开题报告---PLC在机械手控制系统中的应用

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1、毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 系（部） ：电气工程及其自动化 年 月 日（学生填表） 课题名称 PLC 在机械手控制系统中的应用 学生姓名 专业班级 课题类型 指导教师 职称 课题来源 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、 横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来 完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使 它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍 许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功

2、能。目前已经取 得一定成绩。目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的 发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到 3M/S， 量新产品达到 6 轴，负载 2KG 的产品系统总重已突破 100KG。更重要的是将机械 手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人 工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的 机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。 目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性 能方面都不能满足工业生产发展的需要。 所以， 在国内主要是逐步扩

3、大应用范围， 重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用 专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、 计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以 便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有 触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统 中的一个基本单元。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题 机械手也被称为自动手，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

4、 化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广 泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 机械手主要由手部和运动机构组成。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。运动机构的升降、伸 缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和 方位的物体，需有 6 个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越 多， 机械手的灵活性越大， 通用性越广， 其结构也越复

5、杂。 一般专用机械手有 2 3 个自由度。 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，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。 3. 研究步骤、方法及措施 完成控制系统的电气原理设计。 （1） 设计电气原理图。 （2） 完成电器元件、设备的计算及选型。 （3） 完成原件明细表。

6、 进行 PLC 程序设计及模拟调试。 （1） 绘出梯形图。 （2） 绘出一份 I/O 连接图。 完成整个控制系统的组态设计。 编写一份说明书及相关文档。 4. 研究工作进度 查找相关资料，学习有关方面的知识。 （二周） 方案设计、软件设计、上机调试。 （六周） 整理图纸，编写说明书及毕业答辩。 （二周） 5. 主要参考文献 1廖常初.FX 系列 PLC 编程与应用M.北京：机械工业出版社，2005 2王兆义.小型可编程控制其实用技术M.北京：机械工业出版社，2007 3廖常初.可编程控制其应用技术M.重庆：重庆大学出版社，1998 4王兆义.实用小型可编程控制器M.北京：机械工业出版社，1997 5方承远.工厂电气控制技术M.北京：机械工业出版社，2000 6王炳实.机床电气控制M.北京：机械工业出版社，1995 7袁任光.可编程控制器应用技术与实例M.广州：华南理工大学出版社， 1997 8陈远龄.机床电气自动控制M.重庆：重庆大学出版社，1988 教研室意见 教研室主任签字：