基于plc的物料搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)word格式-資料下載頁(yè)
2024-12-07 09:31本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】它可以搬運(yùn)貨物、分揀物品、代替人的繁?？梢詫?shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因此被廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)的分析，提出了用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和PLC控制的設(shè)計(jì)方案。采用整體化的設(shè)計(jì)思想，充分考慮了軟、硬件各自的特點(diǎn)并進(jìn)行互補(bǔ)優(yōu)化。在其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)中選擇PLC的控制單元來(lái)完成系統(tǒng)功。能的初始化、機(jī)械手的移動(dòng)、故障報(bào)警等功能。最后提出了一種簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、理論意義明確的。保護(hù)人身安全，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工業(yè)和原子能等部門。可編程控制器是以中央處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，使用PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)具有體積小，可靠高，故障。地投產(chǎn)，降低安裝和轉(zhuǎn)換工作的費(fèi)用。工業(yè)機(jī)械手與數(shù)控加工中心，自動(dòng)搬運(yùn)小車與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制。目前，國(guó)際上的機(jī)械手公司主要分為日系和歐系。ABB、意大利的C0毗U及奧地利的工GM公司。
【正文】 012 接通，執(zhí)行手動(dòng)程序；當(dāng)操作方式選擇開(kāi)關(guān)置于“自動(dòng)”時(shí)，輸入點(diǎn) X013 接通，執(zhí)行自動(dòng)程序。 圖 控制程序的結(jié)構(gòu)框圖 同是為了方便操作，應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手操作面板，機(jī)械手操作面板如圖 所示 圖 機(jī)械手操作面板 手動(dòng)控制程序 手動(dòng)控制程序用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手升降、伸縮、 左右旋轉(zhuǎn)、吸氣 /放氣及復(fù)位的運(yùn)動(dòng)。在自動(dòng)工作過(guò)程中，若將“手動(dòng) /自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到“手動(dòng)”位置時(shí)，輸入 X012 接通系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)控制方式狀態(tài)。此時(shí)，按下相應(yīng)的受動(dòng)按鈕可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上升、下降、左旋、右旋、伸出、縮回、吸氣、放氣及復(fù)位動(dòng)作，手動(dòng)操作程序如圖 所示。 圖 手動(dòng)操作程序 自動(dòng)控制程序 分析知，在“自動(dòng)”工作方式下，本機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是以開(kāi)關(guān)量作為轉(zhuǎn)移信號(hào)，按所設(shè)計(jì)的工藝流程一步一步地進(jìn)行工作，其控制過(guò)程為順序循環(huán)控制。當(dāng)機(jī)械手完成一次物料的吸放任務(wù)后返回原位為下一個(gè)任務(wù)做好準(zhǔn)備 。自動(dòng)控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 所示。 圖 根據(jù)自動(dòng)控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就可設(shè)計(jì)出自動(dòng)控制的步進(jìn)梯形圖如圖 所示。 圖 自動(dòng)控制步進(jìn)梯形圖 (序 ) 第 5章 結(jié)論 機(jī)械手的出現(xiàn)延伸和擴(kuò)大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作；代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和 PLC 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械手技術(shù)方面的研究不斷得到創(chuàng)新，促使成果不 斷涌現(xiàn)。 本論文的設(shè)計(jì)主要取得了以下成果： (1)對(duì)物料分揀機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)等各組成部分進(jìn)行了較為全面的分析，最后得出其總體設(shè)計(jì)方案。 (2)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是強(qiáng)的非線性系統(tǒng)，其根本原因是空氣具有可壓縮性，使得系統(tǒng)中存在流量飽和效應(yīng)，非線性摩擦力等因素，實(shí)現(xiàn)氣缸的精度定位非常困難。因此在其應(yīng)用中，要對(duì)各參數(shù)進(jìn)行調(diào)定，以達(dá)到比較理想狀態(tài)。 (3)機(jī)械手的控制系統(tǒng)采用了技術(shù)性、可靠性非常高的 PLC 進(jìn)行控制。這使得機(jī)械設(shè)備更加靈活，動(dòng)作準(zhǔn)確，易于維護(hù)，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大得到了提高。各種操作方式自由切換，滿足了各種生產(chǎn)要 求。 本課題在完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)物料分揀機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。