汽车板簧搬运机械手控制系统设计

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1、摘要摘要机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。随着工业生产强度和效率的提高，机械手的应用越来越普遍。通用机械手具有独立的控制系统，程序可变，动作灵活多样的优点。对于提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，保障人身安全，改善劳动环境等具有十分重要的现实意义。本设计是为汽车板簧的搬运工作配置专用机械手。该设备主要由控制系统、驱动系统、执行机构、位置检测等四部分组成。本设计采用交流伺服电机带动搬运机械手在XYZ轴上的运动，采用西门子S7-200型PLC作为控制器，并设计了检测装置和保护装置。该机械手的控制可分为手动控制和自动控制两种方式。其中自动控制又分为：

2、单周期和连续周期操作两种控制方式。应用PLC控制机械手能实现各种规定的工序动作，不仅可以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。关键词：搬运机械手，控制系统，驱动系统，PLCIAbstractAbstractManipulatorisanewtypeofdeviceintheproductionprocessofmechanizationandautomation.Withtheintensityandefficiencyofindustrialproduction,th

3、eapplicationofmechanicalhandisincreasing.Generalmanipulatorownstheadvantagesofindependentcontrolsystems,variableprocessandflexiblemovement.Thisarticlecompletesthedesignofrobotcarsleafspringcarryingmanipulatorsystemmainlyinthefieldsoftheexecutivebody,thedrivesystem,thecontrolsystemandthe

4、positiondetection.ThisdesignusesaservomotortodrivetherobotmovementintheXYZshaft.BasedonthePLCofSiemensS7-200,thisdesignofthecontrolsystemintroducesthePLCinthegeneralmanipulatorhandlingcontrolsystem.Wealsoneedthedetectiondevicesandtripprotectiondevices.Accordingtotheprocessofthecampaignr

5、equirements,itincludemanualmovementcontrol,single-cyclemovementcontrolandthecontinuouscycleofmovementcontrol.PLCcontrolledrobotcanfinishavarietyofrequiredactions.Itcannotonlyimprovethequalityandamountofproductbutalsohasaverysignificancetoprotectthepersonalsafety,toimprovetheworkingenvir

6、onment,toreducelaborintensity,toimprovelaborproductivity,toeconomizethematerialconsumptionandtolowertheproductioncosts.Keywords:CarryingManipulator,PLC,Controlsystem,DrivesystemIV目录目录摘要ⅠABSTRACTⅡ目录Ⅲ第一章绪论11.1机械手的发展概况及趋势11.2机械手的应用意义21.3搬运机械手设计参数指标2第二章机械手控制系统总体方案设计42.1搬运机械手原理分析42.2设计方案的选择5

7、2.2.1基于单片机的机械手控制52.2.2传统继电器实现对机械手的控制52.2.3利用PLC实现对机械手的控制62.2.4总体设计方案82.3搬运机械手控制系统原理图8第三章机械手控制系统的硬件设计103.1机械手爪的选型103.2驱动电机的选型113.2.1步进电机和交流伺服电机的性能比较113.2.2直流伺服电机和交流伺服电机的性能比较143.2.3交流伺服电机的选型143.3检测和保护装置的选型173.3.1行程开关的选型173.3.2光电开关的选型183.3.3高速计数器的选型183.4控制面板设计19IV目录3.5PLC选型203.5.1