【毕业论文】基于plc的搬运机械手控制系统的设计与开发word文档

为了提高工作效率，和确保工人人身安全，尤其对于大件少量低速和人力所不能胜任作业就更需要采用机械手操作。

冷加工方面应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类盘类和箱体类等零件单机加工时上下料和刀具安装等。

进而在程序控制数字控制等机床上应用，成为设备个组成部分。

最近更在加工生产线自动线上应用，成为机床设备上下工序联接重要于段。

拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多部门之，促进了机械手发展。

目前国内铁路工厂机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀钩舌分解制动缸装卸轴箱组装轮对清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装效率。

近年还研制了种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆质量和效率。

近些年，随着计算机技术电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多应用，工，目录中文摘要英文摘要绪论引言搬运机械手应用简况机械手应用意义系统设计系统结构及流程系统主要部件选择气缸选择阀门选择行程开关选择接近开关选择驱动电机选择控制系统硬件设计控制系统功能控制系统硬件结构位控模块控制系统硬件结构操作面板设计系统设计分配表接线图运动控制系统实现，控制系统电路设计系统软件设计与实现系统工作方式程序设计主程序设计初始化子程序设计复位子程序设计报警子程序设计手动运行子程序设计半自动运行子程序自动子程序设计结束语致谢参考文献附录附录附录绪论引言机械手是能模仿人手和臂些动作功能，用以按固定程序抓取搬运物件或操作工具自动操作装置。

它可代替人繁重劳动以实现生产机械化和自动化，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。

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部件，根据被抓持物件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动作，改变被抓持物件位置和姿势。

运动机构升降伸缩旋转平移等运动方式，称为机械手自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位物体，需有个自由度。

自由度是机械手设计关键参数。

自由度越多，机械手灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

般专用机械手有个自由度。

机械手种类，按驱动方式可分为机械式气动式电动式液压式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手通常用作机床或其他机器附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，般没有控制装置。

有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品主从式操作手也常称为机械手。

机械手在锻造工业中应用能进步发展锻造设备生产能力，改善热累等劳动条件。

本课题介绍了种精确控制机械手方法，以西门子公司系列作为机械手主控制器，外接控制面板以实现对自由度机械手控制功能，实现个精确自动控制系统。

搬运机械手应用简况在现代工业中，生产过程机械化自动化已成为突出主题。

在机械工业中，加工装配等生产是不连续。

专用机床是大批量生产自动化有效办法，程控机床数控机床加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化重要办法。

但除切削加工本身外，还有大量装卸搬运装配等作业，有待于进步实现机械化。

据资料介绍，美国生产全部工业零件中，有是小批量生产金属加工生产批量中有四分之三在件以下，零件真正在机床上加工时间仅占零件生产时间。

从这里可看出，装卸搬运等工序机械化迫切性，工业机械手就是为实现这些工序自动化而产生。

机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种中小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。

国内外机械工业铁路部门中搬运机械手主要应用于以下几方面热加工方面应用热加工是高温危险笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。

为了提高工作效率，和确保工人人身安全，尤其对于大件少量低速和人力所不能胜任作业就更需要采用机械手操作。

冷加工方面应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类盘类和箱体类等零件单机加工时上下料和刀具安装等。

进而在程序控制数字控制等机床上应用，成为设备个组成部分。

最近更在加工生产线自动线上应用，成为机床设备上下工序联接重要于段。

拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多部门之，促进了机械手发展。

目前国内铁路工厂机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀钩舌分解制动缸装卸轴箱组装轮对清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装效率。

