PLC课程设计（论文）-机械手控制系统设计

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1、课程设计论文题目机械手控制系统设计院系机械工程学院专业机械电子工程班级0901班学号50号学生姓名导师姓名完成日期2012年12月21日-38-湖南工程学院课程设计任务书设计题目：机械手控制系统设计姓名系别机械学院专业机械电子班级0901学号指导老师教研室主任一、基本任务及要求1．设计任务（1）硬件设计机械手控制电路PLC控制；启动、停止、复位按键；定时器T1（延时50ms）；计数器C；机械手工位指示灯；按键控制机械手作业系统的启动、停止与复位。（2）软件设计搬运机械手控制系统程序机械手当前工作位指示

2、灯亮，准备位指示灯闪烁，闪烁频率15Hz。按键控制系统启动、停止与复位程序。(3)机械结构设计设计一种搬运机械手,并绘制机械结构装配图。2．要求（1）绘制硬件接线框图；绘制系统控制流程框图。（2）撰写设计说明书（5千字），并附程序清单及其功能注释。（3）控制程序必须调试通过。二、进度安排及完成时间1．设计时间三周（从2012年12月3日至2012年12月21日）2．进度安排第一周布置设计任务；补充讲授相关知识；查阅资料；熟悉实验装置；做顺序控制实验；设计并绘制硬件电路图。第1周：布置设计任务；补充相关

3、知识；查阅资料；撰写绪论，确定系统组成方案。第2周：机械结构设计，绘制机械手结构装配图，主要零件图。硬件电路设计，选择电气元件，设计硬件电路框图，外部电路接线图。第3周：编写各功能程序、子程序并调试，记录存在的问题与解决的方法；整理资料；按格式模版撰写设计说明书；上交设计作业（打印稿及电子文档）；并参加答辩。注：程序设计2～4人；硬件电路设计2～3人。-38-目录第一章绪论-1-1.1机械手的概念-1-1.2气动机械手的简介-1-1.3气动技术-1-1.4气动机械手-2-1.5气动机械手的发展趋势-3

4、-1.6国内外机械手研究概况-4-第二章系统硬件电路的设计-5-2.1PLC的简介-6-2.1.1可编程控制器的概念-6-2.1.2PLC的应用领域-6-2.1.3PLC的系统组成-7-2.1.4PLC的工作原理-9-2.2PLC的选型-11-2.2.1、输入/输出信号-11-2.2.2PLC的选型-12-2.3PLC电路设计分配-14-2.3.1I/O地址分配-14-2.4传感器的选型-19-2.4.1SQ1的选型-19-2.4.2SQ3的选型-21-第三章PLC程序的设计-22-3.1PLC程序的

5、设计-22-3.2PLC程序的调试-25-3.2.1PLC控制的安装与布线-25-第四章机械部分设计-27-4.1气动搬运机械手的结构-27-4.2机械手的主要部件及运动-27-4.3驱动机构的选择-28-4.4机械手的技术参数列表-28-4.5气动回路的设计-28-4.6末端执行器的设计-29-4.7升降手臂的设计-31-4.8平移手臂的设计-33-第五章结论-35-参考文献-36-致谢-37--38-第一章绪论机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它的特点是可通过编程来完成各种预期的

6、作业任务，在构造和性能上兼有人和机器的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。1.1机械手的概念我国国家标准(GB/T12643–90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。”机械手可分为专用机械手和通用机械手两大类。专用机械手：它作为整机的附属部分，动作简单，工作对象单一，具有固定(有时可调)程序，使用大批量的自动生产。如自动生产线上的上料机械手，自动换刀机械手，装配焊接机

7、械手等装置。通用机械手：它是一种具有独立的控制系统、程序可变、动作灵活多样的机械手。它适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产。它的工作范围大，定位精度高，通用性强，广泛应用于柔性自动线。机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。机械手扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。机械手与数

8、控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。1.2气动机械手的简介1.3气动技术气动技术—这个被誉为工业自动化之“肌肉”的传动与控制技术，在加工制造业领域越来越受到人们的重视，并获得了广泛应用。目前，伴随着微电子技术、通信技术和自动化控制技术的迅猛发展，气动技术也不断创新，以工程实际应用为目标，得到了前所未有的发展