PLC控制的工业机械手设计
基于PLC的搬运机械手控制系统设计

基于PLC的搬运机械手控制系统设计搬运机械手是一种自动化设备,广泛应用于工业生产中的物料搬运、装卸、组装等工序。
为了实现搬运机械手的自动化控制,可以采用基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统。
本文将介绍一个基于PLC的搬运机械手控制系统的设计。
搬运机械手控制系统的主要功能是对机械手的运动进行控制。
基于PLC的控制系统可以实现对机械手的运动、速度和位置等参数进行精确控制,从而提升机械手的工作效率和准确性。
首先,需要确定搬运机械手的运动方式和结构。
常见的机械手运动方式包括直线运动、旋转运动和联动运动等。
根据任务需求,可以选择合适的运动方式和结构。
然后,需要选择合适的PLC设备。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备,具有高可靠性、灵活性和可扩展性等特点。
根据机械手的规模和工作要求,选择适当的PLC设备。
接下来,需要设计搬运机械手的控制电路。
控制电路是实现机械手运动控制的关键部分,包括传感器、电磁阀、继电器等元件的连接和控制逻辑的设计。
在设计控制逻辑时,可以使用PLC提供的编程软件进行编程。
根据机械手的工作要求和操作流程,编写PLC程序,实现对机械手的自动控制。
此外,还需要设计人机界面(HMI)用于操作和监控机械手的运行状态。
HMI通常使用触摸屏或按钮等输入设备,以及显示屏或指示灯等输出设备。
通过HMI,操作人员可以控制机械手的运动和监控运行状态。
最后,进行系统调试和测试。
在将系统投入使用之前,需要进行调试和测试,确保搬运机械手的运动控制正常,并满足工作要求。
总结起来,基于PLC的搬运机械手控制系统设计包括确定运动方式和结构、选择合适的PLC设备、设计控制电路、编写PLC程序、设计人机界面以及进行系统调试和测试等步骤。
通过PLC控制系统的应用,可以提高机械手的自动化程度,提升生产效率和产品质量。
简易机械手PLC控制

简易机械手PLC控制简介在制造业中,机械手是一种关键的工业自动化设备,用于处理和搬运物品。
机械手的控制非常重要,它决定了机械手的精度和效率。
PLC (可编程逻辑控制器)是一种常用的控制设备,它可以编程来控制机械手的运动和动作。
本文将介绍如何使用PLC控制一个简易机械手的运动。
所需硬件和软件•一台简易机械手•一个PLC设备•一个用于编程的PLC软件步骤步骤一:连接PLC设备和机械手首先,将PLC设备连接到机械手控制器上。
确保连接正确,以便PLC能够发送指令给机械手控制器。
步骤二:安装PLC软件并编程在电脑上安装PLC软件,并启动软件。
创建一个新的项目,并选择适当的PLC类型和通信配置。
然后,开始编程。
步骤三:设置输入输出(IO)点在PLC软件中,设置适当的输入输出(IO)点,以接受和发送信号。
例如,设置一个输入点来接收机械手的位置信号,以便PLC可以确定机械手的当前位置。
同时,设置一个输出点来发送控制信号给机械手,以控制它的动作。
步骤四:编写程序逻辑使用PLC软件编写机械手的控制程序。
根据机械手的需求,编写逻辑来控制机械手的运动和动作。
例如,如果机械手需要抓取一个物体并将其放置到另一个位置,那么编程逻辑应该包括机械手的移动和抓取指令。
确保编写的逻辑合理且有效。
步骤五:测试和调试在PLC软件中,模拟机械手的动作并进行测试。
确保PLC能够正确地控制机械手的运动。
如果发现错误或问题,进行调试并修正程序逻辑。
步骤六:上传程序到PLC当测试和调试完成后,将编写的程序上传到PLC设备中。
确保上传的程序可以在PLC上正确运行。
步骤七:运行机械手一切准备就绪后,运行机械手。
PLC将根据编写的逻辑控制机械手的运动和动作。
结论使用PLC控制机械手是一种常见的工业自动化方法。
通过编写合理的程序逻辑,PLC可以控制机械手的运动和动作,提高生产效率和精度。
希望本文能够帮助读者了解如何使用PLC控制简易机械手。
工业机械手plc控制系统毕业设计

工业机械手plc控制系统毕业设计工业机械手在现代化的生产线中扮演着重要的角色,它可以高效地完成各种物品转移操作,但是机械手的运作离不开PLC控制系统的支持。
因此,本文将围绕“工业机械手PLC控制系统毕业设计”展开阐述。
第一步,进行需求分析。
在进行PLC控制系统设计之前,首先需要了解客户的具体需求,包括机械手的移动速度、精度、各种动作状态、传感器的数量等等因素。
针对这些要求进行详细分析,方便后续控制程序的编写。
第二步,进行PLC选型。
在根据客户需求推算出所需要的控制模块后,可以进行PLC选型。
考虑到冗余备份和可靠性要求,一般会采用双控制模块和双电源供电模块的设计方案,以确保系统的高可靠性和稳定性。
第三步,进行程序设计。
PLC程序设计分为由编辑、编译、下载到PLC并运行、调试等步骤,需要详尽地分析程序逻辑、动作流程和异常处理等内容。
同时,还应该编写人机界面(HMI),方便人员进行系统的监控、操作和故障排除等工作。
第四步,进行现场测试。
在PLC控制程序编写之后,需要进行现场测试以确保程序的稳定性和可靠性。
此时要进行疯狂测试,跑黑盒白盒、配置自检等多个测试方式,确保程序能够符合客户的需求。
第五步,进行评估和优化。
在测试过程中,需要对系统运行数据进行评估和分析,并对程序进行优化。
调整参数和算法,优化运行效率和准确率,最终确保系统能够达到高效稳定的运行状态。
