物料搬运机械手毕业设计

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搬运机械手的设计文档

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毕业设计(论文)标题:搬运机械手的设计学生姓名:蔡蔺系部:自动控制系专业:机电班级:机电1084指导教师:沈涛主要符号表N F 手指夹紧力 ND 弹簧中径 mm1D 弹簧内径 mm2D弹簧外径 mm C弹簧旋绕比 n弹簧有效圈数 M转动缸的回转力矩 N m ⋅ ρ偏重力臂 mm M 偏偏重力矩 N m ⋅ t螺钉间距 mm 0Q F螺钉承受的拉力 N Q F工作载荷 N 's Q F预紧力 Nφ启转动缸起动角 度 ω 转动缸转动角速度 rad s1 绪论1.1前言格式错误重新排版机械手。

机械手是模仿着人手的部分动作,用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用工业机械手。

的机械手被称为[]2工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。

机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。

工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。

工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。

他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现在人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力,在国民经济领域有着广泛的发展空间。

机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识:其一、它能部分的代替人工操作;其二、它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配,从而大大的改善了工人的劳动条件,显著的提高了劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因而,受到很多国家的重视,投入大量的人力物力来研究和应用。

尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求,设计了一款搬运机械手。

该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务,提高了生产效率和工作安全性。

设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。

关键词:搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快,生产线上的物料搬运工作量越来越大,传统的手工搬运方式已经无法满足需求。

自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务,提高了生产效率和工作安全性。

因此,设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。

2.设计原则(1)功能全面:能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务;(2)精确定位:能够精确地将物料放置到指定位置,避免人工调整;(3)堆码能力:能够实现物料的堆码操作,提高存储密度;(4)安全性保护:具备必要的安全保护装置,避免意外情况发生。

3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分,决定了机械手的动作能力和稳定性。

设计中采用了多关节机械手的结构,能够实现六个自由度的运动,适应复杂的搬运场景。

机械手采用轻质材料制造,以提高载重能力。

4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心,决定了机械手的动作控制能力。

控制系统由硬件和软件两个部分组成。

硬件包括传感器,执行机构和控制器,软件包括运动控制算法和路径规划算法。

通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测,控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制,完成搬运任务。

5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。

设计中引入了安全保护装置,包括红外线传感器和急停按钮。

红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近,触发警报或停机,防止意外发生。

急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手,确保生产安全。

6.实验结果和分析通过实验,验证了搬运机械手的功能和性能。

机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料,实现了自动化搬运。

同时,安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全,预防意外事故的发生。

机床上下料机械手的毕业设计

机床上下料机械手的毕业设计

机床上下料机械手的毕业设计毕业设计的主要目的是设计一个具有高效、安全、可靠的机床上下料机械手,能够满足工业生产中对于上下料操作的需求,提高生产效率和产品质量。

首先,设计要考虑机械手的结构和动力系统。

机械手的结构应该具有一定的刚性和稳定性,以保证在高速运动和负载条件下的运动精度和稳定性。

动力系统可以选择液压、气动或电动驱动方式,根据实际需求选择合适的驱动方式。

同时,也要考虑机械手的可重复定位精度和工作速度等指标的要求。

其次,设计要考虑机械手的控制系统。

控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成,可以选择PLC控制器或者控制卡进行控制。

传感器主要用于机械手的位置、力量和速度等参数的检测,以保证机械手的安全运行。

执行器则是实现机械手的运动控制和操作功能的关键部件。

另外,设计要考虑机械手的安全保护措施。

在机械手的设计中应该考虑到安全措施,如限位开关、急停开关和保护罩等,以确保操作人员的安全。

此外,设计要考虑机械手的编程和操作控制。

机械手的编程可以使用编程语言或者图形化编程工具进行,根据工厂的实际需求对机械手进行编程,实现自动化的上下料操作。

操作控制方面可以选择人机界面进行操作,使操作更加简便易行。

最后,需要对设计的机械手进行仿真和实验验证。

通过模拟仿真和实验验证,可以检验设计的机械手是否满足预期的要求,并进行相应的调整和改进。

综上所述,机床上下料机械手的毕业设计需要考虑到结构和动力系统、控制系统、安全保护措施、编程和操作控制等方面的考虑,同时还需要进行仿真和实验验证。

通过设计和实验验证,可以得到一个高效、安全、可靠的机床上下料机械手,提高生产效率和产品质量。

四自由度棒料搬运机械手_毕业设计

四自由度棒料搬运机械手_毕业设计

四自由度棒料搬运机械手目录摘要:本设计的机械手是基于提高劳动生产率、产品质量和经济效益,减轻工人劳动强度而设计的。

在某些劳动条件极其恶劣的条件下,工人难以用手工工作,可用本机械手代替人力劳动。

本设计为四自由度圆柱坐标型工业机械手,其工作方向为两个直线方向和两个旋转方向。

本设计中的四自由度棒料搬运机械手,主要是针对质量少于2KG的圆形棒料的搬运。

通过气爪手指的不同选择可满足直径小于60mm的棒料的搬运。

在控制器的作用下,机械手执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线并把工件翻转过来这一简单的动作.关键词:四自由度;机械手;搬运;工业机器人The Four Degrees-of-freedom Bar Manipulator DesignsAbstract:This paper design for enhances the labor productivity, product quality, economic efficiency and reduces the worker labor intensity. Some job working at extremely bad environment, that people can’t work in hand, so the robots can replace worker to do it.This scheme introduced a cylindrical robot for four degree of freedom. It is composed of two linear axes and two rotary axis currentThis paper mainly use at the transporting of circular good material that quality is short to2KG. The different fingernail finger was Choice for transporting the good material that diameter is smaller than 60mm.Under controller function the robot move the components from one assembly line to other assembly line and turn over it in space, perform relatively simple takes.Key words: four degrees of freedom; robot; transporting; Industrial robot1 前言1.1 工业机器人的概述与发展机器人(又称机械手,机械人,英文名称:Robot),在人类科技发展史上其来有自,早在三国时代,诸葛亮发明的木牛流马即是古代中国人的智能结晶。

