基于PLC物料分拣机械手自动化控制系统设计方案.docx
- 文档编号:29707184
- 上传时间:2023-07-26
- 格式:DOCX
- 页数:7
- 大小:18.49KB
基于PLC物料分拣机械手自动化控制系统设计方案.docx
《基于PLC物料分拣机械手自动化控制系统设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于PLC物料分拣机械手自动化控制系统设计方案.docx(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
基于PLC物料分拣机械手自动化控制系统设计方案
论文(设计)题目:
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计
学院:
机械工程学院
专业:
机械设计制造及其自动化
班级:
机自054
学号:
**********
*******
*******
2009年6月19日
贵州大学本科毕业生论文(设计)
诚信责任书
本人郑重声明:
本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:
日期:
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计
摘要
机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可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,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。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对机械手技术进行了系统的分析,提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣机械手的设计方案,对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。
关键词:
机械手,气动控制,可编程控制器(PLC),自动化控制,物料分拣。
TheDesignforTheAutomaticControlSystemofTheSortingMaterialsManipulatorBasedonPLC
Abstract
Manipulatorplaysanextremelyimportantroleinthefieldofadvancedmanufacturing.ItcanLC);automaticcontrol;sortingmaterials
第一章前言
1.1研究的目的及意义
机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要,可以大量代替单调往复或高精度需求的工作,在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化,能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全,可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。
随着工
第五章总结与展望
机械手的出现延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。
随着科学技术的发展和PLC在工业生产过程中的广泛应用,机械手技术方面的研究不断得到创新,促使成果不断涌现。
本论文的设计主要取得了以下成果:
(1)对物料分拣机械手的结构形式、驱动装置、控制系统等各组成部分进行了较为全面的分析,最后得出其总体设计方案。
(2)气动驱动系统是强的非线性系统,其根本原因是空气具有可压缩性,使得系统中存在流量饱和效应,非线性摩擦力等因素,实现气缸的精度定位非常困难。
因此在其应用中,要对各参数进行调定,以达到比较理想状态。
(3)机械手的控制系统采用了技术性、可靠性非常高的PLC进行控制。
这使得机械设备更加灵活,动作准确,易于维护,劳动生产率大大得到了提高。
各种操作方式自由切换,满足了各种生产要求。
本课题在完成了机械结构设计的基础上,对物料分拣机械手的驱动系统和控制系统进行了设计。
由于时间的限制以及机械手的结构比较复杂,有些问题需要进一步的研究:
(1)对机械手各部分连接方式的改进。
本机械手结构具有模块式的特点,但由于考虑节约成本等因素,采用标准的单活塞杆双作用气缸,加导向装置的结构。
各部分不能实现任意方式拼装,通过各种过渡连接件,使各个部分可以自由拼装。
(2)气动驱动改进
在气动驱动系统方面存在一个固有的弱点,仅采用古典的反馈控制很难得到高精度位置和力等的控制。
所以,在气动驱动系统的控制方法上,广泛地引入现代控制理论和智慧控制等方法是其特征之一。
神经网络是一大规模并行分布处理非线性动力学系统,适用于强非线性的气动机械手的控制。
虽然还有很多尚未解决的问题有待于继续研究,但相信PLC控制的物料分拣机械手的研究是非常有新意、有意义的,有着广泛的应用前景。
参考文献
[1]张建民等.机电一体化系统设计[M].北京:
北京理工大学出版社,2007.169~183.
[2]袁子荣.液气压传动与控制[M].重庆:
重庆大学出版社,2007.39~241.
[3]陈恳,杨向东,刘莉,等.机器人技术应用[M].北京:
清华大学出版社,2006.106~111.
[4]陈奎生.液压与气压传动[M].武汉:
武汉理工大学出版社,2001.47~106.
[5]张铁,谢存禧.机器人学[M].广州:
华南理工大学出版社,2001.115~138.
[6]费仁元,张慧慧.机器人设计和分析[M].北京:
北京工业大学出版社,1998.190~234.
[7]王永章,杜君文,程国全.数控技术[M].北京:
高等教育出版社,2001.251~273.
[8]郭爱芳,王恒迪.传感器原理及应用[M].西安:
西安电子科技大学出版社,2007.281~290.
[9]鄂大辛.液压传动与气压传动[M].北京:
北京理工大学出版社,2007.276~294.
[10]陆祥生,杨秀莲.机械手理论及应用[M].北京:
北京铁道出版社,1985.40~63.
[11]宋建武,赵冬梅.液压与气动元件操作训练[M].北京:
化学工业出版社,2007.249~261.
[12]吉顺平,孙承志,路明,等.西门子PLC与工业网络技术[M].北京:
机械工业出版社,2008.1~6.
[13]朱梅,朱光力.液压与气动技术[M].西安:
西安电子科技大学出版社,2007.177~201.
[14]杨文生,沈兆奎,王宝中,等.液压与气压传动[M].北京:
电子工业出版社,2007.224~264.
[15]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].北京:
机械工业出版社,2004.170~226.
[16]章文浩.可编程控制器原理及实验[M].北京:
国防工业出版社,2003.56~90.
[17]张建明.机电一体化系统设计[M].北京:
高等教育出版社,2001.96~140.
[18]陈宇,段鑫.可编程控制器基础及编程技巧[M].广州:
华南理工大学出版社,2002.85~10.[19]杨存智.PLC在自动化生产机械手中的应用[M].机床电器.2006.33
(1):
38~40.
[20]程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京:
国防工业出版社,2007.219~291.
[21]李超.气动通用上下料机械手的研究与开发[D].西安:
陕西科技大学,1993
[22]齐进凯.气动机械手的结构设计、分析及控制的研究[D].上海:
东华大学,2006
[23]万理想,丁保华,徐军,滕孝来,胡明.PLC在物料分拣机械手控制中的应用[J].徐州:
中国矿业大学,2007
致谢
四年的大学,匆匆而过,毕业设计是我们四年所学的一个体现,经历半年的努力,此次毕业设计即将结束。
在设计的过程中,慢慢的学习,逐渐的巩固大学所学的知识,期间有艰苦,有辛酸,也有欣喜,有快乐。
本设计的顺利完成,首先要感谢我的指导老师赵丽梅老师。
在论文的写作过程中,导师给了我许许多多的帮助。
赵老师学识渊博、治学严谨,待人平和,使我不仅学到了扎实的专业知识,也学到了很多待人处事道理。
其次,要感谢我的设计评阅老师李建雄老师,在评阅中,李建雄老师指出了我设计中的许多不足,使我的设计更加完善合理。
在此,要感谢答辩组的各位老师,在答辩的过程中,各位老师对我的设计提出了很多意见和建议,使我意识到自己的诸多不足,为我以后的研究生课题设计奠定了良好的基础。
附录
名称张数图幅
机械手执行机构简图1A2
机械手气压驱动原理图1A1
PLC外部接线图1A2
总程序框图1A3
机械手操作面板图1A3
初始化及报警程序1A3
手动程序1A3
自动程序状态转移图1A1
自动程序梯形图1A1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 PLC 物料 分拣 机械手 自动化 控制系统 设计方案