1、基于三菱 FX 系列 PLC 的机械手控制系统设计 目目 录录 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1.1 1.1 课题背景课题背景 1 1 1.2 1.2 机械手的定义与分类机械手的定义与分类 2 2 1.3 1.3 机械手应用及组成结构机械手应用及组成结构 3 3 1.4 1.4 机械手的发展趋势机械手的发展趋势 5 5 1.5 1.5 总体设计要求总体设计要求 6 6 第第 2 2 章章 PLCPLC 的介绍与选择的介绍与选择 8 8 2.1 PLC2.1 PLC 的特点的特点 8 8 2.2 PLC2.2 PLC 的选型的选型 9 9 2.2.3 3 三菱三菱 FXFX 系列的结构功
2、能系列的结构功能 1111 第第 3 3 章章 各功能实现形式与控制方式各功能实现形式与控制方式 . . 1414 3.1 3.1 本机械手模型的机能和特性本机械手模型的机能和特性 . . 1414 3.2 3.2 夹紧夹紧机构机构 1414 3.3 3.3 躯干躯干 1515 3.4 3.4 旋转编码盘旋转编码盘 1616 3.5 3.5 电源与传动整体电源与传动整体 1818 3.5.1 3.5.1 控制电源控制电源 1818 3.5.2 3.5.2 传动整体传动整体 1919 第第 4 4 章章 控制系统设计控制系统设计 2020 4.1 4.1 控制系统硬件设计控制系统硬件设计 202
3、0 4.1.1 PLC4.1.1 PLC 梯形图中的编程元件梯形图中的编程元件 2020 4.1.2 PLC4.1.2 PLC 的的 I/OI/O 分配分配 2121 4.1.3 4.1.3 机械手控制系统的外部接线图机械手控制系统的外部接线图 2424 4.2 4.2 控制系统软件设计控制系统软件设计 2424 4.2.1 4.2.1 公用程序公用程序 2525 4.2.2 4.2.2 自动操作程序自动操作程序 - - 30 30 - - 4.2.34.2.3 手动单步操作程序手动单步操作程序 - - 37 37 - - 4.2.4 4.2.4 回原位程序回原位程序 - - 39 39 -
4、- 致致 谢谢 - - 60 60 - - 参参 考考 文文 献献 - - 43 43 - - 附录附录 A A 全程序列表全程序列表 - - 44 44 - - 第 1 页 共 60 页 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 1.1 课题背景课题背景 随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的 态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受 到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工 作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。 这样可以避免一些人不能接触的物质 对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天
5、等。 在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力 机的上下料以及焊接、 喷漆等作业， 它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作， 有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。如果机械手发生某些偏离时，会引 起零部件甚至机械本身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行 调整。应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的 装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业 生产机械化和自动化的步伐。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和 计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术
6、。近些年，随着计算机技术、电子 技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，机械手已经成为工业生产中提 高劳动生产率的重要因素。 借助 PLC 强大的工业处理能力，很容易实现工业生产的自动化。基于此思路设 计的机械手，在实现各种要求的工序前提下，大大提高了工业过程的质量，而且大大 解放了生产力，改善了工作环境，减轻了劳动强度，节约了成本，提高了生产效率， 具有十分重要的意义。 基于三菱 FX 系列 PLC 的机械手控制系统设计 第 2 页 共 60 页 同时，借助组态软件的辅助作用，大大提高了系统的工作效率。因此，在自动 化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确 地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。 工业机械手是工 业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构 造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应
