【溫馨提示】====【1】設計包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預覽的簡潔性，店家將三維文件夾進行了打包。三維預覽圖，均為店主電腦打開軟件進行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======【3】特價促銷，，拼團購買，，均有不同程度的打折優(yōu)惠，，詳情可咨詢QQ：1304139763 或者 414951605======【4】 題目最后的備注【YC系列】為店主整理分類的代號，與課題內容無關，請忽視
畢業(yè)設計（論文）報告紙
摘 要
機械手在先進制造領域中扮演著極其重要的角色。它可以搬運貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動?？梢詫崿F(xiàn)生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因此被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
本文在縱觀了近年來機械手發(fā)展狀況的基礎上，結合機械手方面的設計，對機械手技術進行了系統(tǒng)的分析，提出了用氣動驅動和PLC控制的設計方案。對氣動搬運機械手的整體結構、執(zhí)行結構和控制系統(tǒng)進行了分析和設計。在其驅動系統(tǒng)中采用氣動驅動，控制系統(tǒng)中選擇西門子S7-200PLC的控制單元來完成系統(tǒng)功能的初始化、機械手的移動、故障報警等功能。
通過以上部分的工作，完成三自由度氣動機械手控制系統(tǒng)的設計，對其他經濟型PLC控制系統(tǒng)的設計也有一定的借鑒價值。
關鍵詞: 機械手，氣動控制，PLC。
Abstract
In the field of advanced manufacturing robot plays a very important role. It can carry cargo, sorting items, replace human heavy labor. Can achieve production mechanization and automation, can operate in hazardous environments to protect the personal safety, it is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry and nuclear sectors.
Throughout this paper, the recent development of the robot based on the combined aspects of robot design, robot technology for the systematic analysis, proposed a pneumatic drive and PLC control design. Pneumatic Manipulator for handling the overall structure of the implementation of structural and control systems analysis and design. In its drive system with pneumatic drive, control system Siemens S7-200PLC selected control unit to complete the system initialization function, the robot moves, fault alarm functions.
Through the above part of the work, the completion of three degrees of freedom pneumatic manipulator control system design, on the other economic type PLC control system design also has certain reference value.
Keywords: robot, pneumatic control, PLC.
目 錄
摘 要 i
Abstract ii
第一章 引 言 - 1 -
1.1 研究的目的及意義 - 1 -
1.2 機械手在國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 - 1 -
1.3 主要研究的內容 - 2 -
第二章 機械手整體方案的確認 - 4 -
2.1 執(zhí)行機構坐標形式的選擇 - 4 -
2.1.1 直角坐標式機械手 - 4 -
2.1.2 圓柱坐標式機械手 - 4 -
2.1.3 球坐標式機械手 - 5 -
2.1.4 關節(jié)式機械手 - 5 -
2.2 執(zhí)行機構的組成 - 6 -
2.3 執(zhí)行機構各部分的分析與選擇 - 6 -
2.3.1 手部的選擇 - 6 -
2.3.2 手臂結構的選擇 - 7 -
2.3.3 機座結構的選擇 - 9 -
2.4 執(zhí)行機構的工作原理 - 9 -
2.5 執(zhí)行機構簡圖 - 10 -
第三章 驅動系統(tǒng)的設計 - 11 -
3.1 驅動系統(tǒng)的分析與選擇 - 11 -
3.2 機械手驅動系統(tǒng)的控制設計 - 12 -
3.3 氣動元件選取及工作原理 - 13 -
3.3.1 氣源裝置 - 13 -
3.3.2 執(zhí)行元件 - 14 -
3.3.3 控制元件 - 15 -
3.3.4 輔助元件 - 16 -
3.3.5 真空發(fā)生器 - 17 -
3.3.6 吸盤 - 17 -
3.4 氣動回路的工作原理 - 17 -
第四章 氣動機械手PLC控制系統(tǒng)硬件設計 - 21 -
4.1 PLC概述及其系統(tǒng)組成 - 21 -
4.2 控制系統(tǒng)的組成結構 - 25 -
4.3 傳感器的選擇 - 25 -
4.3.1 位置檢測裝置 - 25 -
4.3.2 視覺傳感器 - 26 -
4.4 PLCI/O點數(shù)的分配與選型 - 26 -
4.4.1 點表分配 - 26 -
4.5 系統(tǒng)電氣控制接線圖設計 - 27 -
第五章 氣動機械手PLC控制程序的設計 - 31 -
5.1 機械手控制原理 - 31 -
5.2 PLC程序設計 - 31 -
5.2.1 手動/自動選擇程序 - 31 -
5.2.2 復位程序 - 32 -
5.2.3 到位顯示程序 - 32 -
5.2.4 手動運行程序 - 33 -
第六章 總結與展望 - 35 -
參 考 文 獻 - 36 -
致 謝 - 37 -
附 錄 - 38 -
- 0 -
第一章 引 言
1.1 研究的目的及意義
機械手作為前沿的產品應自動化設備更新時的需要，可以大量代替單調往復或高精度需求的工作，在先進制造領域中扮演著極其重要的角色。它可以搬運貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動?？梢詫崿F(xiàn)生產的機械化和自動化，能在高溫、腐蝕及有毒氣體等環(huán)境下操作以保護人身安全，可以廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工業(yè)和原子能等部門。
隨著工業(yè)的高速發(fā)展，機械手作為前沿的產品應自動化設備更新時的需要，已經在工業(yè)生產中得到了廣泛的應用。它可以搬運貨物、分揀物品、用以代替人的繁重及單調勞動，實現(xiàn)生產的機械化和自動化；并能在高溫、腐蝕及有毒氣體等有害環(huán)境下操作以保護人身安全，被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工業(yè)和原子能等部門。
可編程控制器(PLC)是以中央處理器為核心，綜合了計算機和自動控制等先進技術，具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡單、功耗低等優(yōu)點，已成為目前在機械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。使用PLC的自動控制系統(tǒng)具有體積小，可靠高，故障率低，動作精度高等優(yōu)點。
適應工業(yè)需要，本課題試圖開發(fā)PLC對氣動搬運機械手的控制，并借助必要的精密傳感器，使其能夠對不同顏色的物料按預先設定的程序進行分揀，動作靈活多樣，適用于可變換生產品種的中小批量自動化生產，廣泛應用于柔性生產線。采用PLC控制，是一種預先設定的程序進行物料分揀的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行單調持久的作業(yè)，并且在產品變化或臨時需要對機械手進行新的分配任務時，可以允許方便的改動或重新設計其新部件，而對于位置改變時，只要重新編程，并能很快地投產，降低安裝和轉換工作的費用。本設計主要完成機械手的硬件部分與軟件部分設計。主要包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設計。
1.2 機械手在國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
機械手最早應用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。機械