PLC控制焊接机械手.doc

长沙民政职业技术学院 毕业实践报告 题 目： PLC控制焊接机械手 毕业论文 毕业设计 毕业专题 √ 类 型： 指导老师：__ 王 宏 彦 ___ 系 别： 电子信息工程学院 班 级： 电气自动化1131班 学 号： 1119033105 1119033107 1119033108 111903110 姓 名： 谭倍 吴浩 唐南巡 龙未浡 2014年 2 月 25 日 摘 要 在现代工业中，自动化的应用尤为突出，涉及各个领域，其中机械手就是其中较为常见的一类，机械手的到来无疑加快了工业生产的脚步。控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。 关键词：PLC，机械手，现代工业 目录一．引 言 4 二．设计思路及方案 4 2.1总体设计思路 4 2.2设计方案 5 2.2.1现场分配 6 2.2.2机械抓手结构和控制要求： 6 2.2.3机械焊手要求： 7 三．总体设计框图 10 3.1从皮带开始传送到焊接工段流程图： 10 3.2焊接完成后抓手送工件到库存及自动返回工段： 11 4.1 PLC控制梯形图： 11 四．总结与体会 15 五.致谢词 16 六．参考文献 16 一．引 言 随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 近20年来，自动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对自动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展，现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。 随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，自动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作”。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以，气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。 车身在每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻地吸住，运送到指定目标位置。此外，气动系统、气动机械手被广泛应用于制药与医疗器械上。如：气动自动调节病床，Robodoc机器人，da Vinci外科手术机器人等。 二．设计思路及方案 2.1总体设计思路： 汽车白车身加工通过各工段工件的焊接拼接而成，本设计思路是：通过皮带的传送将零部工件运输到焊接手处，由限位开关控制传送带的停转，当工件到达焊手位置时碰触限位开关，此时传送带停止运动，焊接手向前，时间继电器计时，焊手点焊完成后，焊接手退后，当焊手焊接完成并归位后，工件抓手动作抓取已完成的工件，同时皮带反转归位，当机械手将完成好的工件放入库存处后自动往返。 图1 设计工艺示图 图1 设计工艺示图 2.2设计方案： 本设计由PLC控制，首先分配好IO点，制定变量表，清楚各变量的分配和释义： 表1 变量表 I(输入) 释义 Q(输出) 释义