数控铣床自动装卸料气动机械手PLC控制设计-机电一体化毕业论文.pdfVIP

XX大学本科生毕业设计（论文）

摘要

在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器

人等。而工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。机械手是机器

人的操作机，是机器人完成各种任务的执行机构。

本文主要针对生产线上的自动化设计了一个四自由度搬运机械手，实现生产的自动化。

减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。

该机械手采用电机驱动，实现了伸缩、升降、旋转、夹紧等动作。为了实现这些动作，

采用逐个部件设计，分别实现这些动作。最后PLC把各个部件的独立运动协调起来，形成了

一个有规则的运动系统。各个部件的联接，控制系统采用PLC控制，程序用T形图编写。

关键词：PLC，四自由度，工业机器人

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ABSTRACT

Inindustry,automaticcontrolsystemhasawiderangeofapplications,suchasindustrial

manipulator,isarobotforvarioustasks.

laborproductivity.

Themanipulatorusedmotor-driven,enablingexpansion,theascendinganddescending,

programsarewrittenusingat-shapedfigure.

Keywords:PLC，fourdegreesoffreedom，industrialrobot

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目录

第1章绪论1

1.1设计背景1

1.2设计的目的及意义1

第2章总体方案的设计及论证4

2.1齿轮传动比的计算4

第3章齿轮传动比计算6

3.1提升机构滚珠丝杠螺母副的计算及选型6

3.2伸缩机构滚珠丝杠的计算及选型11

第4章电动机的计算和选型15

4.1直流电动机的选型15

4.2步进电动机概述19

4.3步进电机的计算及选型21

4.4伸缩机构步进电机的计算及选型26

第5章接近开关及限位开关的选型31

5.1接近开关的工作原理及选型31

5.2限位开关的工作原理及选型34

第6章机械手PLC控制系统设计34

6.1PLC的基本概念34

6.2PLC产生和发展34

6.3PLC的基本结构和工作原理37

6.4PLC的分类、技术指标及主要功能41

6.5PLC的特点、应用场合及发展趋势43

6.6PLC的编程语言及外部接线图设计45

6.7控制系统梯形图设计49

结论50

致谢51

参考文献52

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第一章绪论

1.1设计背景

随着科技的发展，如何以高质量、低成本、快速反应的手段在市场中取得生存和发展，

已是我国企业不容回避的问题。工业机器人是机械技术、电子技术与计算机技术有机结合在

一起形成的一种机电一体化的产品，从其诞生起就受到人们的关心与重视。经过几十年的发

展，目前工业机器人技术已经很成熟。工业机器人已从最初解决劳动密