综上所述,关于“工业机械手PLC控制系统毕业设计”,需要进行需求分析、PLC选型、程序设计、现场测试和评估优化等步骤。
这种设计方案需要掌握扎实的基础理论知识和丰富的实践经验,而且需要具备敏锐的技术洞察力以及灵活应变的能力。
只有这样才能够完成高质量的PLC控制系统毕业设计。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文

《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的机械手控制系统通常采用单片机或嵌入式系统进行控制,但由于其处理能力和稳定性的限制,已经无法满足现代工业生产的高效、精确和可靠的要求。
因此,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的工业机械手运动控制系统设计。
该系统采用先进的PLC技术,能够有效地提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性,满足现代工业生产的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括PLC控制器、机械手本体、传感器、执行器等部分。
其中,PLC控制器是整个系统的核心,采用高性能的PLC模块,能够实现对机械手的精确控制。
机械手本体包括手臂、手腕、抓手等部分,通过执行器进行驱动和控制。
传感器则用于检测机械手的运动状态和位置信息,为控制系统的精确控制提供支持。
2. 软件设计软件部分是整个系统的关键,它决定了机械手的运动方式和控制精度。
本系统采用PLC编程软件进行程序设计,通过编写梯形图或指令代码来实现对机械手的控制。
程序包括主程序和控制程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行流程,而控制程序则负责实现对机械手的精确控制。
3. 控制策略本系统采用基于位置的控制策略,通过传感器实时检测机械手的位置信息,将位置信息与目标位置进行比较,计算出位置偏差,并通过执行器对机械手进行精确的控制。
同时,系统还具有速度控制和力控制等功能,能够根据实际需求进行灵活的调整和控制。
三、系统实现1. 硬件连接硬件连接是整个系统实现的基础。
首先需要将PLC控制器与机械手本体、传感器、执行器等部分进行连接,确保各部分之间的通信和信号传输畅通。
同时,还需要对硬件设备进行调试和测试,确保其正常工作。
2. 程序设计程序设计是整个系统的核心部分。
根据实际需求和机械手的运动特性,编写相应的梯形图或指令代码,实现对机械手的精确控制。
基于PLC的机械手控制系统设计任务书

基于PLC的机械手控制系统设计任务书任务书任务名称:基于PLC的机械手控制系统设计任务背景:机械手是现代工业自动化生产中的重要设备,可广泛应用于汽车制造、电子产品组装、物流分拣等领域。
机械手控制系统是机械手运动的核心,其稳定性和精确性对生产效率和产品质量有着重要影响。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种功能强大的工业控制器,能够实现复杂的逻辑运算和实时控制,因此被广泛应用于机械手控制系统中。
任务目标:本任务的目标是设计一套基于PLC的机械手控制系统,实现对机械手的精确控制和稳定运动。
具体目标包括:1.设计机械手控制系统的硬件构架,包括PLC、传感器、执行器等的选择和连接。
2.实现机械手的运动控制算法,包括位置控制、速度控制和力控制等。
3.开发人机界面(HMI)程序,实现对机械手控制的可视化操作界面。
4.进行系统仿真和实际测试,验证控制系统的性能和稳定性。
任务内容:1.调研机械手的工作原理和市场上已有的PLC控制方案,了解相关技术和设备的特点和应用范围。
2.设计机械手控制系统的硬件构架,选择适合的PLC型号和相关的传感器、执行器等设备,并进行接线和连接的设计。
3.开发机械手运动控制算法,包括位置控制、速度控制和力控制等方面,保证机械手的稳定性和精确性。
4.开发人机界面(HMI)程序,实现对机械手运动的监控和控制,包括机械手的起停、位置调整等功能。
5.进行系统仿真和实际测试,验证机械手控制系统的性能和稳定性,并对系统进行优化和改进。
任务要求:1.完成机械手控制系统设计和开发的各个环节,保证系统的功能完整和性能稳定。
2.设计文档和代码要规范、清晰,能够有效地指导后续的优化和维护工作。
3.进行充分的系统测试,保证控制系统的稳定性和精确性,并及时修复和改进系统中的问题。
4.完成任务后,撰写详细的任务报告,包括任务设计、开发过程、测试结果等内容。
预期成果:1.机械手控制系统的设计文档和代码,包括硬件连接图、运动控制算法和HMI程序等。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文

《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)已成为工业控制领域中最重要的技术之一。
工业机械手作为自动化生产线上重要的执行机构,其运动控制系统的设计直接关系到生产效率和产品质量。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统设计,包括系统架构、硬件配置、软件设计以及实际应用等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统采用分层式结构设计,主要包括上位机监控系统、PLC控制器和机械手执行机构三个部分。
