三维机械手抓放装置设计方案设计说明
10页1、毕业设计题 目: 三维机械手抓放装置设计 目 录前言21 机械手系统简介31.1机械手系统的研究背景31.2机械手系统的研究现状31.3机械手系统的研究目的42 机械手模拟系统方案制定52.1方案提出52.2方案选择52.3方案论证63 机械手系统方案设计63.1 各单元模块功能介绍63.2 编程元件介绍93.3系统电路接线图114 基于PLC控制的机械手模拟系统程序设计114.1仿真软件介绍114.2模块程序设计125 基于PLC控制的机械手模拟系统仿真与调试145.1系统仿真实现145.2系统测试145.3数据分析176 结论17参考文献18三维机械手抓放装置设计摘 要:本设计为二维机械手抓放装置,采用三菱PLC作为主控制器,具有手动、回原点、自动以及单周期与单步功能。工作时,机械手能在XY平面定点移动抓取、放置小物件。设计绘制硬件电路走线和梯形图控制流程,利用GX-developer软件进行程序编写调试,达到本设计所述功能。关键词:PLC;机械手;定点抓放Two-dimensional manipulator based on PLC device design Abstract
2、:This design is a two-dimensional robot manipulator, with FX PLC as the main controller, with manual, back to the origin, automatic and single cycle and single step function. At work, the manipulator can move in the XY plane to crawl, place small objects. Design and draw hardware circuit and ladder diagram control process, using GX-developer software to write debugging, to achieve the function of the design.Keywords: PLC;manipulator;Designated catch and release前言Machine hand即机械手,类似人的手臂,是一种能够进行简单
3、的抓取、搬运和放置物品的装置。常见于工业生产中代替普通的工人进行一些繁重或者复杂的劳动。在一些极端的甚至有害于人体健康的生产环境中,机械手的应用则更为重要。而相对于人工操作机械手的笨重和不灵活,半自动机械手的高效率和便捷操作使得其广泛应用于现代机械化、自动化生产中。可编程控制器,简称PLC,是把自动控制、计算机和通信融为一体的高新技术产品。它具有功能性强、可靠性高、配置方便灵活、抗干扰能力强、维护简洁、能耗低、开发周期短、安装容易、体积小、重量轻、易学易用等特点,现在已经普遍应用于自动控制的诸多领域,而且已成为现代工业化自动生产的核心产品。今后,PLC的发展将会朝以下几个方向进行:方便灵活和小型化;大容量和强功能化;通用和网络标准化;机电一体化。机电一体化是以微型计算机和大规模集成电路为代表,在精密机械快速发展、机械与电子技术紧密结合、微电子技术全面发展的现代工业基础上,综合利用微电子技术、信息科技、自控理论技术、传感技术、机械技术、电力电子技术等众多技术,从本质上改变了产品构成,开创了现代工业新篇章1347。机械手的自由度指的是机械手的伸长缩短、左右旋转、上升下降等单独动作方式。自由
4、度是机械手性能好坏的重要体现之一。二维机械手在本文设计之中共有三个自由度,分别为机械臂伸长缩短、机械臂左右旋转、竖轴上升下降,可以通过可编程控制器控制其完成所需功能。二维机械手控制系统的设计,可以推动机械手行业的迅速发展,扩大机械手在工业生产领域中的使用,增大PLC在自动控制领域的实际应用,具有很高的研究价值,而本文主要讨论机械手控制系统的设计过程以及仿真检测。1 机械手系统简介1.1机械手系统的研究背景随着现代工业技术的高速发展,在工业自动化的技术要越来越苛刻,生产条件却日益恶劣的情况下,生产线工人的实际操作技能要求越来越高,同时操作工人也即将承受愈加恶劣的工作环境的影响320。为了减轻工人的负担,提高生产效率,同时也为了可以很好的避免不能接触的有害健康的物质对人体造成伤害,工人尤其是工作在医药、冶金、航空航天、化工等领域的工作容和工作环境需要进一步的优化。这样来看操作一些简单机器人进行远程控制工作或自动完成简单往返就显得尤为重要。在机械制造业中,机械手的发展迅速,应用极其广泛。现在主要应用于机床、喷漆、焊接以及模锻压力机的上下料等作业36。人们可以编制作业程序来控制它完成指定的操作
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