基于PLC的机械手控制系统设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及其自动化基于PLC的机械手控制系统设计一、课题研究意义及现状机械手是近年来工业生产方面发展起来的一种高技术自动化生产装置，是工业机器人的一个重要分支。可通过编程来完成各种预期的作业任务是机械手的主要优点，在构造上具有人的特点加上性能上有机器的特点，特别是反映了人类的智能和适应性。机械手操作的精准和适应各种环境中的能力，在国民工业生产领域有着广阔的发展潜力。在现代工业生产过程中，自动生产线中已广泛应用机械手，目前机械手设计的越来越灵活，它有能不断重复工作，能承受高强度劳动，不怕危险，力大无

2、穷的特点。所以机械手已引起国家有关部门的注意并且受到许多部门的重视，越来越广泛地被应用于工业生产。在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下：（一）能够提高工业生产中的自动化程度使用机械手能够自动完成材料的传送运输、工件的装卸、刀具的替换以及机器零件的装配等，极大地提高了自动化程度，可以提高劳动生产效率，进而大大降低生产成本。（二）能够改善劳动的条件，避免人身危害在高热、高压力、极寒冷、低压、有粉尘、噪音、刺激气味、有放射性或有其他化学毒性污染以及工作空间狭窄的地方，用人手直接作业是有危险和完全不现实的，但是应用

3、机械手就可以部分甚至全部替换人类安全的完成工作，使得劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。（三）能够减轻人力，而且便于有规律地生产用机械手替换人进行工作劳动，这是直接减少人力的第一个方面，同时因为机械手可以不知疲倦的连续工作，是减少人力的第二个方面。所以在自动化机床的综合加工的自动生产线里，目前基本没有人力，以减少人力和更加准确的控制生产的节拍，便于有规律的进行工作和生产。总之，机械手的有效应用，是发展机械工业自动化的一个必然

4、趋势。二、课题研究的主要内容和预期目标本课题主要研究以PLC为核心，设计出生产流水线上的搬物机械手的电气控制系统，解决企业里的生产流水线上长时间、重复的、危险的搬运重物的工作。主要实现以下基本功能：1)左移、右移；2)上升、下降；3)抓紧、放松。如图是机械手工作流程图预期目标：(1)掌握机械手的基本原理，并用PLC设计其控制系统；(2)完成机械手控制系统电路原理图；(3)完成基于PLC的机械手控制系统的控制程序；(4)用三菱FX系列PLC为硬件完成系统实物，完成毕业论文。三、课题研究的方法及措施1、检索相关文献，

5、了解相关技术背景、成果及方案，并学习机械手的相关内容。2、在完成步骤1的基础上，学习机械手的基本原理。3、在完成步骤1、2的基础上给出机械手的设计过程：机械手的分析、实现功能、程序设计、完成系统实物。4、完成基于PLC的机械手控制系统设计。5、用三菱Q系列PLC完成系统实物。6、技术文档总结，完成一篇毕业论文。四、课题研究进度计划毕业设计期限：2010.10-2011.42010.10.8-2010.11.19：分析任务，收集资料；完成开题报告、文献综述、外文翻译。2010.11.22-2011.1.21：初步完

6、成基于PLC的机械手控制系统设计的设计部分。2011.1.23-2011.3.15：完成仿真实验，验证实验结果，并撰写论文稿。2011.3.16-2011.4.4：设计作品完善，论文修改。五、参考文献[1]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术[M].国防工业出版社,2004，1.[2]张志良.单片机原理与控制技术[M].机械工业出版社,2001，7.[3]刘军，刘广瑞.基于PLC控制的气动机械手[J].信息化纵横,2009,28(9):32-39.[4]李明，栗全庆.基于PLC的液压搬运机械手设计[J].机

7、床与液压，2009,37（8）：99-101.[5]Intel:MCS-51FamilyofSinglechipMicrocomputersUser’sManual,1990.[6]ZhouHong.Intelligentpneumatic-Thelatesttrendinpneumaticactuatorsandcontrolsystems[M].Proceedingofthe4thInternationalConferenceonFluidPowerTransmissionandControl,1997.[7

8、]王阿根.电气可编程控制原理与应用[M].清华大学出版社，2007，4:39-127.[8]孙振强.可编程控制器原理及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2005:40-100.[9]彭坚.气动机械手PLC控制系统设计[J].电工技术,2004,(6):45-142.[10]成大先.机械设计手册[M].四版.北京:化学工业出版社,2002:3-50.[11]左健民.液压