毕业设计(论文)六自由度搬运机械手的设计(全套图纸)

毕业设计(论文)六自由度搬运机械手的设计(全套图纸)
1.4 机械手国内外发展状况 ..................................................................... 5
1.4.1 外机器手发展趋势 ..................................................................................... 6 1.4.2 内机器手研究现状 ..................................................................................... 7
4. R/C 伺服电机程序编写 ................................................................... 30 4.1 R/C 伺服电机介简介.........................................................................30
六自由度搬运机械手的设计
六自由度搬运机械手的设计 摘要
本文主要针对六自由度机械手在国内外的发展现状,并结合我国在当前工资水 平较低的制造业中,尽管仍属于劳动密集型,但机械手的使用却相当普遍这一现状, 以及目前世界上对于机械手的整体研究,尤其是六自由度机械手的研究拥有深刻的意 义。根据当前世界各先进国家对于机械手的应用情况及各先进国家对于机械手乃至机 器人这一领域的深入研究,本文主要从六自由度搬运机械手的结构设计与制作,电路 图的设计与绘制,控制系统的程序编写三个方面入手,并分别给予详细的介绍,从而 让在校大学生或机器人爱好者能以此为基础,从而自己动手,一步步的从机械手的结 构设计与制作,电路图的设计与绘制,控制系统的程序编写,来设计自己的机械手, 从而为以后更深层次的研究打下基础。

毕业设计机械手的总结与思考

毕业设计机械手的总结与思考

毕业设计机械手的总结与思考
一、毕业设计机械手概述
在本次毕业设计中,我主要负责设计和实现一个机械手。

这个机械手的主要功能是模拟人类的手部运动,完成抓取、搬运和释放物体的任务。

为了实现这一目标,我需要对机械手的结构、驱动方式、控制系统等进行深入研究和设计。

二、设计过程与实现
在设计中,我首先对市场上现有的机械手进行了调研和分析,确定了机械手的整体结构和驱动方式。

然后,我使用三维建模软件对机械手进行了详细的设计,并进行了有限元分析,确保了机械手的结构强度和稳定性。

在实现阶段,我采用了Arduino作为主控制器,通过编写程序控制机械手的运动。

同时,我还为机械手设计了一套传感器系统,用于检测物体的位置和姿态,从而实现了自动抓取和搬运的功能。

三、遇到的问题与解决方案
在设计和实现过程中,我遇到了许多问题。

其中最大的问题是如何实现机械手的精准控制。

为了解决这个问题,我采用了PID控制算法,通过不断调整控制参数,实现了对机械手运动的精准控制。

此外,我还遇到了材料选择、结构设计、驱动系统选择等问题,通过查阅资料、实验和不断尝试,最终都得到了有效的解决。

四、总结与思考
通过这次毕业设计,我深入了解了机械手的设计和实现过程,掌握了许多实用的技能和方法。

同时,我也深刻认识到,设计过程中需要注重细节,不断尝试和优化,才能达到最好的效果。

此外,我也意识到自己在许多方面还有待提高,例如理论知识、实践经验等。

在未来的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的能力。

搬运机械手(毕业设计)

搬运机械手(毕业设计)

4.2 操作面板设计
通过对机械手控制要求分析,其控制面板设计如下:
4.3 I/O点数确定及PLC选型
(1)根据控制要求,需要18个输入点,11个输出 点。
(2)由于此搬运机械手输入点数不多,性能要求 不高,因此选用欧姆龙的CPM2A-40CDR-A小 型可编程控制器,即可满足要求。
4.4 PLC外部接线图设计
• 姓 名:学生 • 专 业:机械设计制造及其自动化 • 指导老师:老师 • 设计时间:2011.4.1——2011.6.10
目录
1、搬运机械手总体结构设计 2、搬运机械手机械结构设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
1、搬运机械手总体结构设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型,具有三个自由度,即 手臂的伸长、缩短和整体旋转。
2.5 机械手整体机械结构设计
1.1 手爪及夹紧液压缸设计
本次设计的搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结构,夹紧缸采用单作 用弹簧复位式结构,其结构如下所示:
1. 2 伸缩液压缸设计
伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短,其结构如下所示:
1.3 升降液压缸设计
升降缸可以使搬运机械手上升或者下降,其结构如下所示:

安全在于心细,事故出在麻痹。20.10.2420.10.2403:55:1003:55:10October 24, 2020

踏实肯干,努力奋斗。2020年10月24日上午3时55分 20.10.2420.10.24

追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年10月24日星期 六上午3时55分 10秒03:55:1020.10.24

严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020年10月 上午3时 55分20.10.2403:55Oc tober 24, 2020

