plc在機(jī)械手中的應(yīng)用 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、編號(hào)：_______________商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目plc在機(jī)械手中的應(yīng)用系別機(jī)電工程系專業(yè)機(jī)電一體化學(xué)生姓名成績(jī)指導(dǎo)教師2011年4月商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘要機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、等機(jī)械器件組成；電氣方面有交流電機(jī)、變頻器、傳感器、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術(shù)，位置控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等，是機(jī)電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機(jī)械手是由PLC輸出三路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸變頻器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動(dòng)開關(guān)將位

2、置信號(hào)傳給PLC主機(jī)；位置信號(hào)由接近開關(guān)反饋給PLC主機(jī)，通過交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動(dòng)的功能。本課題擬開發(fā)的物料搬運(yùn)機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)。關(guān)鍵詞：機(jī)械手PLC變頻器交流電機(jī)III商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文目錄摘要I前言1第一章機(jī)械手簡(jiǎn)介2第一節(jié)概述2第二節(jié)機(jī)械手的組成2第三節(jié)機(jī)械手的分類2第四節(jié)機(jī)械手的應(yīng)用2第二章機(jī)械手的控制方案與選擇3第一節(jié)控制要求3第二節(jié)機(jī)械手的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較3第三章PLC的

3、簡(jiǎn)介4第一節(jié)PLC的產(chǎn)生4第二節(jié)PLC的定義和特點(diǎn)42.1PLC的定義42.2PLC的特點(diǎn)4第三節(jié)可編程控制器的主要性能指標(biāo)5第四節(jié)可編程控制器的分類5第五節(jié)PLC系統(tǒng)的組成65.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)65.2PLC的軟件6第六節(jié)可編程控制器的工作方式7第七節(jié)PLC的編程語言77.1梯形圖語言77.2助記符語言87.3順序功能圖語言8第八節(jié)FX2N系列PLC88.1FX2N系列PLC的內(nèi)部資源8III商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文8.2FX2N系列PLC的基本順控指令8第九節(jié)PLC的應(yīng)用領(lǐng)域99.1開關(guān)量的邏輯控制99.2模擬量控制99.3運(yùn)動(dòng)控制109.

4、4過程控制109.5數(shù)據(jù)處理109.6通信及聯(lián)網(wǎng)10第四章PLC對(duì)機(jī)械手的控制11第一節(jié)PLC的選型111.1I/O總點(diǎn)數(shù)的確定111.2I/O點(diǎn)信號(hào)性質(zhì)分析111.3用戶存儲(chǔ)器容量的估算11第二節(jié)PLC的梯形圖122.1程序的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)122.2初始化程序122.3手動(dòng)程序122.4回原位程序132.5自動(dòng)程序14第三節(jié)指令程序16第四節(jié)I/O接線圖17第五節(jié)相關(guān)電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)185.1系統(tǒng)調(diào)試185.2程序的運(yùn)行與調(diào)試19第六節(jié)材料清單19第七節(jié)不足和改進(jìn)20第五章畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)21參考文獻(xiàn)22III商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文前言在現(xiàn)代工業(yè)

5、中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱,無人車間、無人生產(chǎn)流水線等等，已經(jīng)隨處可見。同時(shí)，現(xiàn)代生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場(chǎng)合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作。工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)機(jī)械手是提高生產(chǎn)過程自動(dòng)化、改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以

6、及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國(guó)，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。本課題擬開發(fā)物料搬運(yùn)機(jī)械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，對(duì)機(jī)械手的上下、左右以及抓取運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。該裝置機(jī)械部分有滾珠絲杠、滑軌、機(jī)械抓手等；電氣方面由交流電機(jī)、變頻器、操作臺(tái)等部件組成。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制機(jī)械手完成各種動(dòng)作。由于時(shí)間倉(cāng)促和個(gè)人水平限制，我的設(shè)計(jì)存在著許多還沒來得及解決的問題，希望廣大老師、同學(xué)能夠給予批評(píng)指正并予以解決。21商丘科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第一章機(jī)械手簡(jiǎn)介第一節(jié)

7、概述機(jī)械手首先是由美國(guó)開始研制的。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出了第一臺(tái)機(jī)械手。機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。第二節(jié)機(jī)械手的組成機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或

8、復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位