器感知到的信息做出相应的决策，并生成相应的控制指令。
控制系统通常由计算机和控制器组成，计算机负责数据处理和算法运算，控制器则负责执行控制指令。
通过控制系统的处理，机械手能够实现精准的动作控制和路径规划。
最后，机械手的工作原理还包括执行器执行。
执行器是机械手的执行器官，它能够根据控制系统生成的控制指令来执行相应的动作。
常见的执行器包括电机、气缸、液压缸等。
电机能够通过电能转换为机械能，实现机械手的运动；气缸和液压缸则能够通过气压或液压来驱动机械手的动作。
执行器执行的动作将直接影响机械手在工作场景中的表现。
综上所述，机械手的工作原理主要包括传感器感知、控制系统处理和执行器执行三个方面。
传感器感知外部环境的信息，控制系统根据传感器的信息做出决策并生成控制指令，执行器执行控制指令来实现机械手的动作。
这三个方面相互配合，共同完成机械手在工作场景中的各种任务。
通过这种工作原理，机械手能够实现高效、精准、稳定地完成各种工业生产任务，为人们的生产生活带来了极大的便利。
机械手PLC控制
一机械手简介...................................................1.1 机械手分类 (1)1.2 机械手控制系统设计步骤 (1)1.3 机械手工作过程： (2)二 PLC 简介......................................................三 I/O 配置表....................................................3.1 机械手传送系统输入和输出点分配表 (5)3.2 选型 (6)3.3 PLC 的输入输出端子分配接线图 (7)四机械手的 PLC 控制.............................................4.1 控制特点 (8)4.2 系统控制示意图 (8)4.3 原理接线图 (9)4.4 操作系统 (10)4.5 回原位程序 (10)4.6 手动单步操作程序 (11)4.7 自动操作程序 (11)4.8 机械手传送系统梯形图 (12)五运行程序....................................................5.1 编辑运行程序 (14)六操作面板...................................................6.1 操作面板的演示 (17)1七 软件调试过程 ................................................7.1 PLC 程序的摹拟调试 .......................................................... 五 总结参考文献附录一 机械手简介在当今的生活上,科技日新月益的发展之下,机械人手臂与有人类的手臂最 大区别就在于灵便度与耐力度。
也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动 作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机 械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中 完成作业的能力。
机械手臂的工作原理
机械手臂的工作原理
机械手臂的工作原理通常是由多个电机控制并组成的。
它们通常是由机械结构、电气驱动系统和控制系统组成。
机械结构是机械手臂的主体，通常由气缸、连杆、轴、关节等组件构成。
机械结构的设计要考虑机械手臂需要实现的动作范围、载荷能力等因素。
电气驱动系统是机械手臂的动力来源，通常由电机或液压系统提供动力。
电机通常是直流电机，通过控制电流方向和大小来实现机械手臂的运动。
控制系统是机械手臂的灵魂，它包括硬件和软件两部分。
硬件包括传感器、控制器、电源等，用于实时监测和控制机械手臂的运动。
软件则是控制系统的程序，通常由编程语言编写，用于控制机械手臂的运动轨迹和速度等参数，实现自动化控制。
当机械手臂接收到指令后，控制系统会将指令转化为相应的动作，并通过电气驱动系统实现机械手臂的运动。
机械手臂运动的轨迹、速度、力度等参数可以根据应用需求进行控制和调整。
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超实用机械手工作流程和电气控制原理
作者 冯新良
本人根据板材生产厂流水生产线生产情况，设计了板材下线用机械手，减少操作人员
3名，成品率提高了65%，非常实用。
生产线为流水作业，成品板材下线时还没有达到应有的强度，人工搬抬破损率很高，
为了提高生产成品率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，在成品下线处使用机械
手操作。
机械手的工作流程：
生产线上切裁好的板材，经输送辊道输送到位，输送辊道停止，同时机械手检测到有
板到位，机械的手（真空吸盘）下降到达辊道上的板材上，靠真空吸住板材，吸住板
材后机械手连同板材一并提起，离开辊道上升到预定位置（此时辊道开始继续转动将
下一个板材输送过来），机械手连同板材开始向辊道外移动，到达预定位置，机械手
连同板材一起下降到预放的其他设备上进行码垛，当机械手下降到躲位时，停止下降
