基于plc的物料分拣机械手自动化控制系统设计毕业论文

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1、基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计毕业论文目录目录I摘要IVAbstractV第一章前言11.1研究的目的及意义11.2机械手在国内外现状和发展趋势11.3主要研究的内容21.4解决的关键问题3第二章执行系统的分析与选择42.1执行机构坐标形式的选择42.2执行机构的组成62.3执行机构各部分的分析与选择62.3.1手部的选择62.3.2手臂结构的选择82.3.3机座结构的选择92.4执行机构的工作原理102.5执行机构简图10第三章驱动系统的分析与选择12493.1驱动系统的分析与选择12

2、3.2机械手驱动系统的控制设计133.3气动元件选取及工作原理143.3.1气源装置143.3.2执行元件153.3.3控制元件163.3.4辅助元件173.3.5真空发生器183.3.6吸盘183.4气动回路的工作原理18第四章控制系统的分析设计224.1控制系统的组成结构224.2控制系统的性能要求224.3传感器的选择234.3.1位置检测装置234.3.2滑觉传感器234.3.3视觉传感器244.4控制系统PLC的选型及控制原理254.4.1PLC控制系统设计的基本原则254.4.2PLC种类

3、及型号选择304.4.3I/O点数分配304.4.4PLC外部接线图32494.4.5机械手控制原理324.5PLC程序设计344.5.1总体程序框图344.5.2初始化及报警程序364.5.3手动控制程序374.5.4自动控制程序39第五章总结与展望42参考文献43致谢44附录4549基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计第一章前言的1.1研究的目的及意义机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、

4、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。随着工业的高速发展，机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，已经在工业生产中得到了广泛的应用。它可以搬运货物、分拣物品、用以代替人的繁重及单调劳动，实现生产的机械化和自动化；并能在高温、腐蚀及有毒气体等有害环境下操作以保护人身安全，被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，

5、综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。适应工业需要，本课题试图开发PLC对物料分拣机械手的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。采用PLC49控制，是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置，可部分代替人工在高

6、温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。本设计主要完成机械手的硬件部分与软件部分设计。主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计。1.2机械手在国内外现状和发展趋势机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调

7、重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。目前，国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的C0毗U及

8、奥地利的工GM公司。我国机械手起步于20世纪70年代初期，经过30多年发展，大致经历了3个阶段：70年代萌芽期，80年代的开发期和90年代的应用化期。在我国，机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。在国际强手面前，国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给机械手产业发展注入