多关节机械手毕业设计论文-多关节机械手控制系统的设计

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1、浙江水利水电专科学校毕业设计ZHEJIANGWATERCONSERVANCYANDHYDROPOWERCOLLEGE毕业论文（设计）题目：多关节机械手控制系统的设计系（部）：机电系专业班级：机电07—4班姓名：于谦学号：200791234指导教师：李萍2010年5月30日29--浙江水利水电专科学校毕业设计摘要本设计选择西门子S7-200系列PLC设计出完整的多关节机械手控制系统。硬件部分介绍了利用PLC进行控制系统设计的步骤；软件部分阐述了程序设计思路，并给出部分梯形图。本系统应用于生产线上，利用机械手执行传递轴承等动作。关键词S7-200；PLC；多关节；控制系统设计

2、；AbstractThedesignchoicesSiemensS7-200seriesPLCtodesignacompletemulti-jointrobotcontrolsystem.HardwaresectiondescribestheuseofPLCcontrolsystemdesignsteps;softwarepartofthedescribedprogrammingideas,andgivepartoftheladder.Thesystemusedintheproductionline,themechanicalhandmovementssuchasthei

3、mplementationoftransmissionbearings.KeywordsS7–200；PLC;Multi-joint;controlsystemdesign;29--浙江水利水电专科学校毕业设计目录摘要1目录21.概述31.1多关节机械手简介31.2多关节机械手控制系统的功能要求42.系统总设计62.1多环节机械手的机械结构62.2多关节机械手的工作原理73.硬件系统配置93.1PLC选型103.2PLC的I/O资源配置103.3其他资源配置124.软件系统设计134.1总体流程设计134.2各个模块梯形图设计145.安装调试方面的问题286.总结28参考

4、文献2829--浙江水利水电专科学校毕业设计1.概述1.1多关节机械手简介随着我国工业自动化水平的不断提高，在机械加工与制造领域，以及各种装配与包装自动化生产线上，机械手的应用已相当普遍。机械手通常担负着上料、下料，搬动或装卸零件的重复动作等，以实现生产自动化。由于PLC顺序控制具有系统简单、可靠、控制灵活方便等特点，而且PLC从诞生之日起，最基本，最普遍的应用领域就是在工业环境下的顺序控制，因此，基于PLC顺序控制的机械手在工业自动化领域中得到广泛的应用。机械手也被称为自动手，能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人

5、的繁重劳动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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。　　机械手主要由手部、运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

6、性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。多关节机械手指的是利用关节连接两个相邻的刚体，关节提供连杆之间的相对运动，在这个机构中，关节多是其中的一个特点，正是由于关节多，所以它的抓握功能远远强于传统的夹钳式等机械手。它可以完成对不同形状，不规则工件的抓握。多关节机械手有多种结构，其中最理想的也是应用最多的就是类似于人手的机构，这样的机构能模拟人手抓握的情况。与传统机械手相比，多关节机械手具有动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过集体和工件机械之间的障碍物进行工作等优点。29--浙江水利水电专科学校毕业设计1.2多关节机械手

7、控制系统的功能要求在机械行业中，大部分产品的装配生产线不是采用人工装配的形式就是采用传统的继电器式的控制系统，公认的劳动强度大，产品质量不易保证，同时继电器经过长期使用后，容易发生故障，维修工作量大，而且生产控制灵活性差、控制过程复杂、控制过程不易改变。在装配线上采用PLC控制多关节机械手可以完成精确定位的要求，提高产品质量，降低工人的工作量，由于PLC编程简单、组合灵活、可靠性高、控制灵活性高，可根据控制流程的不同，方便地改变控制顺序来满足工艺要求。轴承装配是轴承生产过程中的最后且极为重要的环节，而轴承压盖机则是装配线上较为