由于時(shí)間的限制以及機(jī)械手的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有些問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究： (1) 對(duì)機(jī)械手各部分連接方式的改進(jìn)。 本機(jī)械手結(jié)構(gòu)具有模塊式的特點(diǎn)，但由于考慮節(jié)約成本等因素，采用標(biāo)準(zhǔn)的單活塞桿雙作用氣缸，加導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)。各部分不能實(shí)現(xiàn)任意方式拼裝，通過(guò)各種過(guò)渡連接件，使各個(gè)部分可以自由拼裝。 (2) 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)改進(jìn) 在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面存在一個(gè)固有的弱點(diǎn)，僅采用古典的反饋控制很難得到高精度位置和力等的控制。所以，在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法上，廣泛地 引入現(xiàn)代控制理論和智慧控制等方法是其特征之一。雖然還有很多尚未解決的問(wèn)題有待于繼續(xù)研究，但相信PLC控制的物料分揀機(jī)械手的研究是非常有新意、有意義的，有著廣泛的應(yīng)用前景。 致 謝 四 年的大學(xué)，匆匆而過(guò)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們 四 年所學(xué)的一個(gè)體現(xiàn)，經(jīng)歷半年的努力，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，慢慢的學(xué)習(xí)，逐漸的鞏固大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，期間有艱苦，有辛酸，也有欣喜，有快樂(lè)。 本設(shè)計(jì)的順利完成 ,首先要感謝我的指導(dǎo)老師。在論文的寫作過(guò)程中，導(dǎo)師給了我許許多多的幫助。 孫 老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平和，使我不僅學(xué)到了扎 實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了很多待人處事道理。在此，要感謝答辯組的各位老師，在答辯的過(guò)程中，各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了很多意見(jiàn)和建議，使我意識(shí)到自己的諸多不足，為我以后的社會(huì)生活奠定了良好的基礎(chǔ)。 參考 文獻(xiàn) [1]鐘肇新 .可編程控制器遠(yuǎn)離及應(yīng)用 [M].華南理工大學(xué)出版社 ,2021. [2]鐘肇新 .西門子 S7300 系列 PLC 及應(yīng)用軟件 STEP7[M].華南理工大學(xué)出版社 ,2021. [3]常曉玲 .可編程控制器原理、應(yīng)用、試驗(yàn) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. [4]楊存志 .PLC 在自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)械手中的應(yīng)用 [J].機(jī)床電器 ,2021,1:3840. [5]張建民 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].高等教育出版社 ,2021. [6]彭堅(jiān) .氣動(dòng)機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].電工設(shè)計(jì) ,2021,6:2324. [7]段鑫 .可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧 [M].華南理工大出版社 ,2021. [8]施永輝 .基于 PLC 的機(jī)械手混合驅(qū)動(dòng)控制 [J].液壓與氣動(dòng) ,2021,3:3739. [9]馬笑瀟 .PLC 在針灸機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].基礎(chǔ)自動(dòng)化 ,2021,2:2932. [10]章文浩 .可編程控制器原理及實(shí)驗(yàn) [M].國(guó)防工業(yè)出版社 ,2021. [11]崔洪斌 .PLC 在機(jī)械手步進(jìn)控制中的應(yīng)用 [J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,2021,8:2527. [12]蔣少茵 .PLC 控制的機(jī)械手 [J].測(cè)控自動(dòng)化 ,2021,6:1718. [13]張鐵 .機(jī)器人學(xué) [M].華南理工大學(xué)出版社 ,2021. [14]張慧慧 .機(jī)械人設(shè)計(jì)和分析 [M].北京工業(yè)大學(xué)出版社 ,1998. [15]楊秀蓮 .機(jī)械手理論及應(yīng)用 [M].北京鐵道出版社 ,1985. [16]吉順平 .西門子 PLC 與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. [17]郭愛(ài)芳 .傳感器原理及應(yīng)用 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021. [18]陳懇 .機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021. [19]王永章 .數(shù)控技術(shù) [M].高等教育出版社 ,2021. [20]楊文生 .液壓與氣壓傳動(dòng) [M].電子工業(yè)出版社 ,2021. [21]程子華 .PLC 原理 與編程實(shí)例分析 [M].國(guó)防工業(yè)出版社 ,2021. [22] Controllers:hardware .software and Application[M].New York:MC . 第 27 頁(yè)
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