1. 绪论

1.1 课题研究目的及意义

目前在工业生产中控制理论及控制技术得到了较为迅猛的发展，PLC取料机械手的关注度在自动控制领域非常高，机械手广泛的应用于各个行业比如焊接、锻造、热处理、取料等，机械手的广泛应用使工人的劳动环境得到大大的改善，减少了劳动投入，工厂的生产效率得到了大大的提高，从而让工业生产达到了特别高的自动化的水平。机械手的各种预期的工作任务可通过不同的应用编程来完成，从而体现了机械手的可控性和智能化在结构和性能上具备人和机器所具有的特点。由于我国的自动化水平处于初级阶段，导致机械手的应用没能得到广泛推广。我所设计的系统是通过PLC来实现对机械手的控制的，以达到自动化取料送料的目的，把课本中学到的知识用在我的设计中。

1.2 国内外机械手研究概况

最开始的PLC应用是在工业中，较之以前，在硬件配置软件方面PLC编程器都有很大的改善，使自动化配置应用于很多工厂。

在20世纪40年代末期，用机械手来搬运有毒有害有危险物体的研究率先在美国开展，成为机械手最早的应用研究[1]。40多年后,机械手经历了很多的改进与创新，在制造业中成为了实现全自动化生产的重要设备，目前在一些工业发达国家，机械手已成为其经济发展的重要产业。

目前出现了各式各样各种功能的机械手，在技术上取得了很大的发展。机械手的应用领域也在不断扩大，从之前的制造业逐步涉猎到了非制造业和服务业。在军事方面，机械手在武装部队的应用也有很多。

国外方面：近几年国外在工业机械手的发展上非常迅速，机械手在使用性能上改善很多，并且机械手的价格方面不断下降。机械手的结构方面向多元化的方向发展[2]。传感器在机械手中的应用也越来越多，可以完成实际生产的仿真演示。

国内方面：目前大部分机种都是通过机械手来完成设计制造的，自动化以及配套设备的全自动通讯、全自动控制技术，各方面的主要问题都已解决，软件的编制技术也能实现熟练的掌握；并且可以独立研发机械手控制技术。

1.3 课题研究的内容

本论文研究的是通过PLC实现对机械手的自动化控制，要实现这个功能主要通过三个方面来体现，分别是PLC编程程序的设计、硬件和软件的设计。其中最主要的是软件设计，这一设计是通过PLC的编程来实现的其所用语言是PLC最常用的梯形图语言。

2. 取料机械手的设计方案

2.1 取料机械手的组成

    取料机械手的整体结构的组成主要有控制系统、人机接口界面、驱动系统、执行机构、机械手模块等