四自由度搬运机械手的设计毕业论文

四自由度搬运机械手的设计毕业论文

四自由度搬运机械手的设计毕业论文摘要:机械手作为自动化装置中的重要组成部分,广泛应用于工业生产线、仓储物流等领域。

本论文以四自由度搬运机械手设计为研究对象,对机械手的动力学和控制系统进行分析和优化设计。

通过对机械手的结构设计、动力学建模和控制算法的优化,进一步提高机械手的工作效率和精度。

论文总结了机械手设计中的关键问题,并给出了相应的设计和优化方案。

实验证明,该设计方案在搬运工作中具有较好的性能表现。

关键词:机械手;搬运;动力学;控制系统1.引言机械手作为一种重要的自动化装置,广泛应用于工业生产线、仓储物流等领域,实现了对物体的自动化搬运和装配。

机械手的设计涉及到多学科知识的综合运用,包括机械工程、电子工程、控制科学等。

本论文以四自由度搬运机械手设计为研究对象,对机械手的动力学和控制系统进行分析和优化设计。

2.机械手的结构设计在机械手的结构设计中,考虑到搬运过程中的工作负荷和工作空间的要求,选择了四自由度机械手结构。

该结构由基座、臂架、运动链和机械手末端执行器等部分组成。

基座为机械手提供了稳定的支撑,并具备旋转自由度。

臂架通过关节连接基座和运动链,增加了机械手的活动范围。

运动链通过关节连接臂架和末端执行器,实现了机械手的搬运动作。

3.机械手的动力学建模机械手的动力学建模是机械手设计中的重要步骤,通过建立机械手的运动学和动力学方程,可以预测机械手在搬运过程中的运动轨迹和力学特性。

本论文采用牛顿-欧拉法建立了机械手的动力学方程,并通过计算机仿真验证了动力学模型的准确性。

4.机械手的控制系统设计机械手的控制系统设计是机械手设计中的另一个关键问题,其目标是实现机械手的精确定位和力控制。

本论文采用PID控制算法对机械手的位置和力控制进行了优化设计,并结合机械手的动力学特性进行了参数调节和鲁棒性分析。

实验证明,该控制系统具有较好的性能表现,能够满足机械手在搬运过程中的控制要求。

5.结论通过对四自由度搬运机械手的设计进行了详细分析和优化,本论文提出了一种高效、精确的机械手设计方案。

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计摘要随着工业自动化的不断发展,机械手已经成为了工业自动化生产线上的重要组成部分。

自动上下料机械手是一种能够将物品从一处地方取出并搬运到另外一个地方的机械手。

本文旨在设计一种自动上下料机械手,实现对生产线上原材料和成品的自动化加工。

本设计采用了Arduino单片机和Stepper电机作为控制系统,并通过触摸屏实现对机械手动作的控制。

同时,在机械手末端安装了吸盘,用以实现对物品的吸取和搬运。

最终设计的自动上下料机械手测得平均工作时间为3秒,能够完成对物品的快速、高效、精准的搬运。

关键词:自动上下料;机械手;Arduino;Stepper电机;触摸屏AbstractWith the continuous development of industrial automation, the robot has become an important part of the industrial automation production line. Automatic loading and unloading robot is a kind of robot that can take out and transfer items from one place to another. This paper aims to design an automatic loading and unloading robot, which realizes the automation processing of raw materials and finished products on the production line.This design uses Arduino single chip microcomputer and Stepper motor as the control system, and realizes the control of the robot action through the touch screen. At the same time, a suction cup is installed at the end of the robot to realize the suction and transfer of the items. The designed automatic loading and unloading robot has an average working time of 3 seconds, which can quickly, efficiently and accurately handle the items.Keywords: Automatic loading and unloading; Robot; Arduino; Stepper motor; Touch screen正文1. 引言机械手作为工业自动化生产线上的重要组成部分,其应用已经越来越广泛。

四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计

四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计

四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计工业机器人搬运物料,是当前自动化生产和智能制造的重要组成部分。

