浅谈FETO MPS机械手.doc

毕 业 论 文 作 者 姓 名 ： 戚长森 专 业、班 级： 电气0803班 学 号： 2008110302 校内指导教师： 张 鸣 校外指导教师： 常明友 完 成 日 期 ： 2011-6-11 黄河水利职业技术学院自动化工程系 摘 要 该文以工业生产中常用的机械手为对象,结合微机控制技术、传感器技术、PLC技术。该系统具有实时数据采集、报表输出、预报报警分析、便于升级扩充等功能。 针对气动机械手控制系统开发应用过程中出现的精度控制难等问题,设计了种以模糊PID控制策略结合专家判断为控制手段的控制方案,阐述了该方案的控制系统组成、软件设计以及实现方法.实际运行表明本系统响应速度快,控制精度高。 为了提高机械手在工业生产中定位的精度，介绍一种基于PLC的机械手控制系统设计方案。方案中提出了步进电机在机械手定位应用中的一种新思路，详细论述机械手控制系统的硬件结构及软件实现方法。测试结果表明，该系统运行稳定，定位精确,具有较高的应用价值。 为了以自然、直观的方式控制仿人机械手提高仿人机械手的操作性能,设计和实现了基于数据手套的仿人机械手控制系统提出了从传感器数据手套到仿真虚拟手和五指型仿人机械手的关节角度映射方案设计了实时仿真控制和在线控制两类控制模式,提出的借助仿真虚拟手可及时展示控制效果解决了在线控制仿人机械手时运动时延带来的控制不直观的问题实验结果证明了基于数据手套的仿人机械手控制系统的正确性和实用性目 录 摘 要 I 引 言 - 1 - 1气动控制部分 - 3 - 1.1机械手单元 - 3 - 1.1.1机械手单元的结构及工作过程 - 3 - 1.1.2 机械手单元气动元件种类及结构符号 - 3 - 1.2转动机械手单元 - 5 - 1.2.1转运机械手单元工作过程 - 5 - 1.2.2转运机械手单元 - 5 - 1.3送出工作站 - 9 - 1.4供料站1、2组成 - 9 - 1.5控制电磁阀 - 9 - 1.6过滤、调压组件 - 11 - 1.7气动控制回路的安装要求 - 12 - 1.7.2安装工艺要求： - 13 - 1.8机械部件整体拆装过程 - 13 - 1.8.1拆卸步骤： - 13 - 1.8.2装配步骤： - 13 - 1.9系统组装注意事项： - 14 - 2传感器检测部分 - 15 - 2.1传感器的组成 - 15 - 2.2机电一体化设备常用传感器的分类 - 15 - 2.2.1按传感器能量变换关系进行分类 - 15 - 2.2.2传感器输入量(即被测参数)进行分类 - 16 - 2.2.3按传感器的输出量进行分类 - 16 - 2.2.4按传感器工作原理进行分类 - 16 - 2.3电感式接近开关 - 16 - 2.3.1电感式接近开关的基本工作原理 - 16 - 2.3.2电感式接近开关的分类 - 16 - 2.3.3电感式接近开关的图形符号 - 17 - 2.3.4电感式传感器的特点 - 17 - 2.3.5电感式传感器在自动检测中的应用 - 17 - 2.4电容式传感器 - 18 - 2.4.1电容式接近开关的基本工作原理 - 18 - 2.4.2电容式接近开关的图形符号 - 18 - 2.4.3电容式传感器在自动检测中的应用 - 18 - 2.5光电式接近开关 - 19 - 2.5.1光电式接近开关 - 19 - 2.5.2对射式光电接近开关 - 19 - 2.5.3反射式光电接近开关 - 20 - 2.5.4漫射式（漫反射式）光电接近开关 - 20 - 2.5.5光纤式传感器 - 20 - 2.5.6光电式接近开关的图形符号如图2.12所示。 - 21 - 2.5.7光电传感器在自动检测中的应用 - 21 - 2.6霍尔传感器 - 22 - 2.7电子式行程开关 - 23 - 2.7.1 Festo的接近式传感器 - 23 - 2.7.2电子式行程开关位置控制装置 - 23 - 2.8压力传感器 - 24 - 2.9传感器的连接方法 - 24 - 2.10使用电器设备的注意事项 - 25 - 2.11电气回路连接安全规则 - 25 - 2.12模拟检测 - 25 - 3、可编程控制器控制部分 - 27 - 3.1机械手移送工件动作过程 - 27 - 3.2操作方式概念 - 28 - 3.3机械手与PLC的I/0（输入/输出端口）接线图如图7.7所示。 - 33 - 3.4使用编程软件包（FXGP/WIN—C）对系统进行全过程监