PLC控制机械手大学本科设计李云生2.docVIP

云南广播电视大学 云南国防工业职业技术学院 机械电子工程学院 毕业论文（设计） 成绩评定表 课 题 PLC 控 制 机 械 手 教 研 室 　　　机电一体化 专 业 机电一体化技术 班 级 09机电技术2班 学生姓名 李云生 学号 20101102255 评阅教师 刘红兵　职称 高级讲师 2012年3月30日 摘 要 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。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技术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，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：(1)机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。(2)在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。(3)可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。（4）可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。(5）宇宙及海洋的开发。(6)军事工程及生物医学方面的研究和试验。 关键词：机械手 ; PLC ; 变频器 ;交流电机; 目 录 摘 要 I 目 录 II 引 言 1 第一章 三相异步电动机和电气传动 2 1．传动机构 2 2．三相异步电动机的结构 4 3. 三相电动机的转动原理 7 第二章变频器 9 1.变频器简介 9 2.变频器的构成 9 3.变频器的分类 10 第三章可编程控制器PLC 14 3．1 PLC简介 14 3.2 PLC的工作原理 15 第四章机械手控制系统设计 19 第一节机械手控制程序设计…………………………………………………………20 1. 输入和输出点分配表及原理接线图………………………………………20 2. 控制程序……………………………………………………………………21 第二节梯形图及指令表…………………………………………………………24 1. 梯形图………………………………………………………………………24 2. 指令表……………………………………………………………………… 25 谢 辞 26 总结与评价……………………………………………………………………… 27 参考文献………………………………………………………………………… 28 引 言 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。 本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由交流电机、变频器、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着许多还没来得及解决的问题，希望广大老师、同学能够给予批评指正并予以解决。 第一章 三相异步电动机和电气传动 1．传动机构 1．1 螺旋机构 螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成，其主要功能是将转动变换为直线运动，并同时传递运动和动力，按螺旋副中的摩擦性质，螺旋机构可以分为滑动螺旋机构和滚动螺旋机构两种类型。按用途可以分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋三种类型。螺旋机构具有结构简单，制造方便，传动平稳，无噪声易于自锁等优点