基于PLC控制四自由度机械手运行

前言

可编程控制器是20世纪70年代以来，在集成电路，计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为现实工业生产自动化的支柱产品。近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，除有许多从国外引进的设备，自动化生产线外，国内的机床设备已越来越多采用PLC控制系统采用控制系统取代传统的继电—接触器控制系统小；价格上能与继电—接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀，接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统直接传播数据等。

本课题是基于PLC控制四自由度机械手运行。

工业机械手是一种模仿人体上肢部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，它可以代替手的繁重劳动，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。有着广阔的发展前途。本课题通PLC自动控制对机械手实现机械手规定动作并实现回原点、手动方式和自动方式三种工作方式的选择，并对系统进行运行效率分析。

摘要

随着工业机械手的进一步发展，其发展将更趋向于人性化、智能化并将在更加广泛的领域得到应用。机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。通过对机械制造与自动化大学专科三年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，确定机械手的工作原理和运动机理。设计了一种四自由度机械手，采用可编程序控制器（PLC）设计其控制系统,以提高其工作的稳定性能。

关键词：机械手梯形图PLC 电磁阀

Abstract

With the further development of industrial robots, and its development tends to be more humane, intelligent and in a wider range of applications. Manipulator is a kind of imitation of the upper body movement machine, it can be scheduled according to request type or holds the automation tool operation of technical equipment, industrial automation, promote the production of industrial production of the further development plays an important role .Manipulator noted extensively and welcome by people for it has powerful vitality. Industrial robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce labor intensity, and improve labor productivity and automation level. Mechanical manufacturing and automation through the junior college for three years to integrate the knowledge of industrial manipulator mechanical structure and function of various parts of exposition and analysis to determine the robot motion principle and mechanism. Design a four-DOF manipulator to enhance the stability of their work for using the programmable logic controller to control system.

Keywords: Manipulator Ladder diagram PLC Solenoid valve

目录

前言 (1)

中文摘要 (2)

英文摘要 (3)

1 绪论 (5)

1.1 本课题设计的背景 (6)

1.2本课题设计的内容 (7)

1.3 本课题设计的目的和意义 (8)

2 PLC的概述 (9)

2.1 PLC介绍 (9)

2.2 PLC的构成 (10)

2.3 PLC 的外部设备 (11)

2.4 PLC的工作原理 (11)

2.5 PLC的优点 (13)

3 基于PLC的机械手控制方案的确定 (14)

3.1 机械手的概述 (14)

3.2 采用PLC控制机械手的优点 (14)

3.3 机械手设计内容 (14)

3.4 PLC的选型 (15)

3.5 三菱FX系列的结构功能 (17)

4 功能实现与控制方式 (19)

4.1 机械手模型的机能和特性 (19)

4.2 夹紧机构 (19)

4.3 躯干 (20)

4.4 旋转编码盘 (20)

5 控制系统设计 (21)

5.1 控制系统硬件设计 (21)

5.2 PLC梯形图中的编程元件 (21)

5.3 PLC的I/O分配 (22)

5.4 机械手控制系统的外部接线图 (23)

5.5 控制系统软件设计 (23)

致谢 (37)

参考文献 (38)

附录（指令表） (39)