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机械手的PLC控制(完整).doc


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文档列表 文档介绍
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毕业设计报告
课题:机械手的PLC控制
系 部:机 电 系
专 业:电气自动化
班 级:电气1332
姓 名:王琪
学 号:2013321026
指导老师:贾君贤
2016-6
摘 要
机械手是工业自动化系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成;电气方面有交流电机、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲,控制机械手横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给PLC主机;位置信号由接近开关反馈给PLC主机,通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合,从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词:机械手 PLC 交流电机
目 录
摘要1
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引言3
第一章机械手机械结构4
1.1传动机构4
1.2机械手夹持器和机座的结构6
第二章机械手PLC及电机的应用8
2.1 PLC简介8
2.2 PLC内部原理10
2.3 机械手PLC选择及参数12
2.4 机械手电机的选用13
第三章机械手PLC控制系统设计14
3.1 机械手的工艺过程14
3.2 PLC控制系统16
致答谢词21
参考文献22
引 言
在现代工业中,随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物,并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到***和铁路工业部门的重视。
本课题拟开发物料搬运机械手,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC,对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等;电气方面由交流电机、操作台等部件组成。我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。
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由于时间仓促和个人水平限制,我的设计存在着许多还没来得及解决的问题,希望广大老师、同学能够给予批评指正并予以解决。
第一章 机械手机械结构
1.1 传动机构
螺旋机构
螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成,其主要功能是将转动变换为直线运动,并同时传递运动和动力,按螺旋副中的摩擦性质,螺旋机构可以分为滑动螺旋机构和滚动螺旋机构两种类型。按用途可以分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋三种类型。
螺旋机构具有结构简单,制造方便,传动平稳,无噪声易于自锁等优点。
滑动螺旋机构
螺旋副内为滑动摩擦的的螺旋机构,称为滑动螺旋机构。滑动螺旋机构所用的螺纹为传动性能好,效率高的矩形、梯形和锯齿形螺纹。
滑动螺旋机构由螺母和螺杆组成。根据机构的组成及运动方式,滑动螺旋机构又分为以下两种。
〔1.由螺母和螺杆组成的滑动螺旋机构,螺母与机架固联,螺杆转动并移动〔如图1-1b所示,这种螺旋机构以传递动力为主,故又称传力螺旋机构。一般要求用较小的转矩产生较大的轴向力,多用在工作时间短,速度较低的场合。
〔2.由螺母、螺杆和机架组成的滑动螺旋机构,如图1-1a所示,螺杆转动,螺母移动,这种螺旋机构以传递运动为主,故又称为传导螺旋机构。
本文所介绍的机械手的竖轴就是用的传导螺旋机构。这种传动形式结构紧凑,刚度较大,传动效率高,精度高。
〔a螺杆转动,螺母移动 <b> 螺母固定,螺杆转动并移动
图1-1
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滚动螺旋机构
螺旋副内为滚动摩擦的螺旋机构,称为滚动螺旋机构或滚珠丝杠。其机构特点是在螺杆和螺母之间设有封闭循环滚道,并在其间放如刚球,当螺杆转动时,刚球沿螺旋滚道滚动并带动螺母作直线运动。按循环方式的不同,分为外循环和内循环两种形式。

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