基于PLC的三自由度氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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三自由度氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目 錄目 錄I摘 要IVAbstractV第一章 前言11.1 研究的目的及意義11.2 機(jī)械手在國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.3 主要研究的內(nèi)容21.4 解決的關(guān)鍵問題3第二章 執(zhí)行系統(tǒng)的分析與選擇42.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)形式的選擇42.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成62.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部分的分析與選擇62.3.1 手部的選擇62.3.2 手臂結(jié)構(gòu)的選擇82.3.3 機(jī)座結(jié)構(gòu)的選擇92.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理102.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖10第三章 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇123.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇123.2 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)133.3 氣動(dòng)元件選取及工作原理143.3.1 氣源裝置143.3.2 執(zhí)行元件153.3.3 控制元件163.3.4 輔助元件173.3.5 真空發(fā)生器183.3.6 吸盤183.4 氣動(dòng)回路的工作原理18第四章 控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)224.1 控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)224.2 控制系統(tǒng)的性能要求224.3 傳感器的選擇234.3.1 位置檢測(cè)裝置234.3.2 滑覺傳感器234.3.3 視覺傳感器244.4 控制系統(tǒng)PLC的選型及控制原理254.4.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則254.4.2 PLC種類及型號(hào)選擇304.4.3 I/O點(diǎn)數(shù)分配304.4.4 PLC外部接線圖324.4.5 機(jī)械手控制原理324.5 PLC程序設(shè)計(jì)344.5.1 總體程序框圖344.5.2 初始化及報(bào)警程序364.5.3 手動(dòng)控制程序374.5.4 自動(dòng)控制程序39第五章 總結(jié)與展望42參考文獻(xiàn)43致 謝44附 錄45 摘 要 機(jī)械手在先進(jìn)制造領(lǐng)域中扮演著極其重要的角色。它可以搬運(yùn)貨物、分揀物品、代替人的繁重勞動(dòng)??梢詫?shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 本文在縱觀了近年來機(jī)械手發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)械手方面的設(shè)計(jì),對(duì)機(jī)械手技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,提出了用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和PLC控制的設(shè)計(jì)方案。采用整體化的設(shè)計(jì)思想,充分考慮了軟、硬件各自的特點(diǎn)并進(jìn)行互補(bǔ)優(yōu)化。對(duì)物料分揀機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。在其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng),控制系統(tǒng)中選擇PLC的控制單元來完成系統(tǒng)功能的初始化、機(jī)械手的移動(dòng)、故障報(bào)警等功能。最后提出了一種簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、理論意義明確的控制策略。通過以上部分的工作,得出了經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用型、高可靠型物料分揀機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案,對(duì)其他經(jīng)濟(jì)型PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有一定的借鑒價(jià)值。關(guān)鍵詞: 機(jī)械手,氣動(dòng)控制,可編程控制器(PLC),自動(dòng)化控制,物料分揀。Abstract Manipulator plays an extremely important role in the field of advanced manufacturing. It can carry goods, sort materials and do heavy works instead of the human being. It also can realize mechanization and automation of the production, do the jobs in harmful environment to protect the personal safety. So it is widely used in metallurgy, machinery manufacturing, electronics, light industry and atomic energy etc.In this paper,by reviewing the developmental status of the manipulator in recent years, combining the design of manipulator and systematic analyzing technology of the manipulator, We proposed the design scheme that the manipulator was driven by the pneumatic and the system was controlled by PLC. Integrative idea was adopted in this design to fully consider the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. We analyzed and designed the overall structure, the implementation of structural, driving system and control system of the manipulator. We used pneumatic-driven in the driving system, PLC control unit in the control system to complete initialization of the system, manipulators moving, failure alarm and so on. Finally we put forward a control strategy which is simple, easy to realize, and clear theoretical significance. Through the work above, a practical, economical, high-reliability sorting material manipulator was designed, which also had certain reference value for the other types of economical PLC control system design. Key words: manipulator ;pneumatic-driven; programmable logic controller (PLC); automatic control;sorting materials
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基于
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