基于plc的物料分揀機械手自動化控制系統設計和工作原理(已修改)

　

【正文】 畢業設計報告 課題： 基于 PLC 的物料分揀機械手自動化控制系統設計和工作原理 系 部： 機電工程系 專 業： 機電一體化技術 班 級： 機電 091 姓 名： 馮立帆 學 號： 09043104 指導老師： 俞永康 ． 目 錄 目 錄 ........................................................................................................... II 摘 要 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 Abstract ............................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第一章 前言 .................................................................................................. 6 研究的目的及 意義 ................................................................................ 6 機械手在國內外現狀和發展趨勢 ......................................................... 6 主要研究的內容 .................................................................................... 7 解決的關鍵問題 .................................................................................... 8 第二章 執行系統的分析與選擇 ................................................................. 9 執行機構坐標形式的選擇 ................................................................. 9 執行機構的組成 ...................................................................................11 執行機構各部分的分析與選擇 ...........................................................11 手部的選擇 .................................................................................................... 6 手臂結構的選擇 ..........................................................................................13 機座結構的選擇 ..........................................................................................14 執行機構的工作原理 .......................................................................... 15 執行機構簡圖 ................................................................................... 16 第三章 驅動系統的分析 與選擇 ............................................................... 17 驅動系統的分析與選擇 ...................................................................... 17 機械手驅動系統的控制設計 .............................................................. 18 氣動元件選取及工作原理 .................................................................. 19 氣源裝置 ......................................................................................................19 執行元件 ......................................................................................................20 控制元件 ......................................................................................................21 輔助元件 ......................................................................................................22 真空發生器 ..................................................................................................23 吸盤 ..............................................................................................................23 氣動回路的工作原理 .......................................................................... 23 第四章 控制系統的分析設計 ................................................................... 27 控制系統的組成結構 .......................................................................... 27 控制系統的性能要求 .......................................................................... 28 傳感器的選擇 ...................................................................................... 28 位置檢測裝置 ..............................................................................................29 滑覺傳感器 ..................................................................................................29 視覺傳感器 ..................................................................................................29 控制系統 PLC 的選型及控制原理 ....................................................... 31 PLC 控制系統設計的基本原則 ...................................................................31 PLC 種類及型號選擇 ....................................................................................36 I/O 點數分配 ...............................................................................................36 PLC 外部接線圖 ...........................................................................................37 機械手控制原理 ..........................................................................................38 PLC 程序設計 ....................................................................................... 40 總體程序框圖 ..............................................................................................40 初始化及報警程序 ......................................................................................42 手動控制程序 ..............................................................................................43 自動控制程序 ..............................................................................................45 第五章 總結與展望 ................................................................................... 48 參考文獻 ........................................................................................................ 49 致 謝 ............................................................................................................ 50 附 錄 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 基于 PLC 的物料分揀機械手自動化控制系統設計 摘 要 機械手在先進制造領域中扮演著極其重要的角色。它可以搬運貨物、分揀物品、代替 人的繁重勞動。可以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因此被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 本文在縱觀了近年來機械手發展狀況的基礎上，結合機械手方面的設計，對機械手技術進行了系統的分析 ，提出了用氣動驅動和 PLC 控制的設計方案。采用整體化的設計思想，充分考慮了軟、硬件各自的特點并進行互補優化。對物料分揀機械手的整體結構、執行結構、驅動系統和控制系統進行了分析和設計。在其驅動系統中采用氣動驅動，控制系統中選擇 PLC 的控制單元來完成系統功能的初始化、機械手的移動、故障報警等功能。最后提出了一種簡單、易于實現、理論意義明確的控制策略。 通過以上部分的工作，得出了經濟型、實用型、高可靠型物料分揀機械手的設計方案，對其他經濟型 PLC 控制系統的設計也有一定的借鑒價值。 關鍵詞 : 機械手，氣動控制， 可 編程控制器（ PLC），自動化控制，物料分揀。 第一章 前言 研究的目的及意義 機械手作為前沿的產品應自動化設備更新時的需要，可以大量代替