毕业论文--plc在机械手中的应用

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1、编号：_______________商丘科技职业学院毕业论文（设计）题目plc在机械手中的应用系别机电工程系专业机电一体化学生姓名成绩指导教师2011年4月商丘科技职业学院毕业论文摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横

2、轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。关键词：机械手PLC变频器交流电机III商丘科技职业学院毕业论文目录摘要I前言1第一章机械手简介2第一节概述2第二节机械手的组成2第三节机械手的分类2第四节机械手的应用2第二章机械手的控制方案与选择3第一

3、节控制要求3第二节机械手的控制系统设计方案的比较3第三章PLC的简介4第一节PLC的产生4第二节PLC的定义和特点42.1PLC的定义42.2PLC的特点4第三节可编程控制器的主要性能指标5第四节可编程控制器的分类5第五节PLC系统的组成65.1PLC的硬件结构65.2PLC的软件6第六节可编程控制器的工作方式7第七节PLC的编程语言77.1梯形图语言77.2助记符语言87.3顺序功能图语言8第八节FX2N系列PLC88.1FX2N系列PLC的内部资源8III商丘科技职业学院毕业论文8.2FX2N系列PLC的基本顺

4、控指令8第九节PLC的应用领域99.1开关量的逻辑控制99.2模拟量控制99.3运动控制109.4过程控制109.5数据处理109.6通信及联网10第四章PLC对机械手的控制11第一节PLC的选型111.1I/O总点数的确定111.2I/O点信号性质分析111.3用户存储器容量的估算11第二节PLC的梯形图122.1程序的总体结构设计122.2初始化程序122.3手动程序122.4回原位程序132.5自动程序14第三节指令程序16第四节I/O接线图17第五节相关电气设备选择和校验185.1系统调试185.2程序的运

5、行与调试19第六节材料清单19第七节不足和改进20第五章毕业设计总结21参考文献22III商丘科技职业学院毕业论文前言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以

6、成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由交流电机、变频器、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装

7、置，控制机械手完成各种动作。由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着许多还没来得及解决的问题，希望广大老师、同学能够给予批评指正并予以解决。21商丘科技职业学院毕业论文第一章机械手简介第一节概述机械手首先是由美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出了第一台机械手。机械手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。第二节机械手的组成

8、机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。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