搬运物料是生产线中的关键环节,传统的人工操作存在劳动强度大、效率低、易出错等问题,而工业机器人通过四自由度的灵活操作,可以高效地完成物料的搬运任务。

在这篇毕业设计中,我将探讨四自由度搬运物料工业机器人的设计与实现。

首先,我们需要确定机器人的工作空间和负载能力。

根据物料的尺寸和重量,确定机器人的伸展长度和负载能力。

四自由度机器人通常由一个固定基座和三个旋转关节构成,可以实现物料的水平搬运、转向搬运等多种操作。

接下来,我们需要选择合适的传感器和执行器。

传感器可以用于检测物料的位置、尺寸和重量,以便精确定位和分配搬运任务。

常见的传感器包括视觉传感器、力传感器等。

执行器可以根据传感器的反馈信号,实现机器人的精准控制和动作执行。

然后,我们需要设计机器人的运动规划和控制算法。

运动规划算法可以根据物料的位置和目标位置,计算机器人的最佳运动轨迹,以便实现高效的搬运任务。

控制算法可以根据传感器的反馈信号,实时调整机器人的位置和姿态,以确保搬运任务的精准执行。

最后,我们需要建立机器人的模型并进行仿真测试。

通过计算机辅助设计和仿真软件,可以建立机器人的虚拟模型,并验证设计的合理性和可行性。

通过仿真测试,可以发现设计中存在的问题,并进行必要的改进和优化。

综上所述,四自由度搬运物料工业机器人的毕业设计主要包括确定工作空间和负载能力、选择传感器和执行器、设计运动规划和控制算法以及建立模型进行仿真测试等环节。

通过合理的设计和实现,可以使工业机器人在搬运物料方面发挥出更大的作用,提高生产效率,降低劳动强度,推动智能制造的发展。

毕业设计答辩-搬运机械手的设计

毕业设计答辩-搬运机械手的设计

创新点和特色
创新点
本次设计的搬运机械手在以下几个方面进行了创新:一是采用了气动驱动方式,具有节 能环保、安全可靠的特点;二是采用了可编程控制方式,能够实现自动化控制和远程监
控;三是手部结构可根据实际需求进行快速更换,提高了机械手的适应性和扩展性。
特色
本次设计的搬运机械手具有以下特色:一是结构简单紧凑,易于维护和保养;二是操作 简便,可快速上手;三是具有良好的扩展性和兼容性,可根据实际需求进行定制和升级。
毕业设计答辩-搬运机械手的设计
目录
• 介绍 • 搬运机械手的设计方案 • 设计和实现过程 • 测试和验证 • 总结和展望
01
介绍
主题概述
搬运机械手是一种自动化设备, 用于在生产线上快速、准确地搬
运物品。
它通常由一系列连杆、关节和抓 取器组成,能够模拟人类手臂的
运动。
搬运机械手的设计涉及机械、电 子、控制等多个领域,是现代工
明显延迟。
搬运测试
在搬运测试中,机械手能够稳定 地将目标物体从一个位置搬运到 指定位置,无抖动或偏离现象。
定位测试
定位测试中,机械手能够准确 地将目标物体放置在指定位置 ,误差在可接受范围内。
分析
通过对测试结果的分析,我们发 现搬运机械手的设计基本达到了 预期目标,各项功能表现良好。
结果的可靠性和有效性
软硬件实现
软件开发
根据控制系统的需求,开发了相 应的控制软件,实现了机械手的
自动化控制和监测。
硬件搭建
根据设计方案,选购了合适的硬件 设备,如PLC、电机、传感器等, 并进行了合理的布局和连接。
系统调试
在完成软硬件搭建后,进行了系统 调试,确保机械手能够按照预期工 作,并对存在的问题进行了优化和 改进。

自动上下料机械手设计毕业论文

自动上下料机械手设计毕业论文

自动上下料机械手设计毕业论文自动上下料机械手是一种在工业生产中广泛应用的机械设备,它能够实现自动化的物料输送和加工操作,提高生产效率和品质。

本文将对自动上下料机械手的设计进行详细介绍,包括机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。

首先,机械结构设计是自动上下料机械手设计的重要一环。

机械手的结构设计需要考虑到物料的尺寸和重量等因素,以确保机械手能够稳定地抓取和搬运物料。

常见的结构设计包括三轴机械手和六轴机械手,三轴机械手适用于简单的上下料操作,而六轴机械手适用于复杂的搬运和加工操作。

此外,机械手的末端需要根据物料的特点设计相应的夹具,以确保物料的安全和稳定。

其次,控制系统设计是自动上下料机械手设计中的关键环节。

控制系统主要包括机械手的位置控制和力控制。

位置控制使用编码器和传感器等设备,通过实时监测机械手的位置信息来控制机械手的运动轨迹。

力控制使用力传感器和控制算法等设备,通过实时监测机械手的力信息来控制机械手的抓取力度和握持力度。

此外,控制系统还需要具备良好的人机界面,以便操作人员能够直观地监控和控制机械手的运动状态。

最后,安全保护措施是自动上下料机械手设计中必不可少的一部分。

由于机械手在工作过程中可能会遇到各种意外情况,如物料掉落、碰撞等,因此需要采取相应的安全保护措施来避免事故的发生。

常见的安全保护措施包括限位开关、急停开关、安全光栅等设备,它们能够及时检测到异常情况并切断机械手的电源,以确保人员的安全。

综上所述,自动上下料机械手的设计涉及到机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。

通过合理地设计和选择,可以使机械手能够实现高效、稳定的上下料操作,并确保人员的安全。

自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计

自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计

自动搬运机械手总体机构设计毕业设计摘要本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计,能够完成机械手整体的旋转,机械手手臂的升降和伸缩,根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力,设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。

设计出了机械手的气动系统,绘制了机械手气压系统工作原理图。

利用PLC对机械手进行控制,选取了合适的PLC的型号,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手的工作时序图和梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词:机身回转机构,机身升降机构,手臂伸缩机构,气动,可编程序控制器(PLC)ABSTRACTThis article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program.KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller目录的运动,称作为机械手的自由度。

毕业设计---搬运机械手设计

毕业设计---搬运机械手设计

毕业设计---搬运机械⼿设计X X学院毕业设计说明书课题:搬运机械⼿⼦课题:同课题学⽣姓名:专业学⽣姓名班级学号指导教师完成⽇期随着⼯业⾃动化发展的需要,机械⼿在⼯业应⽤中发挥着越来越重要的作⽤,从⽽⼤⼤的改善了⼯⼈的劳动条件,显著的提⾼了劳动⽣产率,加快了实现⼯业⽣产机械化和⾃动化的速度,本毕业设计主要叙述了机械⼿的设计计算过程。

