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1、常州信息职业技术学院 毕业设计报告常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别： 机电工程学院 专 业： 机电一体化 班 号： 机电124 学 生 姓 名： 韩青青 学 生 学 号： 1204053440 设 计 （论文）题目 : 基于PLC控制和伺服电机驱 动的三自由度球坐标机器人指 导 教 师： 颜鹏 设 计 地 点： 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期： 2014.9.202014.11.0 毕业设计（论文）任务书专业 机电一体化 班级 机电124 姓名 韩青青 一、课题名称： 基于PLC控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人设计 二、主要技术指标：1.水平旋转角度： 0-21
2、0度 2水平旋转速度 旋转速度0-2160度/分 3.仰俯轴角度： 30-80度 4.仰俯轴旋转速度 旋转速度0-1800度/分 5.伸缩手臂的行程：600mm 6.伸缩轴移动速度 移动速度0-3000mm/分钟 7.气动机械手最大夹持重物重量20kg 三、工作内容和要求：1.制定总体设计方案 2.机械系统设计，机械臂设计计算，末端执行器设计计算，伸缩轴滚珠丝杠螺母选型。 3.数字三维造型。 4.电气系统设计，伺服电机选型。 5.提供电气原理图图纸（不少于5张）。 6.PLC输入输出分配表。 四、主要参考文献：1 余雷声.电气控制与PLC应用.北京:机械工业出版社,2001.2 钟肇新等 可编
3、程控制器原理及应用 华南理工大学出版社 2009年6月.3.韩建海 工业机器人，华中科技大学出版社 2013.7 4 吕景泉.工业机械手与智能视觉系统应用 ,2014.4.学 生（签名） 年 月 日指 导 教师（签名） 年 月 日教研室主任（签名） 年 月 日系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于PLC控制和伺服电机驱动的 三自由度球坐标机器人设计 一、 选题的背景和意义：本项目的背景:进入21世纪，随着我国人口老龄化的提前到来，近年来在东南沿海还在出现大量缺工现象，迫切要求我们提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，提高我国工业化水平势在必行，本设计的目的就是
4、利用市场上无锡信捷公司所提供的集成PLC的机器人运动控制器，设计一个低成本通用性球坐标搬运机器人，应用于工业自动化生产线，把工业产品搬运到另一条生产线，实现自动化生产，减轻产业工人重复性劳动，同时又可以提高劳动生产率。二、 课题研究的主要内容：1. 分析球坐标机器人的设计方案和传动方案。2. 设计机器人机械部分执行机构，包括：末端执行器、腕部、手臂等部件的设计。3. 选择合适的伺服电机， 4. 机器人的控制系统的设计：本机器人拟采用可编程控制器（PLC）对机器人进行控制，绘制出PLC电路原理图，伺服系统连接图，以及供配电线路图。三、 主要研究（设计）方法论述：1. 采用文献调研法， 广泛搜集资
5、料，确立机器人研发技术路线。2. 现场勘查已建成的三自由度球坐标机器人，了解实际运行请况。3. 广泛运用仿真技术，对机器人的运转进行深入了解。4. 系统化设计方法，分别搭建各子系统，每个系统进行实验，成功后最后对各系统进行总成。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容2014-5.206.1查阅文献资料，撰写开题报告和文献翻译2014-6.18.10设计球坐标机器人的机械本体部分2014-8.1110.15使用CAD和INVENTER软件绘制出机器人的三维造型2014-10.1610.20绘制装配图2014-10.2010.22设计并绘制电气原理图2014-10.2210.24
6、撰写论文2014-10.2410.30修改完善，准备答辩五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日目录摘要.7Abstract.8第一章三自由度球坐标机器人设计方案分析1.1球坐标机器人介绍.91.1三自由度球坐标机器人课题的主要目标.91.2三自由度球坐标机器人设计方案.9第二章 三自由度球坐标机器人机械部分设计. .9 2.1 球坐标机器人的主要参数.102.2 手爪的设计.10 2.3机械手臂设计.113.4机身设计.14第三章 电气系统设计.13 3.1球坐标机器人总体控制原理 .183.2 PLC输入输出地址分配 .193.2 PLC控制电
7、路设计 .20总结.24三自由度球坐标工业机器人毕业设计摘 要 近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。本毕业设计利用集成PLC的运动控制器XDM作为机器人控制器，开发一种新型球坐标工业机器人。根据球坐标工业机器人的技术特点和需求，提出总体设计方案，确定设计机器人的坐标形式和自由度数；选择合适的减速机和伺服电机，利用INVENTER软件设计出工业机器人的三维数字模型，并绘制出装配图。利用AutoCAD Electrical设计出控制电路图；选择基于PLC的工业机器人运动控制器作为控制器，采用触摸屏系统作为机器人的示教装置。开发出低成本，通用性较强的球坐标机器
8、人系统。 关键词： 工业机器人，机器人，可编程逻辑控制器 ABSTRACTOver the past twenty years, robot technology is developing very rapidly, robots are widely in all fields of various kinds of purposes For the application. This graduation design with integrated PLC motion controller XDM as robot controller, develop a new type of
9、spherical coordinates industrial robots. According to the spherical coordinates technical characteristics and requirements of the industrial robot, put forward the overall design, determine the design of the robot coordinate form and freedom degrees; Choose the appropriate speed reducer and servo motor, using the INVENTER software design three-dimensional digital model of the industrial robot, and draw the assembly drawing. Use AutoCAD Electrical to design control circuit diagram; Choose industrial robots motion controller based on PLC as controller, using touch screen system as the teac