其中,上位机监控系统负责人机交互、数据监控和系统管理等功能;PLC控制器负责接收上位机指令,控制机械手的运动;机械手执行机构包括电机、传感器、气动元件等,负责完成具体的动作。
三、硬件配置1. PLC控制器:选用高性能、高可靠性的PLC控制器,具备强大的运算能力和丰富的I/O接口,以满足机械手运动控制的需求。
2. 电机:根据机械手的具体需求,选用合适的电机类型和规格,如伺服电机、步进电机等。
3. 传感器:包括位置传感器、速度传感器、力传感器等,用于检测机械手的运动状态和外部环境信息。
4. 气动元件:包括气缸、电磁阀等,用于实现机械手的抓取和释放等功能。
四、软件设计1. 编程语言:采用PLC的编程语言,如梯形图、指令表等,进行程序编写和调试。
2. 控制算法:根据机械手的运动需求,设计合适的控制算法,如PID控制、轨迹规划等,以实现精确的运动控制。
3. 上位机监控系统:开发上位机监控软件,实现人机交互、数据监控和系统管理等功能。
监控软件应具备友好的界面、实时的数据显示和报警功能。
4. 通信协议:建立PLC控制器与上位机监控系统之间的通信协议,实现数据的实时传输和交互。
五、实际应用基于PLC的工业机械手运动控制系统在实际应用中表现出良好的性能和稳定性。
通过上位机监控系统,操作人员可以方便地监控机械手的运动状态和生产数据。
PLC控制器根据上位机的指令,精确地控制机械手的运动,实现高精度的抓取、搬运、装配等任务。
机械手的plc的设计方案

机械手的plc的设计方案机械手是一种能够模拟人手动作的自动化设备,广泛应用于工业生产中。
机械手的运动控制系统中,PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)起到了关键的作用。
下面是机械手PLC设计方案的详细介绍。
首先,机械手PLC的设计需要考虑到机械手的控制方式。
机械手的控制方式常见的有手动控制、自动控制以及远程控制等。
手动控制方式下,PLC需要能够实现对机械手各个关节的控制,并能够实时获取传感器等设备的信号,以便实时调整机械手的动作。
自动控制方式下,PLC则需要根据预先设定的程序,自主完成机械手的动作控制。
远程控制方式下,PLC需要支持远程通信功能,接收来自上位机或其他远程设备的指令,并将指令转化为机械手的动作。
其次,机械手PLC的设计需要考虑到机械手的安全性。
机械手在工作过程中可能会接触到危险物体,因此PLC需要具备安全防护功能,能够监测机械手的位置、速度等参数,并及时预警或停止机械手的运动。
此外,PLC还应该具备故障自诊功能,能够自动检测机械手及其附属设备的故障并及时报警。
再次,机械手PLC的设计需要考虑到机械手的精准度。
机械手在工作过程中需要完成各种精确的动作,因此PLC需要具备高精度的控制能力。
PLC需要能够实时获取传感器等设备的数据,将数据转化为机械手的动作指令,并能够根据需要对指令进行微调。
最后,机械手PLC的设计需要考虑到系统的可扩展性和易维护性。
PLC设计应该采用模块化的结构,能够方便进行新功能的添加和老功能的维护。
此外,PLC需要具备较高的可靠性和稳定性,能够在长时间运行中保持系统的正常工作。
总之,机械手PLC的设计方案需要结合机械手的控制方式、安全性、精准度以及可扩展性等方面的要求进行考虑。
通过科学的设计和合理的配置,能够实现机械手的高效、安全、稳定运行。
基于PLC的机械手控制设计

基于PLC的机械手控制设计本文主要介绍了基于PLC的机械手控制设计。
随着现代制造技术的不断发展,机械手在工业生产中的应用越来越广泛,机械手控制系统的控制方式也在不断更新迭代。
本文提出了一种基于PLC控制机械手的新型控制方案。
1.机械手的基本原理机械手是一种基于电气、电子、机械、气动等多种技术相结合的智能机器人,其通过伺服电机、减速器、编码器等组件,实现了对各类物品的精准抓取、搬运、插入、安装等功能。
机械手控制系统一般由PLC、传感器、驱动模块等组成。
2.PLC的基本原理PLC(可编程控制器)是一种基于逻辑控制的自动化控制系统,主要由CPU、存储器、输入/输出模块、通信模块等组成。
通过编写PLC程序,可以实现对各类自动化设备的控制和管理。
(1)PLC编程设计程序编写是PLC系统中最重要的部分,这里以三轴机械手为例,可以将机械手运动分解成若干个基本的运动要素:横向、竖向、旋转。
通过PLC程序让机械手根据场景要求完成一系列的运动需求。
(2)PLC输入输出配置PLC输入/输出配置是设计控制系统时非常重要的部分。
基于PLC的机械手控制系统,输入/输出模块可以通过编程实现对机械手的控制。
需要根据机械手控制系统对应的型号、规格、要求等,对PLC输入/输出模块进行配置。
(3)硬件选型与安装本文实现的基于PLC的机械手控制,需要选择适合的硬件设备完成组装,并进行布线和安装。
(4)系统调试和优化在完成硬件组装和软件编程后,需要对整个机械手控制系统进行调试和优化。
主要是通过测试各项运动功能是否符合预期要求、能否按时完成任务等。
(1)控制精度高:PLC的控制精度高,支持对伺服电机进行精准控制,可以保证机械手运动精度。
(2)程序编写灵活:PLC编程可以根据生产实际需求,灵活定制机械手的各个运动要素及相应动作。
