搬运机械手控制系统设计 论文

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摘要

伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；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；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

关键词：可编程控制器PLC; 机械手; 伺服马达

ABSTRACT

Follows the integration of machinery in each domain application, the mechanical device automatic control ingredient is appearing more and more importantly, industry manipulator is a new technology which in the modern automatic control domain appears, its development is because its positive role was knowing day by day for the people: It can the partial zones for the manual control; Can defer to the production craft the request, follows the certain procedure, the time and the position completes the work piece the transmission and loading and unloading; Can manufacture the essential machines and tools to carry on the welding and the assembly thus greatly improves worker's work condition, remarkably enhances the labor productivity, speeds up realizes the industrial production mechanization and the auto mated step. This design uses grinds the overseas Chinese laborer industry control computer to take on the position machine, Q PLC carries on the monitoring and the performance data as the lower position machine to freedom industries manipulator files away.

Keywords:Programmable controller PLC; Machine hand; MOTOR

目录

前言 (1)

第一章绪论 (2)

1.1课题背景与现实意义 (2)

1.2可编程控制器的产生特点及发展趋势 (2)

1.3本文主要工作 (5)

第二章方案论证和选择 (5)

2.1 题目与要求 (5)

2.2 方案选择与论证 (6)

2.2.1利用单片机实现对机械手的控制 (6)

2.2.2利用传统继电器实现对机械手的控制 (6)

2.2.3 实现对机械手的控制 (6)

2.3 系统流程图 (7)

第三章系统的硬件设计 (7)

3.1 功能按钮概述 (7)

3.2 机械手传送系统输入和输出点分配表 (7)

3.3 输入和输出点分配表 (8)

3.4 输入和输出点原理接线图 (8)

第四章系统的软件 (9)

4.1 机械手操作系统程序图及原理 (9)

4.1.1 操作程序图 (9)

4.1.2 操作系统原理 (10)

4.2 原位程序 (10)

4.3 动单步操作程序 (11)

4.4 自动操作程序 (12)

4.4.1 程序原理 (12)

4.4.2 操作状态转移图 (15)

4.5 机械手传送系统梯形图 (13)

4.6 系统调试 (15)

第五章总结与展望 (16)

5.1 系统总结 (16)

5.2 展望 (16)

参考文献 (17)

前言

工业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。工业机械手的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﹐实现生產的机械化和自动化﹐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。20世纪40年代后期﹐美国在原子能实验中﹐首先采用机械手搬运放射性材料﹐人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后﹐机械手逐步推广到工业生產部门﹐用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料﹐也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用﹐完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同﹐常见的有夹持﹑托持和吸附等类型。运动机构一般由液压﹑气动﹑电气装置驱动。机械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保护人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。