机械工程及自动化开题报告

机械工程及自动化开题报告

南京理工大学泰州科技学院

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名：学号：

专业：机械工程及自动化

设计(论文)题目：基于PLC的机械手自动操作系统设计

指导教师:

2015 年1月10日

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

摘要在工业生产和其他制造领域内，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，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，实现了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，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在本综述中介绍了国内外机械手研究现状及PLC的研究发展趋势。研究了基于PLC的机械手自动控制系统的设计，利用组态软件设计机械手自动控制系统监控界面。

关键词机械手 PLC控制组态软件

1本课题的来源及研究的目的和意义

本课题目的主要是利用PLC作为载体设计一套程序驱动机械手进行预订动作,实现对工件抓取，实现自动化。

机械手技术涉及的学科相当广泛，其一，它能够部分的代替人工操作；其二，它能够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备，从而改善了公认的劳动条件，显著提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，尤其在高温、高压、粉尘、噪音一级带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。

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。随着电子技术的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

件，上升到高位，右移到右位[10]。在右工作台上无工件时，机械手下降到低位，松开工件，然后上升到高位，左移回原位。如图1所示：

图1 机械手工作示意图

3.3可行性分析

（1）技术可行性

本课题所涉及的研究目标，在国内外已经有相当成熟的理论基础和技术基础。

通过文献调查，机械手PLC控制系统的设计，绝大部分可以使用电气工程及其自动化专业知识进行构建，其他的部分则可以通过自学，调用已经开发好的一些功能模块完成课题涉及到的技术要求[7]。

（2）经济可行性

本课题通过对既有平台的使用，能够设计出比较完善的机械手控制系统，没有任何经济上的负担，通过本课题可以自主利用我校实验机房的软硬件设备，既节省了学校的经费，又锻炼了学生的自我研发意识和自己动手的能力[8]。

（3）操作可行性

本课题要求对可编程控制技术有比较细致的了解，能够通过对于已有文献的学已有技术的研习，利用自己在大学学习的电气工程专业相关的知识，PLC控制程序的设计。从可操作性的角度来讲，完全可行[9]。

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

1 要研究或解决的问题

本文研究基于PLC的机械手自动控制系统的设计，本课题采用三菱小型PLC,通过气缸、机械手和传感器等执行动作。PLC控制上述组成部件，电机驱动机械手完成移动和旋转动作，在各个站点上完成抓取操作。利用组态软件对PLC进行监控。本课题完成控制程序设计、硬件选型、硬件接线、流程介绍和组态设计。

2 拟采用的研究手段

(1) 前期准备：通过对工作原理的理解和对相关涉及部件知识的学习，

最后选择最优控制设计方案。

(2) PLC的选型和组成部件选择：控制核心为三菱PLC，执行元件：机械

手、气缸、动力元件、步进电机。

(3) PLC程序编写：由于设计对象为机械手自动控制，停留点较多，需要

用到多点定位方法，程序须有点标记和比较指令。

(4) 检查修改：对程序及其他问题进行检查，然后加以修改。

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指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

通过查询文献资料，了解了自己研究项目的工作流程，对设计方法有了初步的了解，概括了设计要点、技术方法和该课题的发展，然后对重要的需求部件进行了概括。文献综述基本反映了该课题的发展现状，通过分析与研究工作原理完成了初步设计方案，为课题研究做好了准备。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：课题是根据现在的机械手发展现状而设计出来，本课题需要用组态软件进行模拟仿真，要对组成部件的相关知识点有一定的了解才能设计出该系统，要充分学习三菱PLC 编程方法、了解组态软件的设计等。

本课题涉及知识点较多，结构复杂，功能较多、难度适中，涉及机械与PLC相关知识。通过此文献，可以肯定该学生的现有基础。在设计期间，只要多加努力，细心钻研，可以完成该项目。

指导教师：

年月日所在专业审查意见：

负责人：

年月日