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氣動機械手的設(shè)計及其PLC控制

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氣動機械手的設(shè)計及其PLC控制
摘要
在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動線。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。機械手是工業(yè)機器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機器人。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
本設(shè)計所用機械部件有滾珠絲杠、滑軌、氣控機械抓手等。電氣方面有可編程控制器（PLC）、編程器、電磁閥等部件。由主機發(fā)出指令來實現(xiàn)對手臂的伸縮、上下、轉(zhuǎn)動位置的控制；主機發(fā)信號到氣動電磁閥，以控制手爪的張合來抓放物體。本設(shè)計可根據(jù)工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù)，具有很大的靈活性和可操作性。
關(guān)鍵詞：可編程控制器；機械手；電磁閥
目錄

前言……………………………………………………………………………1
1機械手……………………………………………………………………………2
1.1機械手概況……………………………………………………………………2
1.1.1機械手發(fā)展概況……………………………………………………………2
1.1.2對機械手的一般要求………………………………………………………2
1.1.3機械手的發(fā)展趨勢…………………………………………………………3
1.2機械手的組成、分類及型式…………………………………………………3
1.2.1組成…………………………………………………………………………3
1.2.2分類…………………………………………………………………………4
1.2.3基本型式……………………………………………………………………5
1.3機械手移動工件控制系統(tǒng)……………………………………………………5
1.3.1機械手移動工件的基本結(jié)構(gòu)、工作流程及工作原理……………………6
1.3.2設(shè)備控制要求………………………………………………………………8
2 PLC……………………………………………………………………………9
2.1 PLC簡介……………………………………………………………………9
2.2 PLC發(fā)展趨勢………………………………………………………………10
2.3 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理……………………………………………………10
2.3.1 PLC的組成…………………………………………………………………10
2.3.2 PLC程序的表達(dá)方式………………………………………………………13
2.3.3 PLC的工作方式……………………………………………………………14
3機械手移動工件控制系統(tǒng)的PLC選型及系統(tǒng)連接…………………………18
3.1 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖……………………………………………………………18
3.2 PLC模塊選型及介紹………………………………………………………18
3.3 I/O地址分配及外部配線……………………………………………………19
4安裝維護(hù)………………………………………………………………………21
4.1擴展設(shè)備組成…………………………………………………………………21
4.2現(xiàn)場環(huán)境………………………………………………………………………21
4.3安裝工程………………………………………………………………………22
4.3.1安裝注意事項………………………………………………………………22
4.3.2配線方面的注意事項………………………………………………………23
5機械手移動工件控制系統(tǒng)程序設(shè)計…………………………………………24
5.1編程軟件及應(yīng)用………………………………………………………………24
5.2程序流程圖……………………………………………………………………24
6機械手移動工件控制系統(tǒng)PLC程序…………………………………………26
6.1系統(tǒng)資源分配…………………………………………………………………26
6.2源程序…………………………………………………………………………28
6.2.1總體安排……………………………………………………………………28
6.2.2手動操作程序………………………………………………………………29
6.2.3自動操作程序………………………………………………………………30
6.2.4操作系統(tǒng)總程序……………………………………………………………33
7技術(shù)經(jīng)濟分析…………………………………………………………………37
7.1需求分析………………………………………………………………………37
7.2控制系統(tǒng)的經(jīng)濟特點………………………………………………………37
8結(jié)論…………………………………………………………………………40
致謝………………………………………………………………………………41
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………42
附錄A 譯文……………………………………………………………………43附錄B 外文文獻(xiàn)………………………………………………………………52
...

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