基于PLC的機械手臂的設(shè)計

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1、1952UN空枕4單位代碼學號分類號密級北京航空航夭大學BEIHANGUNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計（論文）基于PLC的機械手臂的設(shè)計學習中心名1稱江陰奧鵬專業(yè)名稱機械制造及自動化學生姓名胡桂生指導教師張軍2017年03月2日論文封面書脊基于PLC的機械手臂的設(shè)計胡桂生北京航空航天大學獨創(chuàng)性聲明我在此鄭重申明，本人所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是在導師指導下由本人獨立完成的研究成果，對文中所引用他人的成果，均已進行了明確標注或得到許可。畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，不包含他人已申請畢業(yè)證書（學位）或其他用途使用過的成果。

2、對木文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果，如有不實之處，由本人承擔一切相關(guān)責任。學生簽名：胡桂生時間：2017年2月21日摘要機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，本文介紹是機械手模型基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計。首先，對可編程控制器進行相應(yīng)的介紹，選擇了PLC的型號。然后，通過對機械手的各功能實現(xiàn)形式和控制方式研究，給出各部分的實現(xiàn)方案并確定了控制系統(tǒng)的器材。最后，進行PLC控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件程序設(shè)計。關(guān)鍵詞：可編程控制器PLC機械手步進電機AbstractRob

3、otsareakindofautomaticpositioningcontrolandcanbeprogrammedtochangetothemulti-functionmachineareintroducedinthispaper,themodelofthemanipulatorbasedonPLCcontrolsystemdesign.First,theprogrammablecontrollertointroduce,makecorrespondingchoicemodelofthePLC.Then,basedonthefunctionofthem

4、anipulatorrealizationandcontrolmethodsarestudied,andtheschemeofrealizationofthecontrolsystemandtheequipment.Finally,thePLCcontrolsystem,thehardwarestructureandsoftwaredesign.Keywords：PLCprogrammablecontrollerManipulatorSteppingmotor目錄摘要4第1章緒論81.1課題背景81.2機械手的定義與分類91.3機械手應(yīng)用及組成結(jié)構(gòu)91.

5、4機械手的發(fā)展趨勢111.5總體設(shè)計要求11第2章142.1PLC的特點142.2PLC的選型11第3章各功能實現(xiàn)形式與控制方式203」本機械手模型的機能和特性203.2夾緊機構(gòu)203.3軀干213.4旋轉(zhuǎn)編碼盤21第4章控制系統(tǒng)設(shè)計234」控制系統(tǒng)硬件設(shè)計234.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計25—4.2.1公用程序264.2.2自動操作程序284.2.3手動單步操作程序354.3PLC程序的上載和下載404.3.1PLC程序的上載404.3.2PLC程序的下載40第5章設(shè)計小結(jié)42致謝43參考文獻44第1章緒論1.1課題背景隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)

6、越來越高，牛產(chǎn)工況也有趨于惡劣的態(tài)勢，這對一線工人的操作技能也提出了更高的要求，同時操作工人的工作安全也受到了相應(yīng)的威脅。工人工作環(huán)境和工作內(nèi)容也要求理想化簡單化，對于一些往復(fù)的工作由機械手遠程控制或自動完成顯得非常重要。這樣可以避免一些人不能接觸的物質(zhì)對人體造成傷害，如冶金、化工、醫(yī)藥、航空航天等。在機械制造業(yè)中，機械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要應(yīng)用于機床、模鍛壓力機的上下料以及焊接、噴漆等作業(yè)，它可以按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，有些述具備有傳感反饋能力，能應(yīng)付外界的變化。如果機械手發(fā)生某些偏離時，會引起零部件甚至機械本身的損壞，但若有了傳

7、感反饋自動，機械手就可以根據(jù)反饋自行調(diào)整。應(yīng)用機械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動牛產(chǎn)率，降低牛產(chǎn)成木，加快實現(xiàn)工業(yè)牛產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手技術(shù)涉及到力學、機械學、電氣液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等科學領(lǐng)域，是一門跨學科綜合技術(shù)。近些年，隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機械手中越來越多的應(yīng)用，機械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動牛產(chǎn)率的重要因素。借助PLC強大的工業(yè)處理能力，很容易實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化?；诖怂悸吩O(shè)計的機械手，在實現(xiàn)各種要求的工序前提下，大大提高了

8、工業(yè)過程的質(zhì)量，而且大大解放了生產(chǎn)力，改善了工作環(huán)境，減輕了勞動強度，節(jié)約了成本