PLC机械手毕业设计(论文)开题报告.docVIP

洛阳理工学院

毕业设计（论文）开题报告

系（部）：电气工程及其自动化年月日（学生填表）

课题名称

PLC在机械手控制系统中的应用

学生姓名

专业班级

课题类型

指导教师

职称

课题来源

综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量新产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

研究的基本内容，拟解决的主要问题

机械手也被称为自动手，autohand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。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。

机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、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。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。

机械手的种类，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。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。

研究步骤、方法及措施

完成控制系统的电气原理设计。

设计电气原理图。

完成电器元件、设备的计算及选型。

完成原件明细表。

进行PLC程序设计及模拟调试。

绘出梯形图。

绘出一份I/O连接图。

完成整个控制系统的组态设计。

编写一份说明书及相关文档。

研究工作进度

查找相关资料，学习有关方面的知识。（二周）

方案设计、软件设计、上机调试。（六周）

整理图纸，编写说明书及毕业答辩。（二周）

主要参考文献

[1]廖常初.FX系列PLC编程与应用[M].北京：机械工业出版社，2005

[2]王兆义.小型可编程控制其实用技术[M].北京：机械工业出版社，2007

[3]廖常初.可编程控制其应用技术[M].重庆：重庆大学出版社，1998

[4]王兆义.实用小型可编程控制器[M].北京：机械工业出版社，1997

[5]方承远.工厂电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2000

[6]王炳实.机床电气控制[M].北京：机械工业出版社，1995

[7]袁任光.可编程控制器应用技术与实例[M].广州：华南理工大学出版社，1997

[8]陈远龄.机床电气自动控制[M].重庆：重庆大学出版社，1988

教研室意见

教研室主任签字：年月日