机械手大学本科设计.docVIP

封皮暂时不管前 言 在工业生产和其他领域内，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，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）控制功能。使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用 关键词： 压力继电器；光电开关；三菱FX2N PLC；电磁阀；机械手 目 录- 第一章引 言 1 1.1.设计目的及要求 1 1.2可编程控制器PLC 1 1.2.1 PLC的简介 1 1.2.2 PLC的结构及配置 2 1. 系统程序存储区 3 2. 系统RAM存储区 4 3．用户程序存储区 4 1.2.3 PLC的选型及应用 8 第二章 机械手 10 2.1机械手的简介 10 2.2机械手的结构及选用 12 第三章 系统硬件元件的介绍 15 3.1 三菱PLC 15 3.1.2三菱PLC的产品系列 15 3.1.3三菱FXPLC的特点 16 3.1.4特点 16 3.1.5产品说明： 16 3.1.6三菱PLC的选型方法 17 3.2电磁阀的工作原理及应用 19 3.3光电开关的介绍及应用 21 3.4压力继电器的介绍及选用 25 3.4.1压力继电器(Pressure Switch) 25 3.4.2如何选用压力继电器 25 第四章 机械手设计主题部分 27 4.1机械手控制要求 27 4.2机械手控制流程图 28 4.3 机械手I\O分配表 28 4.4机械手梯形图 29 4.5机械手接线图 29 4.6机械手模拟调试 30 结 论 32 参考文献 32 致 谢 33 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。 1.1.设计目的及要求 培养机械设计能力；2、扩展知识结构；3、培养综合运用能力；4、是课堂教学的有益补充。通过本次论文，进一步加强自己对机械手和PLC的认识，以及它们在生活中广泛应用。 A 正确选用PLC类 B 绘制设计梯形图调试可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义： LC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开