(3)易于维护:PLC控制系统将整个机械手控制系统设备集成在一起,为运维和维护带来便利。
(4)可实现远程监控:PLC控制系统可以通过网络连接实现远程监控,实时获取机械手的运行状态和运动参数。
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学院课程设计说明书题目:基于PLC控制的工业机械手专业:机电一体化技术班级:学号:姓名:指导老师:二○一○年十一月三日摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对机械手技术进行了系统的分析,提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型工业机械手的设计方案,对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。
关键词:机械手,气动控制,可编程控制器(PLC),自动化控制。
学院课程设计说明书题目:基于PLC控制的工业机械手专业:机电一体化技术班级:学号:姓名:指导老师:二○一○年十一月三日毕业设计任务书机电工程系机电一体化技术专业学生姓名学号一、毕业设计题目:PLC控制的工业机械手设计二、毕业设计时间 2010 年11月1日至2010年 11 月 28日三、毕业设计地点:四、毕业设计的内容要求:1、系统的电路原理图。
2、元器件的明细表。
3、毕业设计说明书包含工作原理、系统结构、控制过程、控制流程图机控制程序等,字数不少于6000字。
4、设计格式按照要求完成。
指导教师年月日目录第一章前言1.1 研究的目的及意义…………………………………………………………1.2 机械手在国内外现状和发展趋势…………………………………………1.3 主要研究的内容……………………………………………………………1.4 解决的关键问题……………………………………………………………第二章机械手的工作原理1.1机械手的概述 (1)1.2 机械手夹持器和机座的结构 (1)1.3机械手的工作方式 (2)第三章可编程PLC3.1 PLC简介 (3)3.2PLC控制系统设计的基本原则3.3 PLC种类及型号选择........................3.3机械手PLC选择、参数及电器元件、设备的选择 (4)3.4步进电动机 (5)第三章机械手控制程序设计3.1输入和输出点分配表及原理接线图 (13)3.2 控制程序 (14)第四章梯形图及指令表4.1 梯形图 (18)4.2 指令表 (19)总结与评价 (20)摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对机械手技术进行了系统的分析,提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型工业机械手的设计方案,对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。
关键词:机械手,气动控制,可编程控制器(PLC),自动化控制。
第一章前言1.1 研究的目的及意义机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要,可以大量代替单调往复或高精度需求的工作,在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化,能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全,可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。
随着工业的高速发展,机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要,已经在工业生产中得到了广泛的应用。
它可以搬运货物、分拣物品、用以代替人的繁重及单调劳动,实现生产的机械化和自动化;并能在高温、腐蚀及有毒气体等有害环境下操作以保护人身安全,被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。
可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心,综合了计算机和自动控制等先进技术,具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点,已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。
使用PLC的自动控制系统具有体积小,可靠高,故障率低,动作精度高等优点。
适应工业需要,本课题试图开发PLC对物料分拣机械手的控制,并借助必要的精密传感器,使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣,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,广泛应用于柔性生产线。
采用PLC控制,是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时,可以允许方便的改动或重新设计其新部件,而对于位置改变时,只要重新编程,并能很快地投产,降低安装和转换工作的费用。
本设计主要完成机械手的硬件部分与软件部分设计。
