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《PLC技术应用》
课程设计说明书
题目：机械手控制设计
组员：林名，黄伟，卢小小
完成日期：
广东交通职业技术学院汽车学院
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目录
一、机械手的工作原理 3
<一）机械手的概述 3
<二）机械手的工作方式 3
二、机械手控制的硬件设计 5
<一）输入和输出点分配表及原理接线图 5
三、机械手控制程序 6
<一）通用部分梯形图设计 6
<二）手动操作梯形图 6
<三）返回原位流程图 7
<四）返回原位梯形图 8
<五）“自动”状态梯形图 8
( 六>“自动”状态流程图 10
<七）搬运机械手 PLC控制梯形图及指令表： 11
四、总结与评价 14
五、参考文献 14
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一、机械手的工作原理
<一）机械手的概述
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。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大等特点，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，例如：
<1）机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。
<2）在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械
行业中它可以用来组装零部件。
<3）可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。
<4）在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。
<5）宇宙及海洋的开发。
<6）军事工程及生物医学方面的研究和实验。
<二）机械手的工作方式
机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控
制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打
向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完
成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮
才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。
本次课程设计的机械手用于车间生产线上工件的自动搬运，根据对机械手的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如下图所示：
图 1 机械手的动作周期
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如图所示机械手能实现手动、回复位、单步、单周期和连续等五种工作方式。手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；回复位工作方式时，按下“回复位”按钮，则机械手自动返回原位；单步工作方式时，每按一次起动按钮机械手向前执行一步；选择单周期工作方式时，每按一次起动按钮，机械手只运行一个周期就停下；连续工作方式时，机械手向前执行一步；只要按下起动按钮，机械手就会连续循环动作，直到按下停止按钮，机械手才会最后运行到原位并停下；而在传送工件的过程中，机械手必须升到最高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其它工件。
图 2 机械手传送示意及操作动作传送图
图 3 机械手传送示意及操作动作执行图
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二、机械手控制的硬件设计
<一）输入和输出点分配表及原理接线图
表 1 机械手传送系统输入和输出点分配表
输入触
功能
输入触
功能
输入触
功能
输出触
功能