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机械手取物控制系统，硕士学位论文，共51页，32534字。
摘要
搬运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。搬运机械手是工业机器人的一个重要分支。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。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。用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同，常见的有夹持、托持和吸附等类型。运动机构一般由液压、气压、电气装置驱动。机械手能模仿人手和手臂的某些动作功能，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保护人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
毕业设计的机械手的机械结构主要包括由电磁阀控制的气压来实现机械手的上升/下降运动来夹紧工件的动作。通过PLC内部程序输出不同的信号，从而产生不同的动作，可实现机械手的精确定位。其动作过程包括：下降、夹紧、上升、下降、放松、上升；其操作方式包括：回原位、手动单步、单周期、连续。
关键词：搬运机械手；可编程控制器（PLC）；气压；电磁阀

目录
摘要…… I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 主要研究内容 3
第2章 控制设备概述 5
2.1 PLC的概述 5
2.1.1 可编程控制器的发展 5
2.1.2 PLC的定义 5
2.1.3 PLC的特点 6
2.1.4 PLC的主要功能 7
2.1.5 PLC的性能指标 8
2.1.6 PLC的发展阶段 8
2.1.7 PLC的硬件结构 9
2.1.8 PLC的工作原理 10
2.2 机械手概述 11
2.2.1 机械手的定义与分类 11
2.2.2 机械手的构成 12
2.2.3 机械手的特点 13
2.2.4 机械手的应用 14
2.3 方案选择与论证 14
2.3.1 利用单片机实现对机械手的控制 14
2.3.2 利用传统继电器实现对机械手的控制 14
2.3.3 实现对机械手的控制 15
2.4 本章小结 15
第3章 控制系统硬件设计 16
3.1 PLC的选型 16
3.1.1 常用PLC介绍 16
3.1.2 确定型号西门子S7-200 18
3.1.3 西门子S7-200所具有优越性能 19
3.1.4 西门子S7-200 CPU226的结构性能 19
3.1.5 S7-200的主要技术性能指标 20
3.2 本机械手模型的机能和特性 21
3.3 传感器的选择 21
3.3.1 磁感应接近开关 22
3.3.2 漫射式光电开关 22
3.4 电磁阀 23
3.4.1 电磁阀的分类 23
3.4.2 电磁阀组 24
3.5 气缸 24
3.5.1 导杆气缸 25
3.5.2 气动控制电路 25
3.6 功能按钮概述 26
3.7 接线端口 27
3.8 本章小结 27
第4章 控制系统软件设计 28
4.1 编程软件的使用 28
4.2 软件设计 29
4.2.1 系统流程图 29
4.2.2 机械手传送系统输入和输出点分配表 30
4.2.3 输入和输出点原理接线图 30
4.2.4 程序 31
4.3 编译和下载 31
4.4 系统的调试 31
4.4.1 程序的模拟调试 32
4.4.2 程序的现场调试 32
4.5 本章小结 32
结论 33
致谢 34
参考文献 35
附录A 36
附录B 42