基于plc控制的机械手设计毕业论文

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1、毕业设计(论文)题目：基于PLC控制的机械手设计姓名：指导教师：专业：层次：毕业论文（设计）任务书题目基于PLC控制的机械手设计学生姓名专业机械设计与制造层次指导教师概述：随着世界经济和技术的发展，人类活动的不断扩大，机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，也从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。随着机器人的产生和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。要求阅读

2、或检索的参考资料及文献（包括指定给学生阅读的外文资料）：[1]殷际英，何广平：关节型机器人.北京：化学工业出版社，2003[2]朱世强，王宣银：机器人技术及其应用.杭州：浙江大学出版社，2001.7[3]求是科技：PLC应用开发技术与工程实践.北京：人民邮电出版社，2005.1[4]成大先：机械设计图册.第5卷.北京：化学工业出版社，2000[5]蒋新松：机器人与工业自动化.石家庄：河北教育出版社，2003.4目录前言11.机械手总体方案设计21.1设计要求21.2运动形式的选择21.2.1.直角坐标型机器人21.

3、2.2.圆柱坐标型机器人31.2.3.极坐标型机器人31.2.4.多关节机器人31.3驱动方式的选择41.3.1.液压驱动41.3.2.气压驱动41.3.3.电动机驱动52.机械手控制系统分析62.1结构分析62.2计算分析62.2.1.垂直上升的情况72.2.2.水平旋转的情况72.2.3.水平直进情况83.PLC控制系统设计113.1机械手移动工件控制系统的控制要求113.2机械手PLC控制系统硬件和软件设计123.2.1PLC选型123.2.2系统资源分配123.2.3硬件电路接线图133.2.4梯形图13结

4、论15致谢16参考文献17摘要在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手设计包括机械结构设计，检测传感系统设计和控制系统设计等，是机械、电子、检测、控

5、制和计算机技术的综合应用。本课题通过对设计要求的分析，设计出机械手的总体方案，重点阐述了手部结构的设计以及控制系统硬软件的设计，完成了整个系统工作的动画设计。实现了机械手的基本搬运功能，达到了预期要求，具有一定的应用前景。关键词：机械手PLC动画前言随着世界经济和技术的发展，人类活动的不断扩大，机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，也从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。随着机器人的产生和大量

6、应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作机, 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。机械手是一种模仿人手动作，并按设定的程序来抓取、搬运工件或夹持工具，机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换

7、生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能组成，主要完成移动、转动、抓取等动作。控制系统是机械手的指挥系统，它通过控制驱动系统，让执行器按照规定的要求进行工作，并检测其正确与否。可编程控制器（PLC）是一种数定运算操作的电子系统，它将逻辑运算、顺序控制、时序、计数、算术运算等控制程序，用指令形式存放在存储器中，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。与继电器控制线路相比，PLC具有可靠性高、抗干

8、扰能力强；编程简单、使用方便；设计、安装容易，维护工作量少；功能完善、通用性强；体积小、能耗低等特点。因此，机械手控制系统越平越多的由可编程控制器来实现。141.机械手总体方案设计1.1设计要求1.机械手能够完成从一个工作点取物体旋转一定角度，放到另一个工作点上。2.要求完成手抓结构的设计，进行夹紧力的计算分析。初值给定如下：工件质量m=0.1kg摩擦系数μ