plc机械手论文.doc

XXX学院 毕业设计 题 目： 的PLC控制 姓 名： 单 位： 指导教师： 2012年 月 日 结束语（设计小结、存在问题、意见建议等）论文页面设置为左边距2.5厘米，其他三边边距均为2厘米，装订线0厘米。行距为多倍行距，设置值1.25。采用三级标题即标题1标题标题。文字部分中文用宋体，英文用Times New Roman字号均为小四。图表全部居中，版式设置为上下型，并应有标号和说明（如：图1-1 主电路电气原理图）。 摘 要 第一章 机械手的发展与分类 2 1.1 概述 2 1.2 机械手的分类及工作原理 3 1.3 机械手的组成部件 5 第二章 工业机械手设计方案 9 2.1机械手设计程序 9 2.2机械手PLC控制系统的组成 10 2.3机械手的性能分析 12 第三章 可编程控制器的结构与工作原理 14 3.1 PLC的结构 14 3.2可编程控制器的基本结构 14 3.3开关量I/0模块 16 3.4可编程控制器的工作原理 16 3.5 西门子S7-200CN系列特点 17 第四章 PLC控制程序设计 19 4.1I/O分配 19 4.2 顺序控制法 20 4.3 PLC设计梯形图 20 设计总结 25 参考文献 29 致谢 30 附录一 …………………………………………………………………………………………….  第一章 机械手的发展与分类 1.1概述 机械手的定义及其应用领域 机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，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。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手； 按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或sp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。执行机构手部 既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手部多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。 传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。 （2）腕部 是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以