机械手毕业论文

郑州电力职业技术学院

课程设计说明书

题 目 机电设备组装与调试课程设计

机械手的PLC控制设计

系 别 机电工程系 专 业 机电一体化 班 级 11级机电3 班 姓 名 任凯 设计时间 2014年4月 任课教师 王鹏 成绩评定

二○一四年四月三日

机电工程系

摘 要

机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。

首先，对可编程控制器进行相应的介绍，选择了PLC的型号。然后，通过对机械手的各功能实现形式和控制方式研究，给出各部分的实现方案并确定了控制系统的器材。最后，进行PLC控制系统的硬件结构和软件程序设计。

关键字： 可编程控制器PLC 机械手 步进电机

目 录

摘 要 ............................................................................................................................... I 第1章 绪论 ....................................................................................................................... 1

1.1 课题背景 ................................................................................................................ 1 1.2 机械手的定义与分类 ............................................................................................ 1 1.3 机械手应用及组成结构 ........................................................................................ 2 1.4 机械手的发展趋势 ................................................................................................ 3 1.5 总体设计要求 ........................................................................................................ 3 第2章 PLC的介绍与选择 ............................................................................................... 5

2.1 PLC的特点 ............................................................................................................. 5 2.2 PLC的选型 ............................................................................................................. 5 2.3 三菱FX系列的结构功能 ..................................................................................... 7 第3章 各功能实现形式与控制方式 ............................................................................... 9

3.1 本机械手模型的机能和特性 ................................................................................ 9 3.2 夹紧机构 ................................................................................................................ 9 3.3 躯干 ........................................................................................................................ 9 3.4 旋转编码盘 .......................................................................................................... 10 第4章 控制系统设计 ..................................................................................................... 11

4.1 控制系统硬件设计 .............................................................................................. 11

4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 ........................................................................ 11 4.1.2 PLC的I/O分配 ........................................................................................ 11 4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 ............................................................... 12 4.2 控制系统软件设计 .............................................................................................. 13

4.2.1 公用程序 ................................................................................................... 13 4.2.2 自动操作程序 ........................................................................................... 15 4.2.3手动单步操作程序 .................................................................................... 20 4.2.4 回原位程序 ............................................................................................... 23 4.3 PLC程序的上载和下载 ....................................................................................... 25

4.3.1 PLC程序的上载 ........................................................................................ 25 4.3.2 PLC程序的下载 ........................................................................................ 25

第5章 设计小结 ............................................................................................................. 27 致 谢 ............................................................................................................................. 28 参 考 文 献 ....................................................................................................................... 29

第1章 绪论

1.1 课题背景

随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作，有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。如果机械手发生某些偏离时，会引起零部件甚至机械本身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行调整。应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因 …… 此处隐藏：4627字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……