机械手的PLC控制(完整)

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江苏信息职业技术学院毕业设计报告

毕业设计报告

课题:机械手的PLC控制

系 部:机 电 系 专 业:电气自动化 班 级:电气1332 姓 名:王琪 学 号:2013321026 指导老师:贾君贤

2016-6

机械手的PLC控制

摘 要

机械手是工业自动化系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成;电气方面有交流电机、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲,控制机械手横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给PLC主机;位置信号由接近开关反馈给PLC主机,通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合,从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键词:机械手 PLC 交流电机

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机械手的PLC控制 目 录

摘 要 ................................................................................................................................................ 1 引 言 .............................................................................................................................................. 3 第一章 机械手机械结构 ................................................................................................................ 4 1.1

传动机构 ..................................................................................................................... 4

1.2机械手夹持器和机座的结构 .................................................................................................... 6 第二章 机械手PLC及电机的应用 ................................................................................................. 8 2.1 PLC简介................................................................................................................................... 8 2.2 PLC内部原理 ...................................................................................................................... 10 2.3 机械手PLC选择及参数 ..................................................................................................... 12 2.4 机械手电机的选用 ............................................................................................................... 13 第三章 机械手PLC控制系统设计 ............................................................................................... 14 3.1 机械手的工艺过程 ................................................................................................................. 14 3.2 PLC控制系统 .................................................................................................................... 16 致答谢词 .......................................................................................................................................... 21 参考文献 .......................................................................................................................................... 21

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机械手的PLC控制 引 言

在现代工业中,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、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。

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机械手的PLC控制 第一章 机械手机械结构

1.1 传动机构

1.1.1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。

1.1.2滑动螺旋机构

螺旋副内为滑动摩擦的的螺旋机构,称为滑动螺旋机构。滑动螺旋机构所用的螺纹为传动性能好,效率高的矩形、梯形和锯齿形螺纹。

滑动螺旋机构由螺母和螺杆组成。根据机构的组成及运动方式,滑动螺旋机构又分为以下两种。

(1).由螺母和螺杆组成的滑动螺旋机构,螺母与机架固联,螺杆转动并移动(如图1-1b所示),这种螺旋机构以传递动力为主,故又称传力螺旋机构。一般要求用较小的转矩产生较大的轴向力,多用在工作时间短,速度较低的场合。 (2).由螺母、螺杆和机架组成的滑动螺旋机构,如图1-1a所示,螺杆转动,螺母移动,这种螺旋机构以传递运动为主,故又称为传导螺旋机构。

本文所介绍的机械手的竖轴就是用的传导螺旋机构。这种传动形式结构紧凑,刚度较大,传动效率高,精度高。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/hy4f.html

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