搬运机械手及其PLC控制系统设计和实现 机电一体化专业VIP专享VIP免费

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。搬运机械手是能模仿人和臂的某些动作功能，用以固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。为了满足生产的需要，机械手要求设置多种工作方式，例如手动和自动（包括连续、单周期、单步和自动返回初始状态）工作方式。在运动控制方面，PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。所以利用PLC程序控制可以实现机械手的控制要求。通过梯形图程序使各动作电磁阀动作，配合各极限位置的限位开关，准确而又循环的连续操作。系统以液压传动为驱动方式，避免使用三相异步电动机，具有防过载的优点。机械手、PLC、液压系统组成的整体具有高效、安全、经济、实用等特点。关键词：搬运机械手；液压；电磁阀；可编程控制器（PLC）ABSTRACTWiththepopularityofindustrialautomationanddevelopment,thedemandforyear-on-yearincreaseofcontroller,handlingtheapplicationofrobotgraduallypopularity,mainlyintheautomotive,electronic,mechanicalprocessing,food,medicineandotherareasoftheproductionlineorcargotransport,wecanbemoregoodtosaveenergyandimprovethetransportefficiencyofequipmentorproducts,toreducerestrictionsonothermodesoftransportationandinadequatetomeettherequirementsofmoderneconomicdevelopment.Handlingmanipulatorisabletoimitatesomeactionsandarmfunction,fixedprocedureofcrawling,handlingobjectsortoolsautomatically-operatedequipment.Inordertomeettheneedsofproduction,variousworkingmethodsrequiredforthemanipulator,suchasmanualandautomatic(includingcontinuous,singlecycle,andautomaticallyreturntotheinitialstateinasinglestep)works.Intheareaofmotioncontrol,PLCcanbeusedforcircularorlinearmotioncontrol.UsingPLCcontrolmanipulatorcontrolrequirementscanbeimplemented.Byladderdiagramprogramsenablethesolenoidvalveaction,combinedwiththeextremepositionoflimitswitches,accurateandcontinuousoperationoftheloop.Systeminhydraulic-drivenway,avoidingtheuseofthree-phaseinductionmotor,hastheadvantageofoverload-proof.Manipulator,PLC,hydraulicsystemasawholeisanefficient,secure,economicalandpracticalcharacteristics.Keywords:handlingmechanicalhands；hydraulic；solenoidvalve；ProgrammableLogicController(PLC)目录摘要第一章机械手的介绍1第二章机械手抓取机构设计32.1手部设计计算32.2大臂上下移动机构设计52.3上臂左右移动机构设计6第三章液压系统原理设计83.1手部抓取缸83.2大臂伸缩缸液压回路83.3上臂伸缩缸液压回路回路83.4总体系统图9第四章PLC的硬件设计124.1系统的主电路设计124.2操作面板的设计134.3PLC型号的选择144.4PLCI/O分配表144.5PLC的外部接线图164.6电器元件的选用174.7电器安装板接线图19第五章PLC的程序设计225.1主程序225.1.1动作要求225.1.2工作方式225.1.3程序的总体结构235.2子程序235.2.1公用程序235.2.2手动程序245.2.3自动程序255.2.4自动回原点程序30参考文献34附录35致谢39第一章机械手的介绍1.1机械手组成在我国，工业机器人的应用虽然起步较晚，但发展很快。目前，国内机器人已经从仿制引进阶段，逐渐过渡到自行设计和开发阶段了。机械手是在机械手、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件后哦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，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高科技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，使得机械手能跟好...