PLC控制的工业机械手设计.doc

摘 要 机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可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，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。 通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型工业机械手的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。 关键词: 机械手，气动控制，可编程控制器（PLC），自动化控制。 学院 课程设计说明书 题 目:基于PLC控制的工业机械手 专 业:机电一体化技术 班 级: 学 号: 姓 名: 指导老师: 二○一○ 年 十一 月 三 日 毕业设计任务书 机电工程 系 机电一体化技术 专业 学生姓名 学号 一、毕业设计题目： PLC控制的工业机械手设计 二、毕业设计时间 2010 年11月1日至2010年 11 月 28日 三、毕业设计地点： 四、毕业设计的内容要求： 1、系统的电路原理图。 2、元器件的明细表。 3、毕业设计说明书包含工作原理、系统结构、控制过程、控制流程图机控制程序等，字数不少于6000字。 4、设计格式按照要求完成。 指导教师 年 月 日 目录 第一章 前言 1.1 研究的目的及意义………………………………………………………… 1.2 机械手在国内外现状和发展趋势………………………………………… 1.3 主要研究的内容…………………………………………………………… 1.4 解决的关键问题…………………………………………………………… 第二章 机械手的工作原理 1.1 机械手的概述…………………………………………………………………1 1.2 机械手夹持器和机座的结构…………………………………………………1 1.3 机械手的工作方式……………………………………………………………2 第三章 可编程PLC 3.1 PLC简介………………………………………………………………………3 3.2PLC控制系统设计的基本原则3.3 PLC种类及型号选择…………………… 3.3机械手PLC选择、参数及电器元件、设备的选择…………………………4 3.4步进电动机……………………………………………………………………5 第三章 机械手控制程序设计 3.1 输入和输出点分配表及原理接线图…………………………………………13 3.2 控制程序………………………………………………………………………14 第四章 梯形图及指令表 4.1 梯形图…………………………………………………………………………18 4.2 指令表…………………………………………………………………………19 总结与评价………………………………………………………………………20 摘 要 机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可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，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略