并停止真空泵，将板材放到躲位，机械手提起到位后停止上升，向辊道上方的原位移
动，移动到位后等待下一个板材输送过来，继续下一个循环，形成自动码垛。
电气控制思路：
电气控制采用的是小型中间继电器进行组合编程，采用光电开关和接近开关进行位置
检测，上升和下降使用气缸（也可以变更使用电动机驱动），由空压机配合；左右移
动使用变频器控制的电动机拖动，利用变频器的调速功能，使得运行平稳且达到最合
理的速度；真空泵由一台小型的高压风机来担任，当机械手在原位等待时，真空泵就
开始运行，只有在放下板后才停止抽真空运行，也就是吸盘放板。
根据以上机械动作顺序来设计电气控制方法：
电气控制设计思路就是根据以上机械手工作流程来进行，由原位开始，原位点设定在
辊道上方(由接近开关检测);而机械手吸盘在高位点(光电开关检测)，只有这两个条件都
满足的情况下，辊道上有板子到位时才可以下机械手吸盘。
也只有吸盘可靠的吸住板子才会上升，这时，吸盘所具备的条件必须达到:1、吸盘在
原位，2、吸盘下到位，3、吸住板子；这三个条件同时满足的情况下，吸盘会抓住
（吸住）板子提起，脱离辊道。（假如吸盘没有可靠的抓住板子，提起的瞬间就会发
现其工作没做到位，就立即继续下抓，再次去抓取板子，直到可靠的抓住板子）
在下放板子的时候也必须是在辊道外的预定位置，以及机械手确认可靠的抓着板子，
下降到板躲上，这时候是放板子的时候，也就是说，机械手抓着板子只有在这个位置
才能下降放手，（假如吸盘没有放下板子，机械手在提起的时候就会发现还抓着板子，
这时，机械手会继续再次的下降放手，直到放下板子）
当机械手确认放下板子了，才能从板躲处移动到原位，等待再次的下降—吸板—提升
—移动—下降—放板—提升—移动回原位，自动往复循环。
控制柜设计应考虑操控方便：
面板应该有应急按钮，便于紧急事故停车；应该有简单的手操，便于紧急处理应急问
题。
据此设计电器控制原理图：
一个吸盘风机电机，用于抓取成品板，用接触器控制；
吸盘上升或下降动作，用两个小继电器控制气阀，（如果是用电动机驱动则用两个接
触器控制正转或反转），达到提起和放下的目的；
吸盘提起后左右移动使用一个电机带动，为了稳定速度，使用变频器控制正传和反转
动作；
用小型继电器组合成简易编程器，
用光电开关和接近开关作为位置检测；
光电开关、接近开关、小型继电器都使用24v供电，由稳压电源提供24v电源；
电器控制原理：
设定原点（A），机械手等待状态时应停在原点位置，把原点位置定为x1，
有板子过来，到位，置定为x2，触发吸盘下降动作，
下降到位定为x3，作为吸盘下降的停止信号；此时吸盘已经开始吸气，延时2秒，可
靠吸住板子。
有无板子检测定为x4，
延时继电器到时，触发吸盘上升动作，
上升到位定为x5，同时触发变频器实现左右移动
移动到位的点（B）定为x6，到位，移动停止，吸盘开始下降，下降到位释放吸风机，
上升，返回原点，等待下一板子到来，循环。
电器控制顺序：
原点位置x1闭合，板子到位X2闭合开始下降km 1得电吸合，到位x3断开下降km
1断电停止；
延时继电器延时2秒，
x4检测到有板（板子被可靠吸起）闭合，延时时间到，上升km 2得电吸合，到位x5
断开km 2，停止上升；
保持吸住板子向（B）点移动km3得电工作，到位x6断开，停止移动km3；
继续保持吸住板子，下降(km1工作)到板垛，到位x3断开，下降km1停止；
吸气停止，释放板子x4断开，上升（km2工作）到位x5断开，上升km2停止；
向A点移动km4得电工作，到位，x1断开，移动km4停止；
等待；吸气风机km5开启
控制箱的尺寸：
可根据所使用的器件大小来选择，以上所计划的器件使用700（高）*500（宽）*300
（厚）mm通用的立式铁皮电箱。在箱体门上选好按钮、开关、指示灯等合适的位置，
用扩孔器打出按钮安装孔，开关及控制按钮安装在箱体门上，便于操作。
控制柜内部：
所用的材料
主控开关：小型断路器3p 25A（根据负荷大小） 一个
控制电源开关：2p 10A小型断路器 一个
接触器：3BT12（根据负荷大小） 三个
稳压电源：24V 5A 一个
小型继电器：54ph4 24V 十一个
变频器：2.2kw（根据电动机的大小） 一台
32mm卡规若干
接线端子若干
固定螺栓，固定变频器、卡规、稳压电源等
内部连接线若干。
控制箱内排列位置：
根据所用的器件安装尺寸大小，先摆列所有器件在箱内的位置，做到既美观又便于接
线、检修，合理的摆放。
箱内布置，首先考虑安装这些部件：
成品配电箱一般都有固定部件的能取下来的一块铁板，所有部件都固定在这个板上，
根据部件所需位置划线，用电钻打孔，孔径略大于固定螺丝的直径为好，打好孔之后，
用适当的螺丝固定小继电器、断路器、接触器所用的32mm卡规，卡规长度应根据部
件的数量所需的长度；再固定接线端子；留下变频器和稳压电源先不固定，因为变频
器比较重，内部接线时有时候需要翻转整块板子。如果讲究美观的话，还要使用布线
槽，也要打孔固定，箱体需适当加大尺寸。
先将断路器、小继电器、接触器装到卡规上，就可以按图布线了，布线一定要认真仔
细，一旦接错，查找很麻烦，几乎等同于重新开始。
接线完毕后，固定开关电源，并连接线，接通电源做模拟运行试验，不带负载的情况
下看各个接触器以及小继电器动作是否正确。
最后，安装好变频器，并连接线，即可投入运行。