物料分拣机械手系统设计

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1、广州学院机电系课程设计设计说明书物料分拣机械手系统设计院（系）机械工程学院专业机械工程及自动化班级09届机械制造及自动化10班学生黎东军指导老师徐文斌2013年1月5日机电方向课程设计任务书兹发给机械10班学生黎东军设计任务书，内容如下：设计题目：1．物料分拣机械手系统设计2．应完成的项目：（1）PLC（或其他控制器）编程（2）物流传输机械手机构设计（3）物料识别传感器选型（4）人机界面（文本显示）（5）驱动系统的分析与选择（6）3．参考资料以及说明：（1）机电一体化强化训练实训教材，（2）可编程控制器原理及运用4．本设计任务书于20

2、12年12月17日发出，应于2013年1月11日前完成，然后进行答辩。指导教师徐文斌签发2012年12月17日课程设计评语：课程设计总评成绩：指导教师签字：年月日目录任务书………………………………………………………..2摘要………………………………………………………...4第一章前言…………………………………………………..51.1 研究的目的及意义………………………………………..51.2 机械手在国内外现状和发展趋势……………………..61.3 主要研究的内容……………………………………….71.4 解决的关键问题……………………

3、…………………..8第二章物流传输机械手机构设计………………………………….92.1.执行机构坐标形式的选择…………………………….92.2手部的选择………………………………………………92.3手臂结构的选择…………………………………………102.4执行机构简图………………………………..11第三章 驱动系统的分析与选择3.1 驱动系统的分析与选择…………………………………123.2 机械手驱动系统的控制设计…………………………….15第四章物料识别传感器的选择……………………………………154.1析视觉传感器的选择：……………………

4、……….154.2颜色传感器的类型比较:…………………………………154.3，确定传感器类型………………………………………..16Plc编程程序.....................................17I/O口分配…………………………………………19摘要机械手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、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，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面

5、的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣机械手设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也研究价值.第一章：前言1.1 研究的目的及意义机

6、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、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

7、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，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PLC控制

8、，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