⾸先,本⽂介绍机械⼿的发展历程及重要意义,机械⼿的组成和分类,说明了⾃由度和机械⼿整体坐标的形式。

同时,本设计也给出了这台搬运机械⼿的主要性能、规格和参量。

⽂章中介绍了搬运机械⼿的设计⽅法。

全⾯的描述了搬运机械⼿的⼿部、腕部、⼿臂以及机⾝等主要部件的结构设计。

通过此次机械⼿的设计,掌握了搬运机械⼿设计的主要步骤,对于cad软件,⼒学的应⽤,电路的设计,等有了很⼤的提⾼。

关键词:搬运机械⼿、液压传动、⼿部、⼿腕、机⾝、结构前⾔ (4)⼀、绪论 (5)1.1机械⼿的简史 (5)1.2机械⼿的主要特点 (6)1.3对机械⼿的⼀般需求 (6)1.4机械⼿在⽣产中的应⽤ (6)1.5机械⼿的组成 (7)1.5.1执⾏机构 (7)1.5.2驱动机构 (7)1.5.3控制系统分类 (7)1.6机械⼿的发展趋势 (7)⼆、搬运机械⼿的总体设计⽅案 (9)2.1 机械⼿基本形式的选择 (9)2.2 机械⼿的主要部件及运动 (9)2.3 驱动机构的选择 (9)2.4机械⼿的技术参数列表 (9)三、机械⼿⼿部的设计计算 (10)3.1 ⼿部设计基本要求 (10)3.2 典型的⼿部结构 (10)3.3 机械⼿⼿抓的设计计算 (10)3.3.1 选择⼿抓的类型及夹紧装置 (10) 3.3.2 ⼿抓的⼒学分析 (10)3.3.3加紧⼒及驱动⼒的计算 (12)3.3.4 ⼿抓夹持范围计算 (13)3.4 机械⼿⼿抓夹持精度的分析计算 (13)3.5弹簧的设计计算 (14)四、腕部的设计计算 (17)4.1 腕部设计的基本要求 (17)4.2 腕部的结构以及选择 (17)4.2.1 典型的腕部结构 (17)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (17) 4.3 腕部的设计计算 (17)4.3.1 腕部设计考虑的参数 (17)4.3.2 腕部的驱动⼒矩计算 (17)4.3.3 腕部驱动⼒的计算 (18)4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 (19)4.3.5 动⽚和输出轴间的连接螺钉 (20)五、臂部的设计及有关计算 (22)5.1臂部设计的基本要求 (22)5.2 ⼿臂的典型机构以及结构的选择 (22) 5.2.1 ⼿臂的典型运动机构 (22)5.2.2 ⼿臂运动机构的选择 (23)5.3 ⼿臂直线运动的驱动⼒计算 (23) 5.3.1 ⼿臂摩擦⼒的分析与计算 (23)5.3.2 ⼿臂惯性⼒的计算 (24)5.3.3 密封装置的摩擦阻⼒ (25)5.4 液压缸⼯作压⼒和结构的确定 (25)六、机⾝的设计计算 (27)6.1 机⾝的整体设计 (27)6.2 机⾝回转机构的设计计算 (28)6.3 机⾝升降机构的计算 (31)6.3.1 ⼿臂偏重⼒矩的计算 (31)6.3.2 升降不⾃锁条件分析计算 (32)6.3.3 ⼿臂做升降运动的液压缸驱动⼒的计算 (33)6.4 轴承的选择⽅案 (33)总结与致谢 (38)参考⽂献 (39)前⾔机械⼿是⽤于再现⼈⼿的功能的技术装置,是模仿着⼈⼿的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现⾃动抓取、搬运或操作的⾃动机械装置。

物料搬运机械手毕业设计

物料搬运机械手毕业设计

摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识,其一,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。

因为,它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。

尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。

在我国,近代几年来也有较快的发展,并取得一定的成果,受到各工业部门的重视。

在生产过程中,经常要对流水线上的产品进行分捡,本次毕业设计拟开发物料搬运机械手,采用的德国西门子S7-200系列PLC,对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。

用于分捡大小球的机械装置。

我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。

PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。

本次毕业设计着重在系统设计和程序设计。

关键词:机械手 PLC 大小球分拣系统ABSTRACTThe positive role of the robot is increasingly being recognized, first, it can partially replace human labor and to achieve the production requirements, follow certain procedures, time and location of the workpiece to complete the transfer. Because it can greatly improve the working conditions of workers, industrial production to accelerate the pace of mechanization and automation. Therefore, the attention from all the advanced units and put a lot of manpower and resources to research and application. Especially in the high-temperature, high pressure, dust and noise of the occasion, applied more widely. In China, the modern years have rapid development, and achieved certain results, the importance attached by the various industrial sectors. In the production process, often the product of the sorting line, this graduation design is planned to develop material handling robot, using Siemens S7-200 series PLC, the mechanical hand up and down, left and right, and grab control of movement. The size of the ball for the sorting machinery. We use programmable technology, combined with the appropriate hardware devices, control the mechanical hand to complete a variety of actions. PLC application system design including hardware design, software design, construction design and installation and so on. This course emphasizes the system design and programming.Key word:manipulator PLC size of zhe ball sorting system目录1 PLC应用系统设计基础知识 (1)1.1 PLC控制系统设计的原则和内容 (1)1.2 PLC的选型 (1)1.2.1 性能与任务相适应 (1)1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (2)1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (2)2 PLC控制系统硬件设计 (4)2.1 按钮和行程开关的选择 (4)2.1.1 按钮的介绍及选择 (4)2.1.2 行程开关的介绍及选择 (4)2.2 接近开关、转换开关、刀开关的选择 (5)2.2.1 接近开关的介绍及选择 (5)2.2.2 转换开关的介绍及选择 (6)2.2.3 刀开关的介绍及选择 (7)2.3时间继电器、接触器的选择 (8)2.3.1 时间继电器的介绍及选择 (8)2.3.2 接触器的介绍及选择 (9)2.4 熔断器、电动机的选择 (10)2.4.1 熔断器的介绍及选择 (10)2.4.2 电动机的介绍及选择 (11)2.5 电磁阀的介绍及选择 (11)2.5.1 电磁阀的介绍 (11)2.5.2 电磁阀的选择 (12)3 PLC在大小球分选系统中的设计 (13)3.1 系统的功能及结构 (13)3.1.1 系统的功能 (13)3.1.2 系统的设计思想 (13)3.2 分拣系统的工作原理 (14)3.3 分拣系统的地址分配及接线图 (15)3.3.1 分拣系统的地址分配 (15)3.3.2 系统接线图 (16)4 大小球分拣系统的程序设计 (16)4.1 系统的状态流程图 (16)4.2 分拣系统的梯形图 (18)结论 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)1 PLC应用系统设计基础知识1.1 PLC控制系统设计的原则和内容PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。

