摘要
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
本设计所用机械部件有滚珠丝杠、滑轨、气控机械抓手等。电气方面有可编程控制器（PLC）、编程器、步进电机、步进电机驱动器、直流电机、光电传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件。可编程控制器发出两路脉冲到步进电机驱动器，分别驱动横轴、竖轴的步进电机运转；直流电机拖动底座和手爪的旋转；接近开关、微动开关、旋转码盘将位置信号反馈给主机，由主机发出指令来实现对手臂的伸缩、上下、转动位置的控制；主机发信号到气动电磁阀，以控制手爪的张合来抓放物体。本设计可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数，具有很大的灵活性和可操作性。
目录
1系统的硬件组成及工作原理……………………………………………5
1.1系统的硬件组成概述………………………………………………………5
1.2可编程控制器的工作原理…………………………………………………5
1.3步进电机的工作原理及其驱动……………………………………………6
1.4直流电机的工作原理………………………………………………………8
2系统硬件的选择及使用…………………………………………………9
2.1系统硬件配置…………………………………………………………… 9
2.2可编程控制器的选择及应用…………………………………………… 11
2.3步进电机及驱动器的使用……………………………………………… 13
2.4直流电机的驱动………………………………………………………… 15
3系统基本参数测试……………………………………………………… 15
3.1可编程控制器输入端参数测试……………………………………………15
3.2可编程控制器输出端参数测试……………………………………………15
3.3步进驱动器端口参数测试…………………………………………………16
4系统模块测试………………………………………………………………16
4.1横轴、竖轴步进电机驱动测试……………………………………………16
4.2底座、手爪直流电机驱动测试……………………………………………17
4.3接近开关、旋转码盘功能测试……………………………………………18
4.4微动开关功能测试…………………………………………………………19
5系统联机测试………………………………………………………………20
6结束语……………………………………………………………………… 21
7参考文献…………………………………………………………………… 21
8附录………………………………………………………………………… 22
8.1 FX2N系列可编程控制器技术参数…………………………………………22
8.2 DS2Y-S-DC24V继电器技术参数………………………………………… 23
9谢辞……………………………………………………………………………24
