五十万锭紧密纺高档精梳纱建设项目 可行性报告

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1、基于PLC的五轴教学机械手设计摘要本毕业设计要求学生掌握机械手或工业机械手的结构及工作原理，设计一关节型五轴教学用机械人的控制系统。整个设计以控制为主，结构设计可参考同类机械人。机械人共有五个关节动作和一个抓手动作，使用五个步进电机分别控制五个关节的动作，抓手的抓物动作由气阀控制。控制箱部分由电源、可编程控制器、步进电机驱动模块及相应的按钮组成，具有手动和自动控制功能。所设计机械人可进行简单机械手模拟控制的实验。主要任务包括机械手总体设计、型式选择、机械手的I/O配置、设计机械手的流程图、设计机械手的梯形图、编制机械手的语句表、选择传

2、感器等元件及设计系统图。关键词：教学机械手，五自由度，步进电机，气阀控制，PLCPLC-basedteachingoffive-axismanipulatordesignAbstractDesignrequirementsofthegraduatestudentstomasterthestructureandworkingprincipleofmanipulatororindustrialrobot,designacontrolsystemofthefive-axisteachingtyperobot.Thewholedesignis

3、baseoncontrolsystem.structuraldesigncanrefertothesamerobot.Therearefiverobotjointactionandahandlemovement,themovementoffivejointswerecontrolledbyfiveseparatesteppermotor,thegraspingmovementswerecontrolledbythevalve.Controlboxinpartbythepowersupply,programmablecontroller

4、,steppermotordrivemoduleandthecorrespondingbuttonofthefunctionwithmanualandautomaticcontrol.Designedrobotmanipulatorcanbesimpleanalogcontrolexperiment.Themaintasksincluderobotdesign,typeselection,therobotI/Oconfiguration,theflowchartofrobotdesign,theladderdiagramofrobot

5、design,theSTLofrobotdesign,selectthedesignofsensorcomponentsandsystems.Keywords:Teachingmanipulator，Fivedegreesoffreedom，SteppingMotor，Valvecontrol,PLC目录绪论1第一章机械手的总体设计31.1运动设计要求31.2驱动系统的选择31.3教学型五关节机械手机构简图3第二章气动机械手的气缸设计52.1基座及连杆的结构52.1.1基座的结构52.1.2大臂的结构62.1.3小臂的结构62.1.4

6、手腕的结构72.2机械手手部的设计82.2.1根据课程选择手部类型82.2.2手部的设计82.3机械手的驱动与转动102.3.1手臂部分的传动方案112.3.2手指驱动缸的设计和选定14第三章机械手的控制系统设计193.1步进电机控制系统的设计193.1.1PLC对步进电机的控制193.1.2脉冲分配器的选择203.1.3功率放大电路的设计223.2气动部分控制系统的设计233.2.1气动系统的介绍243.2.2气动系统的分类253.2.3气动控制方式253.2.4装置的技术要求273.2.5控制方式的选择273.2.6气动回路的设计

7、273.2.7传感器的选择33第四章机械手PLC程序设计374.1PLC概述374.2输入和输出点分配表374.3PLC软件程序394.3.1PLC梯形图394.3.2PLC语句表434.3.3机械手控制面板45参考文献46绪论一、机械手的研究现状热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了实现高效率租工作安全，尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。国内首先是用锻造操作机，装取料机械手来代替人工操作，减轻劳动强度。后来在精锻机上采用机械手，使精锻过程自动化，代替人工喂料。国外对锻造机

8、械手的研制工作十分重视，如美国采用圆柱坐标式机械手在1300吨锻压机上锻造齿轮毛坯，瑞典采用unimate型机城手在压力机上锻造曲轴，采用Versatran型机械手生产大型轴承环，机械手在两台液压机间传送轴承环的坯料，联