摘要
本文介绍的机械手由四路PLC输出驱动水平轴、垂直轴、底盘旋转和手部:旋转电机控制机械手水平轴和垂直轴的精确定位,微动开关将位置信号传输给PLC主机;电机带动手爪和底盘转动;电磁阀控制气阀的开关来控制机械手的开合,从而实现机械手精确运动的功能。本课题要开发的工业机械手模型可以抓取和放置物体,动作灵活多样。可在高温和危险作业区代替人工操作,并可根据工件的变化和运动过程的要求随时改变相关参数。
关键词:PLC;机械手;控制系统设计;
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章机械手概述 1
1.1机械手的定义与分类 1
1.2机械手发展情况 1
1.3机械手的发展趋势 3
第二章控制系统硬件设计 4
2.1PLC的选型 4
2.1.1PLC概述 4
2.1.2FX1N所具有优越性能 4
2.1.3FX系列PLC型号的说明 7
2.2三菱FX系列的结构功能 7
2.2.1PLC内部功能 7
2.2.2PLC输入输出接口的安全保护 8
2.3手持编程器FX-20P-E的使用 9
2.3.1HPP的组成与操作面板 9
2.3.2HPP的操作过程 10
第三章各功能实现形式与控制方式 13
3.1本机械手模型的机能和特性 13
3.2夹紧机构 13
3.3躯干 14
3.4旋转编码盘 14
第四章软件设计 16
4.1编程软件的使用 16
4.2FX1NPLC梯形图中的编程元件 16
4.3程序的总体结构 17
4.4PLC程序的上载和下载 25
4.4.1PLC程序的上载 25
4.4.2PLC程序的下载 25
第五章结论 26
参考文献 27
致谢 28
机械手概述
1.1机械手的定义与分类
机械手是一种能全自动精准定位、控制和重新编程改变的多用途设备。它有好几个自由度,可以用于运送物件在不一样环境下进行工作。
工业生产机械手是当代自动控制系统行业的一项新技术应用,早已成为了当代生产制造系统软件的关键构成部分。
机械手的快速发展是因为它的充分作用愈来愈被我们所了解。一是可以部份取代人力操作;次之,它能依据制作工艺的标准和一定的程序流程、时间、部位进行产品的迁移和装卸;第三,能实际操作必需的机器设备和专用工具进行焊接和安装。因而,它可以大大的提高工人的作业标准,显着提升劳动效率,加速工业生产机械自动化和智能化的脚步。因而引发了优秀工业生产国家的高度重视,资金投入了大批量的人力物力和资金进行研究和运用。特别是在高温、高压、烟尘、噪音及其有放射性和环境污染的场所,它的使用愈发普遍。在中国,近些年也拥有迅速的发展,获得了一些成绩,引发了各产业部门的高度重视。
机械手一般分成三类。第一种是没人力操作的通用机械手。它是一个单独的机器设备,不与服务器相接。它可以依据任务的需要程序编写来进行各种特定的工作。它的特性是不仅有一般机械设备的化学性质,又有一般机械设备的三元机械和记忆力智能化。第二种需要人力操作,称之为焊接操作机。它始于分子工业生产和国防工业生产。先是根据实际操作机器设备进行相应实际操作,随后发展到运用无线数据信号实际操作机械手检测月球、火星等。第三类是专用机械手,关键依赖于全自动数控车床或装配线,用以处理数控车床的前后料和产品工件传输,这类机械手在海外被称作“机械手”。除极少数,工作程序流程一般全是稳定的,因此较为独特。
本新项目需要制定的机械手实体模型可以归到第一类,即通用机械手。当代制造业企业,自动化技术水平高,很多应用机械手。根据这次设计,可以提高大家对工业生产机械手的掌握,了解PLC技术、部位控制技术、气动式技术等工业控制系统的常见技术。
1.2机械手发展情况
现阶段,工业生产机械手关键运用于生产流水线传动系统、电焊焊接、安装、机床加工、铸造、热处理等层面。在总数、种类、特性上面能达到工业化生产发展的需要。
在中国主要是多方位发展机械手,逐渐扩张运用范畴,以减少劳动效率,改进工作标准。在运用专用型机械手的与此同时,应相对应开发设计通用性机械手,并按照使用标准开发课堂教学机械手和组成机械手。机械手的运动构件,如伸缩、晃动、调节、横移等组织,及其对于差异种类的夹紧机构,都被设计成典型的通用组织,那样就可以依据不一样的使用规定选用差异的典型构件,构成不一样用途的机械手。即使在设计生产制造中,也非常容易更改工作,扩张应用领域。与此同时要提高速度,降低冲击性,恰当精准定位,更好地发挥机械手的作用。
在机械制造业中,工业生产机械手运用普遍,发展快速。现阶段适用于数控车床和模锻压机的装卸搬运、