基于PLC的机械手设计

钟岚

摘 要本次研究的主要目的就是分析和研究PLC基础下的机械手设计工作内容，能够通过本次研究为未来机械手工业生产发展奠定一定的理论基础。

【关键词】PLC 机械手 设计

伴随时代的不断发展，以及科学技术的不断进步，人们越来越关注生产效率的提升需求。机械手在工业生产中应运而生，随着科学技术的不断升级，机械手已经能够脱离半自动和自动化设备进行独立操作，而且生产安全性更高。本次研究就针对PLC系统下机械手具体运作设计进行深入研究。

1 机械手概述

1.1 机械手种类

机械手主要存在三种类型，首先是存在于自动流水线路上，或者是自动机床之上的设备，这种机械手主要承担传输元件和物料应用需求。其次，是需要配合人工设备运作搭建的机械手，一般应用于军事生产工作当中，实现特殊规定的工作内容，后期也能够接受无线信号的干预，进行外星探测应用。再者，就是独立存在的机械手，不再需要搭配任何设备而独立存在的机械手，主要依靠计算机编程实现运作，本次研究就侧重于分析独立运行的机械手设备。

1.2 机械手控制体系

通过直流电设备的运作和步进形式的电机设备进行配合，能够达成机械手自行运作的需求。凭借PLC计算机设计的程序进行设备管理和控制，并達成想起传递信息的目标。传输信号的工作主要由步进类型的电机设备完成，在实际的机械手运动过程当中需要由驱动设备指示进行，只有存在设备脉冲的情况下才能够自如的运动。因此，机械手在运动轨道运营过程当中需要应用电源设备，通过开启按键达成设备复位的工作需求。一般机械手的运动轨迹就是上下方位运行，或者是通过伸缩模式进行操作。

2 PLC概述

2.1 PLC结构

PLC应用微型的计算机设备进行内部系统的设计，然后通过软件系统和硬件系统的配合实现轨道运作的需求。与此同时，采取软件程序设计的方式将用户的内部程序设置成工作需求的内容，保证其中内部的程序设定符合PLC机械手的工作标准。在出厂设置的工作进行前期，设计和安装厂家会根据客户的实际需求进行编程，然后由处理器支配机械手参与工作，并在储存设备内部输入和导出相关的元件信息，保证在电源支持下可以实现PLC体系运作，完成生产目标。

2.2 PLC特征

PLC设备生产具有良好的特征性，能够满足自动化或者是半自动化生产的实际需求。首先，PLC设备能够抵抗外来的信号侵扰，保证操作安全性和可靠性。在重要的工作目标执行条件下，抵御恶劣环境和氛围造成的设备运营问题。其次，PLC设备在实际的工作当中具有简便操作的特点，而且实际需要执行的维护和修理工作也非常简单，不会造成严重的生产问题，也不会影响生产工期。再者，PLC系统具有机电一体化的特征，实际的耗电情况并不严重，设备体积比较小，而且重量也比较轻，便于携带和使用。

2.3 PLC功能

PLC在使用的过程中充分的体现出设备的科学性和安全性，具有极高的工业生产应用功能价值。本次研究就针对PLC体系在工业生产中应用的实际情况进行分析，在了解和掌握PLC功能的过程中，可以针对未来工业生产技术的升级提供科学的参考意见，充分应用PLC技术保证生产效率和质量。PLC体系具有自动化生产的功能，可以自主进行编程，然后自我调适，满足实际的生产需求。在生产工作进行过程当中，还能够进行信息采集、储存和共享等需求。为了实现现代化生产需求，PLC体系还应用了数字处理和操干预的形式，满足了降低生产整体成本的目标。

3 机械手控制体系中PLC的设计过程

3.1 机械手控制体系中PLC设计过程

为满足机械手控制需求，在PLC设计的过程当中需要遵循一定的制度和原则。

（1）应当根据生产工艺的需求和生产的具体工作内容进行内部程序的设置，采取控制编程的方法将机械手的工作流程进行科学的设计，达成控制系统的运作目标。

（2）在体系的外部进行相关信号分配的设计，主要就是进行体系信号导入、输出的编辑，在PLC投发信号时能够稳定执行。

（3）根据用户的实际需求进行PLC设计，主要是通过高技术模板进行细节设计，然后顺利构建整体系统达成控制目标。针对设计完成的体系进行维护和调整，保证完整的生产流程运作需求。

3.2 PLC安装与布线

PLC安装和线路布置是一项非常严谨的工作内容，直接影响到后期的操作需求。首先，进行电源线路的连接，主要是为了提升PLC应用的可靠性和安全性，在具体施工进行过程当中满足程序设置的开关功能，控制稳定电压下的电流供给需求。其次，需要进行导入线路的连接设置，在环境相对稳定的氛围下控制电压标准，在不超过30米的范围内进行线路连接设置，然后提升PLC导入的回路稳定性，连接普通使用的二级管进行串联，也会提升PLC导入的信号强度。再者，应用接地的方式提升PLC体系使用的安全性，降低外界的干扰情况。

3.3 机械手控制体系中实现PLC程序

通过PLC体系给予机械手相关的电平信号，就可以支持脉冲信号的传输，进而实现机械手工作的目标，步进类型的电机设备在工作的过程中会接收到反转形式的信号，进而出现缩退的脉冲信号情况。通过横轴向后收缩，可以触碰到驱动器，然后开启启动装置，进入设备的第二次脉冲运行环节当中。在机械手设备向上运动后，能够进行步进设备的二次运作，保证主要设备的驱动效果达成最优模式，然后传输脉冲信号。在机械手运作下落后，可以应用电机进行反转操作，以此满足机械手实际的生产工作需求。反复的二次干预和机械手运作轨道，就能够达成整体运动循环的目标，进而通过PLC程序进行机械手工作控制需求。

4 结论

综合上述研究内容进行切实有效的分析、探讨和总结能够发现，PLC参与设计的机械手具有更高的灵敏程度，在实际的工作过程中能够通过简单的操作达成实际的生产需求，将设备运行的轨道进行模块化的干预，进而降低生产时间，提升生产效率和质量。

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作者单位

成都广播电视大学 四川省成都市 610051