毕业设计答辩搬运机械手的设计

毕业设计答辩搬运机械手的设计
welcome
毕业设计 答辩
上午10时59分
课题
基于液压控制的曲轴 搬运机械手的设计
绪论
机械手绪的总论体设计
机械手点结击构添的加标设题计分析
机械手点各击部添件加的标载题荷计算
机械手各部件结构尺寸计算及校核
点击添加标题
液压系统的设计
目录
mechanical hand
机械手的简介
装 工 运 实点击及添加预标题功 臂 能 机 置具工现其定能的模械 。 的件抓它程,某仿手
答:手部的轴与摆动液压缸的 动片相连,压力油推动动片转 动,即带动轴旋转,从而实现 整个手部的旋转动作。
问:摆动液压缸的工作原理? 答:高压油通过油口进入油缸,推动液压缸动片转动。油从不同的油口进入时,动片的旋转方向不同。其旋转角度由油缸内的定片决定,动片旋转角度小于36
问:摆动液压缸的工作原理?
答:高压油通过油口进入油缸,推动 液压缸动片转动。油从不同的油口进 入时,动片的旋转方向不同。其旋转 角度由油缸内的定片决定,动片旋转 角度小于360°。
问:手部是回转还是摆动?角度如何定 位?
答:手部是90°摆动。其定位是通过在 油缸内设挡块,当手部快要摆到指定角 度时,PLC控制液压系统提前停止供应 高压油,油缸动片在惯性作用下碰到挡 块即停止运动,手部也摆动到位。
的装置
控制系统
点位控制方式 (PTP)
连续轨迹控制方 式(CP)
机械手的动作循环
手臂前伸→手指夹紧抓料→手臂上升→
手臂缩回→机身回转180度→手腕回转 90度→手臂下降→手臂前伸→手指松开
→手臂缩回→机身回转复位→手腕回转 复位→待料。
如何实现自动线工作?
师生互动
备用问题

搬运机械手设计毕业设计

搬运机械手设计毕业设计

本科毕业设计(论文)说明书搬运机械手设计学院机电工程学院专业班级机械工程及自动化五班学生姓名XXXX学生学号XXXXXXXXXX指导教师 XXXX提交日期 2013 年 5 月日毕业设计(论文)任务书兹发给09级机械(5)班学生xxxx 毕业设计(论文)任务书,内容如下:1.毕业设计(论文)题目:圆柱坐标型电、液驱动型搬运机械手设计2.应完成的项目:(1)调研、搜集整理课题的相关资料,完成外文资料的翻译,确定搬运机械手的传动方案;(2)完成传动机构设计及相关参数的选择;(3)完成机械装置相关零件的设计及选型;(4)完成机械装置的3D装配图设计。

3.参考资料以及说明:(1)机械设计方面的资料及机械设计手册。

(2)机器人及机械手设计资料。

(3)机械原理方面的资料。

4.本毕业设计(论文)任务书于2011 年12 月22 日发出,应于2012 年5 月15 日前完成,然后提交毕业考试委员会进行答辩。

专业教研组(系)负责人审核2012 年12 月24 日指导教师(导师组负责人)签发2012 年12 月24 日毕业设计(论文)评语:毕业设计(论文)总评成绩:毕业设计(论文)答辩小组负责人签字:年月日摘要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。

现在的大型制造企业提高生产效率,保证产品质量,普遍重视生产过程的自动化,机器人自动化生产线的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。

机器人技术和应用水平在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平,目前,是主要负责机器人焊接,喷漆,搬运和堆垛和其他重复性和极其劳动力密集型的工作,工作时普遍采取展示教学和播放方法。

本文将设计一个四自由度机械手,主要功能是搬运。

我们将机器人的基地,臂,前臂和机器人结构设计,然后选择相应的驱动器模式,驱动模式,构建机器人平台的结构;。

搬运机械手及其控制系统设计_毕业设计说明书

搬运机械手及其控制系统设计_毕业设计说明书

毕业设计说明书搬运机械手及控制系统设计学院:机械工程学院专业:机械制造及其自动化摘要摘要我国的机械手的发展在最近几年得到了突飞猛进的发展,机械手可以仿照人类的某些肢体运动完成某些特定的动作,所以机械手在生产活动中扮演着越来越重要的角色。

因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。

搬运机械手在当今工业、医疗、自然灾害等等的领域中等到了广泛的应用发展,然而搬运机械手的控制系统和执行机构在工作中起到举足轻重的作用,因此控制部分和执行部分对于机械手的工作的整体运转情况具有十分重要的意义。

所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题,该毕业设计采用气压传动作为执行机构,可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。

对于本论文的总体设计主要有一下几点,首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。

本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力,伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等,然后选择标准气缸。

