机械设计制造及自动化毕业论文-机械手的设计1.docx

PAGE PAGE 1 摘 要 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，本文介绍的是机械手模型基于 PLC 的控制系统设计。 首先，对可编程控制器进行相应的介绍，选择了 PLC 的型号。然后，通过对机械手的各功能实现形式和控制方式研究，给出各部分的实现方案 并确定了控制系统的器材。 最后，进行 PLC 控制系统的硬件结构和软件程序设计。 关键字 ： 可编程控制器 PLC 机械手 步进电机 ABSTRACT Robots are a kind of automatic positioning control and can be programmed to change to the multi-function machine are introduced in this paper, the model of the manipulator based on PLC control system design. First, the programmable controller to introduce, make corresponding choice model of the PLC. Then, based on the function of the manipulator realization and control methods are studied, and the scheme of realization of the control system and the equipment. Finally, the PLC control system, the . Key words: PLC programmable controller Manipulator Stepping motor 目 录 摘 要 ABSTRACT 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 1.2 机械手的定义与分类 1.3 机械手应用及组成结构 1.4 机械手的发展趋势 1.5 总体设计要求 第 2 章 PLC 的介绍与选择 2.1 PLC 的特点 2.2 PLC 的选型 2.3 三菱 FX 系列的结构功能 第 3 章 各功能实现形式与控制方式 3.1 本机械手模型的机能和特性 3.2 夹紧机构 3.3 躯 干 3.4 旋转编码盘 第 4 章 控制系统设计 4.1 控制系统硬件设计 4.1.1 PLC 梯形图中的编程元件 4.1.2 PLC 的 IO 分 配 4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 4.2 控制系统软件设计 4.2.1 公用程序 4.2.2 自动操作程序 4.2.3 手动单步操作程序 4.2.4 回原位程序 4.3 PLC 程序的上载和下载 4.3.1 PLC 程序的上载 4.3.2 PLC 程序的下载 第 5 章 设计小结 致 谢 参 考 文 献 第 1 章 绪论 课题背景 随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。 在机械制造业中， 机械手应用较多， 发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业 程序完成规定的操作，有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。如果机械手发生某些偏离时，会引起零部件甚至机械本身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行调整。应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化 程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机 械化和自动化的步伐。 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。近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用， 机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。 借助 PLC 强大的工业处理能力， 很容易实现工业生产的自动化。 基于此思路设计的机械手，在实现各种要求的工序前提下，大大提高了工业过 程的质量，而且大大解放了生产力，改善了工作环境，减轻了劳动强度， 节约了成本，提高了生产效率，具有十分重要的意义。 同时，借助组态软件的辅助作用， 大大提高了系统的工作效率。 因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减 少人力和更准确地控制生产