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《(精品)plc的三自由度气动机械手搬运控制毕业课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课程设计（报告）题目：基于PLC的三自由度气动机械手搬运控制学院：机电工程学院专业班级：11级机械工程及自动化02班指导教师：肖渊职称：副教授学生姓名：尹博学号：摘要机械手是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用
2、的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，用气动机械手设备来满足社会生产实践需要也越来越多的受到重视，气动机械手技术已经成为能够满足许多行业生产实践要求的一种重要实用技术，从而进行机械手的研究设计是非常有意义的。本文主要研究基于PLC的三自由度气动机械手的搬运控制，由PLC输出脉冲，控制电磁阀的方向，从而控制机械手的精确定位，限位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，通过气
3、缸的伸缩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。PLC有较高的灵活性，当机械手工艺流程改变时，只要对IO点的接线稍作修改，或对IO重新分配，在控制程序中作简单修改，补充扩展即可。经过重新编制相应的控制程序，就能够比较容易的推广到其他类似的加工情况。关键词：气动机械手,汽缸,PLC,程序指令目录第1章.绪论31.1气动技术及气动机械手的发展现状31.2机械手的未来发展趋势31.3选题的意义41.4研究内容及结构安排51.5课题研究的要求5第2章.系统的总体方案设计62.1设计要求和任务62.2方
4、案设计6第3章.系统的硬件设计83.1基本结构设计83.1.1机械手的坐标形式与自由度83.1.2机械手的手爪设计83.1.3机械手的手臂结构设计83.1.4机械手的驱动方式选择83.1.5机械手机构设计（三维图）83.2可编程控制器PLC的选择93.3系统的硬件设计103.4PLC输出点配置表113.5三自由度气动机械手搬运接线图12第4章系统软件设计144.1程序流程图144.2各个阶段程序梯形图14第5章系统验证和调试205.1设备选取205.2验证和调试过程205.2.1初始化阶段205.2.2机械
5、手单元205.3验证结论21总结22参考文献23第1章.绪论1.1气动技术及气动机械手的发展现状近20年来,气动技术的应用领域迅速拓宽,尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合,使整个系统自动化程度更高,控制方式更灵活,性能更加可靠;气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展,对气动技术提出了更多更高的要求;微电子技术的引入,促进了电气比例伺服技术的发展,现代控制理论的发展,使气动技术从开环控制进入闭环比例伺服控制,控制精度不断提高;由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强
6、和成本低廉等特点,国内外都在大力开发研究。机械手根据其驱动方式可分为气压传动式、液压传动式、电气传动式和机械传动式。气动机械手与其它控制方式的机械手相比，具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强等特点。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。由于气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。而气
7、动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以,气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工,食品和药品的包装、精密仪器和军事上。现代汽车制造工厂的生产线,尤其是主要工艺的焊接生产线,大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动;车身外壳被真空吸盘吸起和放下,在指定工位的夹紧和定位;点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊,都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准
8、确性及完成整个工序过程的高度自动化,堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。1.2机械手的未来发展趋势国内外机械手领域发展近几年有如下几个趋势：(1) 工业机械手性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重
