1、 毕业设计说明书毕业设计说明书 题题 目：目： 基于基于PLCPLC的机械手的模拟的机械手的模拟 系系 别：别： 应用工程系应用工程系 专专 业：业： 机电一体化技术机电一体化技术 20112011年年 5 5月月 20 20 日日 目目 录录 1 1 引言引言 . 1 2 2 设计目的和任设计目的和任务要求务要求 . 2 2.1 设计目的 2 2.2 设计任务 2 3 3 机械手机械手 PLCPLC 控制的设计控制的设计 2 3.1 根据工艺过程分析控制要求 . 2 3.2 系统控制模板 3 3.3 输入/输出设备及 I/O 分配 4 3.4 PLC 的选择 5 3.5 PLC 程序设计.
2、5 4 4 设计体会与心得设计体会与心得 12 参考文献参考文献 13 致谢致谢 13 第 1 页 共 13 页 1 引言引言 随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也 逐渐普及。 机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的 自动操作装置。它可代替人的繁重劳动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，可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低 其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。因而广泛应用于机械制造、 冶金、电子、
3、轻工和原子能等部门。 机械手主要由手部、 运动机构和控制系统三大部分组成。 手部是用来抓持工件 （或 工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构 形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动） 、移 动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按 适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种； 按运动轨迹控制方式可分为点位控制 和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置， 如在自动机床或自动生产线上装卸 和传递工件，在加工中心中更换刀具等
4、，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需 要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条 件。 就个人而言，希望通过这次毕业设计对未来将从事的工作进行一次适应训练，从 中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 第 2 页 共 13 页 2 2 设计目的和任务要求设计目的和任务要求 2.1 设计目的 （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑 和调试。 （2）了解机械手
5、的工作原理。 （3）掌握顺序控制设计法的方法和技 巧。 2.2 设计任务 机械手的动作示意图如图 2-1 所 示。它是一个水平/垂直位移的机械设 备， 用来将工作由左工作台搬到右工作 台。 图 2-1 机械手的工作示意图 3 3 机械手机械手 PLCPLC 控制的设计控制的设计 3.1 根据工艺过程分析控制要求 本实验是将工件由 A 处传送到 B 处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双 线圈二位电磁阀推动气缸完成。当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断 电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀端 电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁
6、阀和右移电磁阀控制。机 械的放松/加紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为加紧电磁阀）控制。当该线圈通电 时，机械手加紧，该线圈断电时，机械手放松。 当机械手处于原点时（即左限位开关 SQ4 和上限位开关 SQ2 合上） ，启动以后， 机械手移向 A 点，加紧工件，然后回到原位，移向 B 点，放下工件，再回到原位完成 一次动作。机械手的动作过程如图 3-1 所示。 第 3 页 共 13 页 图 3-1 机械手的传送工件系统示意图 从原点开始，按下启动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰 到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。夹 紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上位开关，上升电磁阀断电， 上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移 电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工作，则光电开关接通，下降电磁阀通 电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时 夹紧电磁阀断电，机械手放
