机械手分拣大小球的PLC程序设计

毕业设计（论文）

课题机械手分拣大小球的PLC程序设计

院系机械工程学院

专业机电一体化

班级机电082

姓名陈东080101208

完成日期2011.4

指导教师王叶萍

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，本课题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。

关键词：机械手、PLC、大小球

ABSTRACT

The positive role of the manipulator increasingly known by people,first, it can partly replace human labor and can achieve the production requirements, follow a certain procedure,time and location to complete the workpiece transfer. Because,it can greatly improve the working conditions,and workers accelerate the realization of industrial production mechanization and automation pace. Therefore,by various advanced unit spent a great deal of attention and manpower to research and application.Especially in high temperature and high pressure and dust,noise occasions,application is more widely.In China,the modern years also have developed quickly,and obtained a certain result,by various departments of industry seriously.In the process of production,often to the assembly line of products,this topic intends to develop sorting through the manipulator,material handling by German Siemens s7-200PLC,the fluctuation,left and right sides of manipulator and grab motion ed in the mechanical device can1.We use programmable technology,combined with the corresponding hardware device, control finish all kinds of action.Robot

Keywords:manipulator,PLC,which can

目录

第一章机械手与PLC的简介

1.1机械手的出现与发展 (1)

1.2PLC的应用 (2)

第二章PLC控制系统的硬件设计

2.1按钮和行程开关的选择 (7)

2.2接近开关转换开关刀开关的选择 (7)

2.3时间继电器接触器的选择 (8)

2.4熔断器电动机的选择 (9)

2.5电磁阀的选择 (9)

第三章分拣系统的PLC选择

3.1PLC控制系统设计的原则和内容 (10)

3.2PLC的选型 (10)

3.2.1性能与任务相适应 (11)

3.2.2PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (12)

3.2.3PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (12)

第四章大小球分拣系统的PLC设计

4.1系统的功能 (15)

4.2分拣大小球系统的结构 (16)

4.3大小球分拣传送过程控制分析 (16)

4.4分捡大小球系统的输入/输出地址及定时器分配 (17)

4.5机械手分拣球控制系统的接线图 (18)

4.6大小球分拣的设计思想 (18)

第五章机械手分拣大小球的PLC程序设计

5.1机械手分捡大小球控制程序流程图 (20)

5.2机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (22)

第六章总结

参考文献

致谢

第一章机械手与PLC的简介

1.1机械手的出现与发展

1.1.1机械手的历史

它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。

机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成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。

1.1.2机械手的组成

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位