近年还研制了种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆质量和效率。

近些年，随着计算机技术电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多应用，工到达前进工位后伺服下降，下降指示灯下降完成放下工件，等待秒松开指示灯松开完成重复动作半自动子程序网络注释，伺服复位，伺服复位，参数复位伺服下降，下降指示灯伺服下降完成夹紧工件，等待秒，夹紧指示灯夹紧完成伺服上升，上升指示灯上升完成伺服前进，前进指示灯前进完成到达前进工位后伺服下降，下降指示灯下降完成放下工件，等待秒，松开指示灯松开完成伺服上升，上升指示灯上升完成伺服后退，后退指示灯后退完成，手动子程序手动上升手动下降伺服手动，手动后退手动前进伺服手动，手动夹紧工件夹紧指示灯手动松开工件松开指示灯，郑州轻工业学院本科毕业设计论文题目基搬运机械手控制系统设计学生姓名专业班级自动化级班学号院系电气信息工程学院指导教师完成时间年月日郑州轻工业学院电气信息工程学院本科毕业设计任务书题目基于搬运机械手控制系统设计专业自动化学号姓名主要内容基本要求主要参考资料等主要内容功能要求本机械手可以实现曲轴在两条生产线之间自动搬运，另外还可以通过操作面板来实现机械手复位自动半自动手动操作。

硬件要求整个系统硬件部分包括控制器，定位模块，伺服驱动器，伺服电机，操作面板等。

上述内容为基本要求，可按照自己理解增加功能使之更完善。

基本要求明确毕业设计任务，复习与查阅有关资料。

按要求对设计进行简要说明，总体设计方案，设计电路，使用计算机绘图，画出详细电路接线图，列出元器件清单。

电路图要求工整清楚正确，并标明管脚。

软件编程必须有流程图，程序必须加注释，各程序段开始要注明该段功能和作用。

要求使用打印稿，不少于万字。

格式遵照学校规定。

主要参考资料蔡自兴机器人学发展趋势和发展战略机器人技术与应用张波多功能上下料用机械手液压系统液压与气动李允文工业机械手设计北京机械工业出版社，史国生在机械手步进控制中应用中国工控信息网，朱春波控制气动上下料机械手液压气动与密封王永华现代电气控制及应用技术北京北京航空航天大学出版社，刘轩，王丽伟机械手控制机床电器完成期限指导教师签名专业负责人签名年月日基于搬运机械手控制系统设计摘要搬运机械手是企业自动化生产线中重要设备之，其性能优劣直接影响到产品产量和质量。

因此，设计性能优良搬运机械手控制系统对于提高产品产量和质量具有十分重要意义。

本文针对完成曲轴在两条生产线之间搬运任务搬运机械手控制系统进行设计。

采用了电气体化设计方案，使用带自锁功能气缸实现了机械手对工件抓放和保证了在断气状态下机械手状态保持，通过伺服电机来实现机械手在水平竖直方向快速精确移动。

采用公司系列作为核心控制器，外扩定位模块模块对伺服电机进行精确定位控制，从硬件和软件两个方面进行设计，完成了在搬运机械手中硬件连接，点分配和应用程序设计，实现了机械手上电初始化零点复位故障报警手动运行半自动运行和在无人看守时自动运行。

最终达到设计要求，完成搬运目。

关键词搬运机械手定位模块控制系统，目录中文摘要英文摘要绪论引言搬运机械手应用简况机械手应用意义系统设计系统结构及流程系统主要部件选择气缸选择阀门选择行程开关选择接近开关选择驱动电机选择控制系统硬件设计控制系统功能控制系统硬件结构位控模块控制系统硬件结构操作面板设计系统设计分配表接线图运动控制系统实现，控制系统电路设计系统软件设计与实现系统工作方式程序设计主程序设计初始化子程序设计复位子程序设计报警子程序设计手动运行子程序设计半自动运行子程序自动子程序设计结束语致谢参考文献附录附录附录绪论引言机械手是能模仿人手和臂些动作功能，用以按固定程序抓取搬运物件或操作工具自动操作装置。

它可代替人繁重劳动以实现生产机械化和自动化，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。

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部件，根据被抓持物件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动作，改变被抓持物件位置和姿势。

运动机构升降伸缩旋转平移等运动方式，称为机械手自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位物体，需有个自由度。

自由度是机械手设计关键参数。

自由度越多，机械手灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

般专用机械手有个自由度。

机械手种类，按驱动方式可分为机械式气动式电动式液压式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手通常用作机床或其他机器附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，般没有控制装置。

有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品主从式操作手也常称为机械手。

机械手在锻造工业中应用能进步发展锻造设备生产能力，改善热累等劳动条件。

本课题介绍了种精确控制机械手方法，以西门子公司系列作为机械手主控制器，外接控制面板以实现对自由度机械手控制功能，实现个