机械工程及自动化开题报告--基于PLC的机械手自动操作系统设计

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1、 毕业设计(论文)开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 专专 业业 ： 机械工程及自动化 设计设计(论文论文)题目题目： 基于 PLC 的机械手自动操作系统设计 指指 导导 教教 师师: 2015 年 1 月 10 日 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文文 献献 综综 述述 摘要摘要 在工业生产和其他制造领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐 蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问 世以来，实现了生产的机械化和

2、自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被 广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在本综述中介绍了国内外机 械手研究现状及 PLC 的研究发展趋势。研究了基于 PLC 的机械手自动控制系统的设计， 利用组态软件设计机械手自动控制系统监控界面。 关键词关键词 机械手 PLC 控制 组态软件 1 1 本课题的来源及研究的目的和意义本课题的来源及研究的目的和意义 本课题目的主要是利用PLC作为载体设计一套程序驱动机械手进行预订动作,实现对 工件抓取，实现自动化。 机械手技术涉及的学科相当广泛，其一，它能够部分的代替人工操作；其二，它能够按 照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和

3、位置来完成工件的传送和装卸；其三，它 能操作必要的机具进行焊接和装备，从而改善了公认的劳动条件，显著提高了劳动生产 率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，尤其在高温、高压、粉尘、噪音一级带 有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。 机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。随着电子技术的 广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它 更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。在 现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，它更加促进了机械手的发展， 使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 2 2

4、 国内外研究的现状及发展趋势国内外研究的现状及发展趋势 2.12.1 国外研究现状国外研究现状 机械手起源于美国，1954 年美国工程师德尔沃最早提出机械人的概念； 1958 年美 国联合控制公司研制出第一台机械手 11。 1959 年美国德尔沃与英格伯制造了世界上的第 一台机械人； 1962 年美国正式将机械人的使用性提出来， 且制造出类似人的手臂； 1967 年日本成立了人工手研究会，并召开了首届机械手学术会； 1970 年在美国召开了第一 届工业机械人学术会，并的到迅速普及； 1973 年辛辛那提公司制造出第一台小型计算 机控制的的工业机械人，当时是液压驱动，能载重大成就 45KG；到

5、1980 年在日本得到 普及，并定为“机械人元年”此后在日本机械人得到了前所未有的发展与提升。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 12。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，量产产品达到 6 轴，负载 2KG 的产 品系统总重已突破 100KG 1。 现代式工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题 13。化工等连续性生 产过程的自动化已基本得到解决。采用全自动化机械手进行装配更是目前研究的重点， 国外已研究采用摄像机和力传感装置和微型计算机连在一起， 能确定零件的方位达到镶 装的目的。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续

6、的。因此，装卸、搬运等工序 机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。工业机械手主要 用于机床加工、铸造、热处理等方面，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小 批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。 2 2.22.2 国内研究现状国内研究现状 我国的工业机械手是从 80 年代七五科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过七 五，八五科技的攻关，目前国内生产了部分机器人关键元器件，开发喷漆，孤焊，点焊， 装配，搬运等机器人，其中有 130 多台喷漆机器人在二十余家企业的近 30 条自动喷漆 生产线上获得规模应用， 孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。 的那总的看来， 我国的工业机械手技术及工程应用的水平和国外比还有一定的差距。 虽然目前国内生产 工业机械手的企业并不多，很多产品的生产技术还主要依靠进口，高科技的技术主要还 掌握在国际龙头厂商手里。国内机械手厂家主要还是受到控制系统的困扰,没有比较成 熟稳定的伺服系统,所以不能生产高端机器。我国本土企业生产的机械手产品还主要流 通在中低端市场，因此决定了很多本