1、三維機(jī)械手抓放裝置設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：三維機(jī)械手抓放裝置設(shè)計(jì)目 錄 TOC o 1-5 h z 前言21機(jī)械手系統(tǒng)簡(jiǎn)介31.1機(jī)械手系統(tǒng)的研究背景31.2機(jī)械手系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀41.3機(jī)械手系統(tǒng)的研究目的62機(jī)械手模擬系統(tǒng)方案制定 62.1方案提出62.2方案選擇72.3方案論證83機(jī)械手系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)83.1各單元模塊功能介紹83.2編程元件介紹 錯(cuò)誤!未定義書簽。3.3系統(tǒng)電路接線圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。4基于PLC控制的機(jī)械手模擬系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1仿真軟件介紹 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2模塊程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。 TOC o 1-5 h z 5基于PLC控制的機(jī)械

2、手模擬系統(tǒng)仿真與調(diào)試145.1系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)145.2系統(tǒng)測(cè)試145.3數(shù)據(jù)分析176結(jié)論17參考文獻(xiàn)18三維機(jī)械手抓放裝置設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)為二維機(jī)械手抓放裝置，采用三菱PLC作為主控制器， 具有手動(dòng)、回原點(diǎn)、自動(dòng)以及單周期與單步功能。工作時(shí)，機(jī) 械手能在XY平面內(nèi)定點(diǎn)移動(dòng)抓取、放置小物件。設(shè)計(jì)繪制硬件 電路走線和梯形圖控制流程，利用GX-developer軟件進(jìn)行程序 編寫調(diào)試，達(dá)到本設(shè)計(jì)所述功能。關(guān)鍵詞:PLC ；機(jī)械手；定點(diǎn)抓放Two-dimensional manipulator based on PLC device designAbstract:This design is a tw

3、o-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 proc

4、ess, using GX-developer software to write debugging, to achieve the function of the design.Keywords: PLC； manipulator； Designated catch and release刖言Machine hand即機(jī)械手，類似人的手臂，是一種能夠進(jìn)行簡(jiǎn) 單的抓取、搬運(yùn)和放置物品的裝置。常見于工業(yè)生產(chǎn)中代替普通 的工人進(jìn)行一些繁重或者復(fù)雜的勞動(dòng)。在一些極端的甚至有害于 人體健康的生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)械手的應(yīng)用則更為重要。而相對(duì)于人 工操作機(jī)械手的笨重和不靈活，半自動(dòng)機(jī)械手的高效率和便捷操 作使

5、得其廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)中?？删幊炭刂破?，簡(jiǎn)稱PLC，是把自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和通信融 為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。它具有功能性強(qiáng)、可靠性高、配置方便 靈活、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)潔、能耗低、開發(fā)周期短、安裝容 易、體積小、重量輕、易學(xué)易用等特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用于自 動(dòng)控制的諸多領(lǐng)域，而且已成為現(xiàn)代工業(yè)化自動(dòng)生產(chǎn)的核心產(chǎn) 品。今后，PLC的發(fā)展將會(huì)朝以下幾個(gè)方向進(jìn)行：方便靈活和小 型化；大容量和強(qiáng)功能化；通用和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化；機(jī)電一體化。機(jī)電一體化是以微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為代表，在精 密機(jī)械快速發(fā)展、機(jī)械與電子技術(shù)緊密結(jié)合、微電子技術(shù)全面發(fā) 展的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)上，綜合利用微電子技術(shù)、信息科技

6、、自控理 論技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電力電子技術(shù)等眾多技術(shù)，從本 質(zhì)上改變了產(chǎn)品構(gòu)成，開創(chuàng)了現(xiàn)代工業(yè)新篇章134。7機(jī)械手的自由度指的是機(jī)械手的伸長(zhǎng)縮短、左右旋轉(zhuǎn)、上升 下降等單獨(dú)動(dòng)作方式。自由度是機(jī)械手性能好壞的重要體現(xiàn)之 一。二維機(jī)械手在本文設(shè)計(jì)之中共有三個(gè)自由度，分別為機(jī)械臂 伸長(zhǎng)縮短、機(jī)械臂左右旋轉(zhuǎn)、豎軸上升下降，能夠經(jīng)過可編程控 制器控制其完成所需功能。二維機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠推動(dòng)機(jī)械手行業(yè)的迅速發(fā) 展，擴(kuò)大機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的使用，增大PLC在自動(dòng)控制 領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，具有很高的研究?jī)r(jià)值，而本文主要討論機(jī)械手 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程以及仿真檢測(cè)。1機(jī)械手系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.1機(jī)械手

7、系統(tǒng)的研究背景隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，在工業(yè)自動(dòng)化的技術(shù)要求是 越來越苛刻，生產(chǎn)條件卻日益惡劣的情況下，生產(chǎn)線工人的實(shí)際 操作技能要求越來越高，同時(shí)操作工人也即將承受愈加惡劣的工 作環(huán)境的影響20。為了減輕工人的負(fù)擔(dān)，提高生產(chǎn)效率，同時(shí) 也為了能夠很好的避免不能接觸的有害健康的物質(zhì)對(duì)人體造成傷 害，工人特別是工作在醫(yī)藥、冶金、航空航天、化工等領(lǐng)域的工 作內(nèi)容和工作環(huán)境需要進(jìn)一步的優(yōu)化。這樣來看操作一些簡(jiǎn)單機(jī) 器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制工作或自動(dòng)完成簡(jiǎn)單往返就顯得尤為重要。在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手的發(fā)展迅速，應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)在 主要應(yīng)用于機(jī)床、噴漆、焊接以及模鍛壓力機(jī)的上下料等作業(yè) 。人們能夠編制作業(yè)程

8、序來控制它完成指定的操作，有些還具 備傳感反饋能力能夠應(yīng)付外界的改變。機(jī)械手工作時(shí)有時(shí)會(huì)因?yàn)?一些意外導(dǎo)致其偏離正確工作路線，此時(shí)它能夠根據(jù)反饋?zhàn)孕姓{(diào) 整偏離，避免引起零部件乃至機(jī)械本身的損壞 。機(jī)械手的應(yīng) 用，能夠很大程度上提高材料的傳送、工件的裝卸、機(jī)器的裝配 以及刀具的更換等操作的自動(dòng)化程度，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低生產(chǎn)成本，全面促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)步伐。機(jī)械手技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的一項(xiàng)綜合技術(shù)，其涉及的 范圍很廣如自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)械學(xué)、力學(xué)、電氣液 壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著自動(dòng)控制技術(shù)、 電子技術(shù)、傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)械手系統(tǒng)中愈 加完善，工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械手已經(jīng)成為提高生產(chǎn)效率的重要手段之一18 19。由于PLC強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理能力，工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化 很容易實(shí)現(xiàn)?；赑LC設(shè)計(jì)的機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)多種工序要求， 提高了工業(yè)過程的質(zhì)量，而且大大解放了生產(chǎn)力，減輕了工人的 勞動(dòng)強(qiáng)度，改進(jìn)了工作環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成 本，受到越來越多人的重視如。1.2機(jī)械手系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀機(jī)械手系統(tǒng)是一種在自動(dòng)化、機(jī)械化生產(chǎn)過程中漸漸受到人 們重視的高科技創(chuàng)新系統(tǒng)，如今在工業(yè)自動(dòng)化快速發(fā)展的時(shí)候， 它已經(jīng)廣泛