主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计。
1.2 机械手在国内外现状和发展趋势机械手最早应用在汽车制造工业,常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。
机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。
目前主要应用于制造业中,特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。
工业机械手与数控加工中心,自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统,实现生产自动化。
随着生产的发展,功能和性能的不断改善和提高,机械手的应用领域日益扩大。
目前,国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。
日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的产品。
欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的C0毗U及奥地利的工GM公司。
我国机械手起步于20世纪70年代初期,经过30多年发展,大致经历了3个阶段:70年代萌芽期,80年代的开发期和90年代的应用化期。
在我国,机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。
在国际强手面前,国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。
如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,对我国工业自动化的提高迫在眉睫,政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持,将会给机械手产业发展注入新的动力。
随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高,机械手已在众多领域得到了应用。
从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。
如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。
在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。
在未来几年,传感技术,激光技术,工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域,这些技术会使机械手的应用更为高效,高质,运行成本低。
据猜测,今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。
1.3 主要研究的内容随着机械手技术的飞速发展和机械手应用领域的不断深化,不仅要求其控制可靠性强、使用灵活性高和操作灵活性好,还要其成本低、可开发经济性强。
本论文主要研究物料分拣机械手以下几个方面的内容:(1)物料分拣机械手执行系统的分析与选择执行系统是由传动部件与机械构件组成,是机械手赖以实现各种运动的实体。
主要包括机身、手臂、末端执行器3部分组成,其中每一部分都可以具有若干的自由度。
执行系统的设计主要是对机械手的手部、手臂和机座进行设计。
(2)物料分拣机械手驱动系统的分析与选择驱动系统是向执行系统各部分提供动力的装置。
通过对液压、气压、电气三种驱动方式的比较,本设计选择气压驱动的方式。
内容包括气动元件的选择及其工作原理、气动回路的设计和气动原理图的绘制。
(3)物料分拣机械手控制系统的设计控制系统是机械手的指挥系统,它控制驱动系统,让执行系统按规定的要求和时序进行工作。
本机械手采用可编程控制器(PLC)对机械手进行控制,主要包括对PLC的型号选择、传感器类型进行选择、I/O口的选择、对控制系统原理图、自动程序梯形图的绘制等内容。
1. 4解决的关键问题1 解决机械手机械结构的设计问题,要求机械手结构简单、经济、具有一定的代表性。
2 执行部件的运动精度的问题。
3 机械手的控制系统,包括控制系统的电路和控制程序,并解决工件和控制系统的协调问题。
4 元件的匹配规则和知识的获取及其表达形式。
5 传感器的类型选择。
第二章机械手的工作原理2.1机械手的概述机械手是在机械化、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。
图2-1 夹具(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。
2.2机械手夹持器和机座的结构1. 机械手夹持器机械手的机械夹持器多为双指手抓式,按其手抓的运动方式可分为平移型和回转型。
回转型手抓有可分为单支点和双支点回转型,按夹持方式可以分为外夹式和内撑式。
按驱动方式可以电动、液压和气动三种。
回转型夹持器结构较简单,但当所夹持的工件直径有变动时,将引起工件轴心的偏移。
对平移型夹持器,工件直径的变化不影响其轴心的位置。
但其机械机构繁杂,体积大,制造精度要求高。
所以当设计机械手夹持器的时候,在满足工件的定位精度要求的条件下,尽可能的采用结构比较简单回转型夹持器。