基于PLC的物料分揀機械手自動化控制系統(tǒng)設計【12張圖紙】【含PPT】【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】

基于PLC的物料分揀機械手自動化控制系統(tǒng)設計【12張圖紙】【含PPT】【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】,12張圖紙,含PPT,CAD圖紙和文檔終稿可編輯,基于,plc,物料,分揀,機械手,自動化,控制系統(tǒng),設計,12,十二,圖紙,ppt,cad,以及,文檔,終稿可,編輯,編纂 貴州大學本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告表 論文(設計)名稱 基于PLC的物料分揀機械手自動化控制系統(tǒng)設計 論文（設計） 來源 生產(chǎn)實際 論文（設計）類型 B 指導教師 趙麗梅 學生姓名 鄒俊輝 學號 0503016837 班級 機自054班 一、 研究或設計的目的和意義： 目的：本文主要針對生產(chǎn)線上的自動化設計了一個四自由度物料分揀機械手，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。該機械手選用圓柱坐標型，能實現(xiàn)機械手的伸縮，升降，旋轉，加緊和放松等動作；驅動系統(tǒng)采用氣壓驅動，實現(xiàn)了伸縮、升降、旋轉、夾緊和放松等動作?？刂葡到y(tǒng)采用PLC控制，機械手設手動和自動兩種工作方式，可以通過轉換開關進行工作方式轉換。系統(tǒng)設有報警功能，當機械手出現(xiàn)故障時，能及時報警。同時采用了RGB顏色傳感器檢測物料的顏色，可以對不同顏色的物料進行分揀。 意義：伴隨著機電一體化在各個領域的應用，機械設備的自動控制成分顯得越來越重要，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危機生命。因此機械手就在這樣誕生了,機械手是機械手系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務執(zhí)行機構，是機器人的關鍵部件之一。其中的工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，它的發(fā)展是由于其積極作用正日益為人們所認識：它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；廣泛的應用機械手，可以逐步改善勞動條件，更強與可控的生產(chǎn)能力，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動強度，減少勞動風險，提高機床，減少工藝過程中的工作量及降低停產(chǎn)時間和庫存，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，提高企業(yè)競爭力，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。本設計擬開發(fā)的上料機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，可抓取重量較大的工件，采用PLC控制，和傳統(tǒng)繼電器控制相比較，具有穩(wěn)定性高，接線簡單，抗干擾能力強，維修方便等優(yōu)點?？梢院喕刂凭€路，節(jié)省成本，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 2、 研究或設計的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： 1、國內(nèi)外PLC發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： PLC自問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)PLC，較有名的：美國：AB通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國：西門子公司；法國：TE 施耐德公司；韓國：三星、LG公司等。 我國的PLC產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個階段：1、順序控制器（1973～1979）2、以微處理器為主的工業(yè)控制器（1979～1985）3、以微處理器為主的可編程序控制器（1985以后）。在對外開放政策的推動下，國外PLC產(chǎn)品大量進入我國市場，一部分隨成套設備進口。隨著不斷的學習與不斷開拓的精神，現(xiàn)在，我國自主生產(chǎn)的PLC在國內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應用，技術含量也越來越高。 PLC的發(fā)展趨勢： （1）產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O點數(shù)達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 小：由整體結構向小型模塊化結構發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 （2）PLC在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛 （3）不斷加強通訊功能 （4）新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數(shù)模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。 （5）編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)。 （6）發(fā)展容錯技術采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 （7）追求軟硬件的標準化。 2、國內(nèi)外機械手的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： 目前，國際上的機械手公司主要分為日系和歐系。日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的C0毗U及奧地利的工GM公司。 我國機械手起步于20世紀70年代初期，經(jīng)過30多年發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個階段：70年代萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的應用化期。 在我國，機械手市場份額大部分被國外機械手企業(yè)占據(jù)著。在國際強手面前，國內(nèi)的機械手企業(yè)面臨著相當大的競爭壓力。如今我國正從一個“制造大國”向“制造強國”邁進，中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，對我國工業(yè)自動化的提高迫在眉睫，政府務必會加大對機器人的資金投入和政策支持，將會給機械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力。 機械手的發(fā)展趨勢： 隨著機械手發(fā)展的深度和廣度以及機器人智能水平的提高，機械手已在眾多領域得到了應用。從傳統(tǒng)的汽車制造領域向非制造領域延伸。如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統(tǒng)用于維護維修的機器人等。在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務等領域機械手的應用也越來越多。 在未來幾年，傳感技術，激光技術，工程網(wǎng)絡技術將會被廣泛應用在機械手工作領域，這些技術會使機械手的應用更為高效，高質，運行成本低。據(jù)猜測，今后機器人將在醫(yī)療、保健、生物技術和產(chǎn)業(yè)、教育、救災、海洋開發(fā)、機器維修、交通運輸和農(nóng)業(yè)水產(chǎn)等領域得到應用。 3、 主要研究或設計內(nèi)容，需要解決的關鍵問題和思路： 主要內(nèi)容： （1）執(zhí)行系統(tǒng)：機械手的結構設計 （2）驅動系統(tǒng)：氣壓驅動原理圖 （3）控制系統(tǒng)：PLC程序的編制 （4）檢測系統(tǒng)：傳感器的選擇與安裝位置 關鍵問題： （1） 機械手的結構設計 （2） PLC程序的編制 4、 完成畢業(yè)論文（設計）所必須具備的工作條件及解決的辦法： 工作條件及解決辦法： （1）指導老師 趙麗梅老師 （2）資料 老師發(fā)放、圖書館和互聯(lián)網(wǎng) （3）電腦 計算機機房 （4）設計場所 教室、寢室 （5）時間 合理安排設計時間 5、 工作的主要階段、進度與時間安排： 3月2日----3月5日：查閱、收集相關技術資料，完成開題報告。 3月16日---3月29日：據(jù)設計要求，制定總體設計規(guī)劃，擬定論文提綱。 3月30日---4月12日：執(zhí)行系統(tǒng)設計。 4月13日---4月26日：驅動系統(tǒng)設計。 4月27日---5月3日：控制要求分析。 5月3號-----5月17日：控制系統(tǒng)設計。 5月18日---5月31日：選擇合適的PLC、I/O點數(shù)分配。 6月1日---6月14日：PLC程序設計。 6月15日---6月28日：完成論文的修訂工作，制作幻燈片。 6月29日---7月3日：準備答辯。 6、 閱讀的主要參考文獻及資料名稱： （1）鐘肇新。《可編程序控制器原理及應用》。廣州：華南理工大學出版社，2002。 （2）章文浩?！犊删幊绦蚩刂破髟砑霸囼灐贰１本簢拦I(yè)出版社，2003。 （3）陳宇。段鑫?！犊删幊炭刂破骰A及編程技巧》。廣州：華南理工大學出版社，2002。 （4）常曉玲?！峨姎饪刂葡到y(tǒng)與可編程控制器》。北京：機械工業(yè)出版社，2004。 （5）李乃夫?！犊删幊炭刂破髟?、應用、試驗》。北京：中國輕工業(yè)出版社，2003。 （6）鐘肇新。彭侃?！犊删幊绦蚩刂破髟砑皯谩?。廣州：華南理工大學出版社，2004。 （7）張建民?！稒C電一體化系統(tǒng)設計》。北京：高等教育出版社，2001。 （8）張兵。趙斌。施永輝?；赑LC的機械手混合驅動控制?！兑簤号c氣動》，2005，3期：37—39頁。 （9）賀黛芳。馬笑瀟。PLC在針灸機械手控制系統(tǒng)中的應用?！痘A自動化》，2001，8卷2期：29—32頁 （10）蔣少茵。PLC控制得機械手。《測控自動化》，2004，6期：17—18頁 （11）史國生。崔洪斌。PLC在機械手步進控制中的應用?！督M合機床與自動化加工技術》，2001，8期：25—27頁 （12）楊存智。PLC在自動化生產(chǎn)機械手中的應用?！稒C床電器》，2006，33卷1期：38--40頁 （13）彭堅。氣動機械手PLC控制系統(tǒng)設計?！峨姽ぜ夹g》，2004，6期：23—24頁 指導師意見和建議： 指導教師（簽字）：　　　　　　 年 月 日 說明：1、論文（設計）類型：A—理論研究；B—應用研究；C—設計等； 2、論文（設計）來源：指來源于科研項目、生產(chǎn)/社會實際、教師選題或其他（學生自擬）等； 3、各項欄目空格不夠，可自行擴大。