基于plc的机械手的设计.doc

本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于plc的机械手的设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机自054学号：0503016837学生姓名：邹俊辉指导教师：赵丽梅2009年6月19日贵州大学本科毕业生论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期：目录目录I摘要IVAbstractV第一章前言11.1研究的目的及意义11.2机械手在国内外现状和发展趋势11.3主要研究的内容21.4解决的关键问题3第二章执行系统的分析与选择42.1执行机构坐标形式的选择42.2执行机构的组成62.3执行机构各部分的分析与选择62.3.1手部的选择62.3.2手臂结构的选择82.3.3机座结构的选择92.4执行机构的工作原理102.5执行机构简图10第三章驱动系统的分析与选择123.1驱动系统的分析与选择123.2机械手驱动系统的控制设计133.3气动元件选取及工作原理143.3.1气源装置143.3.2执行元件153.3.3控制元件163.3.4辅助元件173.3.5真空发生器183.3.6吸盘183.4气动回路的工作原理18第四章控制系统的分析设计224.1控制系统的组成结构224.2控制系统的性能要求224.3传感器的选择234.3.1位置检测装置234.3.2滑觉传感器234.3.3视觉传感器244.4控制系统PLC的选型及控制原理254.4.1PLC控制系统设计的基本原则254.4.2PLC种类及型号选择304.4.3I/O点数分配304.4.4PLC外部接线图324.4.5机械手控制原理324.5PLC程序设计344.5.1总体程序框图344.5.2初始化及报警程序364.5.3手动控制程序374.5.4自动控制程序39第五章总结与展望42参考文献43致谢44附录45基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计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、高可靠型物料分拣机械手的设计方案，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，物料分拣。TheDesignforTheAutomaticControlSystemofTheSortingMaterialsManipulatorBasedonPLCAbstractManipulatorplaysanextremelyimportantroleinthefieldofadvancedmanufacturing.Itcancarrygoods,sortmaterialsanddoheavyworksinsteadofthehumanbeing.Italsocanrealizemechanizationandautomationoftheproduction,dothejobsinharmfulenvironmenttoprotectthepersonalsafety.Soitiswidelyusedinmetallurgy,machinerymanufacturing,electronics,lightindustryandatomicenergyetc.Inthispaper,byreviewingthedevelopmentalstatusofthemanipulatorinrecentyears,combiningthedesignofmanipulatorandsystematicanalyzingtechnologyofthemanipulator,WeproposedthedesignschemethatthemanipulatorwasdrivenbythepneumaticandthesystemwascontrolledbyPLC.Integrativeideawasado