基于plc机械手控制系统设计.doc
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基于plc机械手控制系统设计,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...
内容介绍
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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。本设计采用三菱Q系列PLC作为控制机对工业机械手进行控制及监控。
关键词：可编程控制器PLC， 机械手，气动
目 录
第一章 绪论 1
1.1 气动机械手概述 1
1.2 机械手的组成和分类 1
1.2.1机械手的组成 1
1.2.2机械手的分类 3
1.3 国内外发展状况 5
1.4课题的提出及主要任务 6
1.4.1课题的提出 6
1.4.2课题的主要任务 8
第二章 机械手的设计方案 8
2.1机械手的坐标型式与自由度 8
2.2 机械手的手部结构方案设计 9
2.3 机械手的手腕结构方案设计 10
2.4 机械手的手臂结构方案设计 10
2.5 机械手的驱动方案设计 10
2.6 机械手的控制方案设计 10
2.7 机械手的主要参数 10
2.8 机械手的技术参数列表 11
2.9 前法兰式气缸的简介 12
第三章 手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核 12
3.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 12
3.1.2 平衡装置 14
3.2手腕回转气缸的尺寸设计与校核 14
3.2.1 尺寸设计 14
3.2.2 尺寸校核 15
第四章 气动系统设计 16
4．1 气压传动系统工作原理图 16
第五章 机械手的PLC控制设计 17
5.1可编程序控器的简介 17
5.2 PLC的结构，种类和分类 18
5.3 FX2n系列三菱PLC特点 20
5.4 接近开关传感器 21
5.5 I/O接口简介 21
5.6 行程开关的介绍 22
5.6.1 行程开关的概念 22
5.6.2 行程开关的作用及原理 22
5.7电路的总体设计 23
5.7.1 回路的设计 23
5.7.2 系统输入/输出分布表 24
5.7．3机械手的程序设计 25
5.7.4 步进电机的运行控制 25
5.7.5 各模块的程序设计 26
第六章 结 论 35
结束语 36
参考文献 37
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。本设计采用三菱Q系列PLC作为控制机对工业机械手进行控制及监控。
关键词：可编程控制器PLC， 机械手，气动
目 录
第一章 绪论 1
1.1 气动机械手概述 1
1.2 机械手的组成和分类 1
1.2.1机械手的组成 1
1.2.2机械手的分类 3
1.3 国内外发展状况 5
1.4课题的提出及主要任务 6
1.4.1课题的提出 6
1.4.2课题的主要任务 8
第二章 机械手的设计方案 8
2.1机械手的坐标型式与自由度 8
2.2 机械手的手部结构方案设计 9
2.3 机械手的手腕结构方案设计 10
2.4 机械手的手臂结构方案设计 10
2.5 机械手的驱动方案设计 10
2.6 机械手的控制方案设计 10
2.7 机械手的主要参数 10
2.8 机械手的技术参数列表 11
2.9 前法兰式气缸的简介 12
第三章 手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核 12
3.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 12
3.1.2 平衡装置 14
3.2手腕回转气缸的尺寸设计与校核 14
3.2.1 尺寸设计 14
3.2.2 尺寸校核 15
第四章 气动系统设计 16
4．1 气压传动系统工作原理图 16
第五章 机械手的PLC控制设计 17
5.1可编程序控器的简介 17
5.2 PLC的结构，种类和分类 18
5.3 FX2n系列三菱PLC特点 20
5.4 接近开关传感器 21
5.5 I/O接口简介 21
5.6 行程开关的介绍 22
5.6.1 行程开关的概念 22
5.6.2 行程开关的作用及原理 22
5.7电路的总体设计 23
5.7.1 回路的设计 23
5.7.2 系统输入/输出分布表 24
5.7．3机械手的程序设计 25
5.7.4 步进电机的运行控制 25
5.7.5 各模块的程序设计 26
第六章 结 论 35
结束语 36
参考文献 37