执行部分要画出气动原理图,控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。

根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。

关键词:搬运机械手气压动传动可编程控制器SMC气缸AbstractAbstractThe robot's development has been rapid development in recent years, The robot can be modeled on the human limb movements to complete certain actions. Play an increasingly important role in the move. Robot in China more generally, a wide range of applicationsHandling robot in wait for a wide range of application development in the area of today's industrial, medical, natural disasters, etc. However, the handling robot control system and the implementing agencies to play a decisive role in the work, Control and operative parts of great significance for the overall functioning of the robot work. The graduation project the main task is to solve the problem of implementing agencies and the control part of the, The graduation project adopts pneumatic transmission, programmable logic controller for moving the control part of the robot as the executing agency.For the overall design of this paper are mainly the following points, Must first determine the object handling robot designed to degrees of freedom of the handling robot, the robot parameters, and so on. This graduation project is calculated by calculating the outlet claws clamping force, The cylinder of the telescopic boom、Parameters of robot and so on. Then select the standard cylinder. Operative to draw pneumatic schematic, The control section according to the IO handling robot control points to select the Mitsubishi FX series PLC. Graduated from the design task book draw the ladder and the program statement table.Keyword: Moving robot Pressure dynamic transmissionProgrammable controller SMC cylinder目录摘要 (1)Abstract(英文摘要)…………………………………………………………………………………………………………目录…………………………………………………………………………第一章引言……………………………………………………………1.1课题的目和意义………………….1.2 工业机械手设计的基本步骤……………………………………………..2 总体设计...........................................................................2.1 设计的容...........................................................................2.1.1总体说明....................................................................... 2.1.2驱动方式的选择和设计 (6)2.1.3整体机构的确定……………………………………………………..3 工业机械手的机械部分设计 (8)3.1 工业机械手的规格参数……………………………………………..3.2 工业设计手的参数计算 (8)3.2.1 手部质量计算……………………………………………………..3.2.2 机械手的爪部夹紧气缸的选择 (9)3.2.3 腕部传动气缸的选择……………………………………………..3.2.4 伸缩气缸的选择……………………………………………………3.2.5 对伸缩导杆的校核 (12)3.2.6 配重算………………………………………………………………3.2.7 升降部分计算…………………………………………………………..3.2.8 对升降导杆的核算 (15)3.2.9挠度计算…………………………………………………...............3.2.10转台型齿杆式回转摆动气缸的计算 (16)4 工业机械手的控制部分设计 (17)4.1 回路计算.......................................................................... 4.2 执行元件选择.................................................................... 4.3 控制元件选择.................................................................... 4.4 执行元件用气量的计算和空压机的选择 (21)4.5 气动元件的清单……………………………………………………….4.6 动作顺序表………………………………………………………….电气控制系统设计………………………………………………………..5.1电气控制方案设计和元件的选择 (25)5.2 PLC控制系统设计及PLC及I/O端口分配图的设计………….5.3 PLC梯形图的设计………………………………………………………5.4 PLC的控制程序………………………………………………………..总结致谢参考文献第一章引言1.1课题来源及现实意义该课程设计是机械及机械控制理论及课程教学计划的实践学习的过程,是对这几年课程知识的综合考验与考察,是对我们的一个综合检测。

毕业设计搬运机械手工艺流程设计

毕业设计搬运机械手工艺流程设计

摘要随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。

本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动;其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器,通过PLC内部程序输出不同的信号,从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作,可实现机械手的精确定位;其动作过程包括:下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退;其操作方式包括:回原位、手动、单步、单周期、连续;来满足生产中的各种操作要求。

关键词:搬运机械手,可编程控制器,液压,电磁阀、行程开关目录引言 (14)一工艺过程及控制要求 (15)1.1工艺过程 (15)1.2控制要求 (15)二可编程控制器选型 (16)2.1硬件配置 (16)2.2 I/O地址分配 (16)2.3其他地址分配 (17)三搬运机械手程序设计 (17)四结束语 (25)参考文献 (26)引言搬运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。

搬运机械手是工业机器人的一个重要分支。

机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。

它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,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。

用机械手可以代替人从事单调﹑重复或繁重的体力劳动﹐实现生产的机械化和自动化﹐代替人在有害环境下的手工操作﹐改善劳动条件﹐保证人身安全。

搬运机械手(毕业设计)答辩

搬运机械手(毕业设计)答辩

搬运机械手(毕业设计)答辩搬运机械手(毕业设计)答辩尊敬的评委:大家好!我是搬运机械手毕业设计的设计者,今天很高兴来到这里参加答辩。

本次毕业设计的题目是:搬运机械手的设计与实现。

现在,我将从设计背景、设计思路、设计流程、设计结果、存在的问题与改善方案以及结论等方面介绍我的毕业设计。

一、设计背景随着制造业发展的迅速,机器人搬运是提高生产效率和质量的必然趋势,在各种工业场所如汽车、电子、食品、印刷和医药等行业都有广泛应用。

目前机器人搬运技术市场上的机器人手臂都是由不同的电机驱动旋转关节,传统机器人手臂的构造复杂,体积较大,且价格高昂,显然不符合生产企业的实际需要。

因此,设计一款小型、低成本、高效率的搬运机械手成为必然趋势。

二、设计思路本文的搬运机械手主要由组成件构成:机械臂、手爪和控制器。

机械臂和手爪主要用于搬运物品,控制器负责控制整个机器人的动作。

机械臂:由五个旋转关节组成,每个旋转关节由一个步进电机驱动。

旋转关节间使用机械臂联轴器进行紧固拼接,联轴器具有连接两个轴线、传递扭矩和补偿轴向位移的功能。

机械臂可以做出复杂的运动,以完成不同的操作任务。

手爪:手爪放置在机器人的末端,手爪可以是夹式的,也可以是磁铁式的。

本文采用的是夹式的手爪,其夹爪可以通过电机控制开闭动作。

控制器:采用基于单片机的控制器设计,控制器的主要功能是接收外部控制信号,然后通过给定的控制算法计算出各电机的控制参数,以控制整个机器人的运动状态。

本设计采用的是Atmega328P单片机,可实现串口通信以及完整的IO口控制。

控制器直接控制电机运动,从而完成了机械臂的运动控制。

三、设计流程本设计流程分为五个部分:机械结构设计、手爪设计、电机驱动电路设计、控制部分设计和整机调试。

1. 机械结构设计机械臂由五个旋转关节以及长度可调的“小手”组成。

机械臂的长度、重量和运动范围对机械结构设计至关重要。

2. 手爪设计手爪的结构和精度决定了机器人在搬运和放置物品时的稳定性。

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摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识,其一,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。

因为,它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。

尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。

在我国,近代几年来也有较快的发展,并取得一定的成果,受到各工业部门的重视。

在生产过程中,经常要对流水线上的产品进行分捡,本次毕业设计拟开发物料搬运机械手,采用的德国西门子S7-200系列PLC,对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。

