机械手控制毕业设计

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1、本科毕业设计说明书机械手控制系统的设计学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化姓名:张建学号:090511041指导教师:张永职称:教授设计完成日期:二Ο一三年六月-10-目录摘要······························1一、设计任务··························2二、设计方案··························3三、PLC的编程与仿真······················6致谢······························8参考文献····························9附录一(机

2、械手电气控制原理图)附录二(PLC外围接线图)附录三(PLC梯形图)-10-摘要机械手是工业生产中常用的进行水平/垂直位移的机械设备,它的动作由气缸驱动,气缸又由相应的电磁阀控制。控制系统如采用传统的继电接触控制,机械触点多,接线复杂,因而控制装置体积很大,并且故障率高,可靠性差,动作精确度低。PLC以中央处理器为核心,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。使用PLC的自动控制系统体积小,可靠性大大提高,故障率大大降低,动作精度高,因此该课题具有实际意义。通过设计,让学生将所学的知识综合运用,了解本专业在社会中的一些应用,提高

3、学生专业外语水平,增加他们的见识,增强他们的动手能力、创新能力和综合分析能力,学会专业软件的应用,能熟练的使用计算机,提高学生检索资料的能力,养成良好的学习习惯和严谨的工作作风,为今后的学习生活打下良好的基础。本设计通过PLC的应用实现对机械手的手动自动控制,机械手可以自动完成上下左右的循环动作,也可以手动控制机械手完成上下左右的动作,由于本人能力有限,以下文章虽仔细整改数次,但也难免有不足之处,敬请审阅老师能够批评指正!关键词:PLC,机械手一设计任务-10-1.1、毕业设计课题任务:设计机械手控制系统,包括硬件电路和软件编程。硬件电路主要由PLC,机械手,电机及其他相关部分构

4、成,软件编程包括PLC流程图,梯形图和程序。1.2、设计基本要求:1.2.1、技术要求:(1)设计方案可行;(2)机械手能进行前后左右移动;(3)有半自动工作方式和手动工作方式,当位于手动工作方式时,用按动按钮去控制机械手动作;当位于半自动工作方式时,在机械手处于原位情况下,按动起动按钮,机械手就能自动完成一个循环过程并停在原位待命;(4)有能力的可以对系统进行仿真;(5)整个系统能够稳定运行。1.2.2、文本要求:(1)论文结构合理,条理分明;(2)电路图绘制正确,排版美观;(3)撰写开题报告与调研报告,格式与要求要符合规定;(4)撰写毕业设计报告,要求用打印稿,论文格式必须使

5、用学校的统一模板。二设计方案-10-2.1、机械手简介:械手是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的,机械手研究始于20世纪中期,随着计算机和自动化技术的发展,特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时,大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,又为机器人的开发奠定了基础。另一方面,核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。机械手首先是从美国开始研制的,1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手,它的结构是;机

6、体上安装一个回转臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教形的,随着计算机和自动控制技术的迅速发展,农业机械将进入高度自动化和智能化时期,机械手机器人的应用可以提高劳动生产率和产品质量,改善劳动条件,解决劳动力不足等问题.机械手主要由执行机构、驱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

7、任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~4个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制,来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息,形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机、PLC或DSP等微控制芯片构成,通过对其编程实现所要功能。2.2、机械手控制系统原理:根据题目的控制要求,在PLC编程之前首先做出电气控制原理图,然后以电气控制原理图为准为PLC设计梯形

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