用于分捡大小球的机械装置。

我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。

PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。

本次毕业设计着重在系统设计和程序设计。

关键词:机械手 PLC 大小球分拣系统ABSTRACTThe positive role of the robot is increasingly being recognized, first, it can partially replace human labor and to achieve the production requirements, follow certain procedures, time and location of the workpiece to complete the transfer. Because it can greatly improve the working conditions of workers, industrial production to accelerate the pace of mechanization and automation. Therefore, the attention from all the advanced units and put a lot of manpower and resources to research and application. Especially in the high-temperature, high pressure, dust and noise of the occasion, applied more widely. In China, the modern years have rapid development, and achieved certain results, the importance attached by the various industrial sectors. In the production process, often the product of the sorting line, this graduation design is planned to develop material handling robot, using Siemens S7-200 series PLC, the mechanical hand up and down, left and right, and grab control of movement. The size of the ball for the sorting machinery. We use programmable technology, combined with the appropriate hardware devices, control the mechanical hand to complete a variety of actions. PLC application system design including hardware design, software design, construction design and installation and so on. This course emphasizes the system design and programming.Key word:manipulator PLC size of zhe ball sorting system目录1 PLC应用系统设计基础知识 (1)1.1 PLC控制系统设计的原则和内容 (1)1.2 PLC的选型 (1)1.2.1 性能与任务相适应 (1)1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (2)1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (2)2 PLC控制系统硬件设计 (4)2.1 按钮和行程开关的选择 (4)2.1.1 按钮的介绍及选择 (4)2.1.2 行程开关的介绍及选择 (4)2.2 接近开关、转换开关、刀开关的选择 (5)2.2.1 接近开关的介绍及选择 (5)2.2.2 转换开关的介绍及选择 (6)2.2.3 刀开关的介绍及选择 (7)2.3时间继电器、接触器的选择 (8)2.3.1 时间继电器的介绍及选择 (8)2.3.2 接触器的介绍及选择 (9)2.4 熔断器、电动机的选择 (10)2.4.1 熔断器的介绍及选择 (10)2.4.2 电动机的介绍及选择 (11)2.5 电磁阀的介绍及选择 (11)2.5.1 电磁阀的介绍 (11)2.5.2 电磁阀的选择 (12)3 PLC在大小球分选系统中的设计 (13)3.1 系统的功能及结构 (13)3.1.1 系统的功能 (13)3.1.2 系统的设计思想 (13)3.2 分拣系统的工作原理 (14)3.3 分拣系统的地址分配及接线图 (15)3.3.1 分拣系统的地址分配 (15)3.3.2 系统接线图 (16)4 大小球分拣系统的程序设计 (16)4.1 系统的状态流程图 (16)4.2 分拣系统的梯形图 (18)结论 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)1 PLC应用系统设计基础知识1.1 PLC控制系统设计的原则和内容PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。

本次毕业设计着重在系统设计和程序设计。

PLC的选择除了应满足技术指标的要求外,还应着重考虑产品的技术支持与售后服务等情况。

最大限度地满足被控对象或产生过程的控制要求。

对于一些原来用继电接触器线路不易实现的要求,使用PLC后,将很容易实现。

在满足控制要求前提下,力求使控制简单、经济、操作和维护方便。

对一些过去较为繁琐的控制可利用PLC的特点加以简化,通过内部程序化外部接线及操作方式。

保证控制系统的安全、可靠。

同时采取“软件兼施”的办法。

考虑到生产的发展和工艺的改进,选择PLC容量及I/O点数时,应适当留有裕量。

一个系统完成后,往往会发现一些原来没有考虑到的问题,或者新提出的问题,如果事先留有裕量。

则PLC系统极易修改。

同时对日后系统工艺的变更提供方便。

当然对于不同的用户,要求的侧重点不同,设计的原则也应有所区别,如果以提高产品和安全为目标,则应将系统可靠性放在设计的重点,设置考虑采取冗余控制系统;如果要求系统改善信息管理,则应将系统通信能力与总线网络设计加以强化;如果系统工艺经常变更,则事先充分考虑。

1.2 PLC的选型在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比,具体考虑以下几点。

1.2.1 性能与任务相适应对于开关量控制系统的应用系统,当对控制要求不高时,可选用小型PLC (如西门子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC)就能满足要求,如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。

对于以开关量控制为主,带有部分模拟量控制的应用系统,如对工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制,应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带有D/A转换的模拟量输出模块,配接相应的传感器、变送器和驱动装置,并且选择运算功能较强的中小型PLC,如西门子公司的S7-300系列PLC或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。

对于比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID调节、通信联信网4等,可选用中大型PLC。

当系统的各个控制对象分布在不同的地域时,应根据各部分的具体要求来选择PLC,一组成一个分布式的控制系统。

S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。

使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。

应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。

如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。

S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。

1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求PLC工作时,从输入信号控制存在着滞后现象,即输入量的变化,一般要在1~2个扫描周期之后才能反映到输出端,这对于一般工业控制是允许的。

但有些设备的实时性要求教高,不允许有教大的滞后时间。

例如,PLC的I/O点数在几十到几千点范围内,这时用户应用程序的长短对系统的响应速度会有较大的差别。

滞后时间应控制在几十毫秒之内,应小于普通继电器的动作时间。

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。

它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。

当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。

这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。

1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一PLC的结构分为整体式和模块式两种。

整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块电路板上,省去插接环节,体积小,每一I/O点的平均价格比模块式的便宜,适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统。

模块式PLC的功能扩展,I/O点数的增减,输入与输出点数的比例,都比整体式灵活。

维修更换模块、判断与处理故障快方便,适用于工艺过程变化教多、控制要求复杂的系统。

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