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1、精品学习资源毕业设计（论文）机电一体化题目: 机械手地 PLC掌握专业:班级:学号:姓名:指导老师 :成都电子机械高等专科学校二七年六月摘 要机械手是工业机器人系统中传统地任务执行机构，是机器人地关键部件之 一. 机械手地机械结构采纳滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有沟通电机、变频器、传感器、等电子器件组成. 该装置涵盖了可编程掌握技术，位置掌握技术、检测技术等，是机电一体化地典型代表仪器之一. 本文介绍地机械手是由 PLC 输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，掌握机械手横轴和竖轴地精确定位，微动开关将位置信号传给PLC 主机；位置信号由接近开关反馈给PLC 主机，通过沟通电机地正
2、反转来掌握机械手手爪地张合，从而实现机械手精确运动地功能 . 本课题拟开发地物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作敏捷多样，可代替人工在高温顺危急地作业区进行作业，并可依据工件地变化及运动流程地要求随时更换相关参数 .关键词： 机械手 PLC变频器沟通电机欢迎下载精品学习资源AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, sli
3、der, and othermechanical devices composition； Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components.The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This
4、 paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal andvertical positioning precision, micro-switches positionsignal transmission will host PLC； location close to the switching signal from the feedback from th
5、e mainframe tothe PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat
6、 and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Key Words:Manipulator PLC Inverter AC motor目录摘要 0 ABSTRACT1引言 2第一章机械手机械结构31 1 传动机构 31. 2 机械手夹持器和机座地结构4其次章可编程掌握PLC52. 1 PLC 简介 52. 2
7、 PLC 内部原理 7欢迎下载精品学习资源A. 系统程序储备区8B. 系统 RAM储备区 8C. 用户程序储备区82 3 PLC 地工作原理 102 4 PLC 机型地挑选方法122. 6 机械手 PLC 挑选及参数 14第三章三相异步电动机地工作原理及结构163. 1 三相异步电动机地结构163 2 三相沟通电机工作原理183 3 三相电动机地转动原理203 3 机械手电机地选用23第四章变频器 234.1 变频器地构成 244.2 变频器地分类和掌握方式274.3 FR-A540 变频器 30第五章机械手PLC 掌握系统设计 325 1 机械手地工艺过程 325 2 PLC 掌握系统 33
8、致答谢词 48参考文献 49引 言在现代工业中，生产过程地机械化、自动化已成为突出地主题. 随着工业现代化地进一步进展 , 自动化已经成为现代企业中地重要支柱, 无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见. 同时，现代生产中，存在着各种各样地生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣地生产环境不利于人工进行操作.工业机械手是近代自动掌握领域中显现地一项新地技术，是现代掌握理论与工业生产自动化实践相结合地产物，并以成为现代机械制造生产系统中欢迎下载精品学习资源地一个重要组成部分 . 工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率地有效手段之一.
9、 特别在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染地场合，应用得更为广泛. 在我国，近几年来也有较快地进展，并取得肯定地成效，受到机械工业和铁路工业部门地重视.本课题拟开发物料搬运机械手，采纳日本三菱公司地FX2N系列 PLC， 对机械手地上下、左右以及抓取运动进行掌握. 该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由沟通电机、变频器、操作台等部件组成. 我们利用可编程技术，结合相应地硬件装置，掌握机械手完成各种动作.由于时间仓促和个人水平限制，我地设计存在着很多仍没来得及解决地问题，期望广大老师、同学能够赐予批判指正并予以解决.第一章机械手机械结构11 传动机构1. 螺旋机构螺旋机构
10、由螺杆、螺母和机架组成，其主要功能是将转动变换为直线运动，并同时传递运动和动力，按螺旋副中地摩擦性质，螺旋机构可以分为滑动螺旋机构和滚动螺旋机构两种类型 . 按用途可以分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋三种类型 .螺旋机构具有结构简洁，制造便利，传动平稳，无噪声易于自锁等优点.2. 滑动螺旋机构螺旋副内为滑动摩擦地地螺旋机构，称为滑动螺旋机构. 滑动螺旋机构所用地螺纹为传动性能好，效率高地矩形、梯形和锯齿形螺纹.滑动螺旋机构由螺母和螺杆组成. 依据机构地组成及运动方式，滑动螺旋机构又分为以下两种 .（ 1）由螺母和螺杆组成地滑动螺旋机构，螺母与机架固联，螺杆转动并移动（如图 1-1b 所示），这
11、种螺旋机构以传递动力为主，故又称传力螺旋机构. 一欢迎下载精品学习资源般要求用较小地转矩产生较大地轴向力，多用在工作时间短，速度较低地场合.（ 2）由螺母、螺杆和机架组成地滑动螺旋机构，如图1-1a所示，螺杆转动，螺母移动，这种螺旋机构以传递运动为主，故又称为传导螺旋机构.本文所介绍地机械手地竖轴就是用地传导螺旋机构. 这种传动形式结构紧凑，刚度较大，传动效率高，精度高 .（a）螺杆转动，螺母移动b 螺母固定，螺杆转动并移动图 1-13. 滚动螺旋机构螺旋副内为滚动摩擦地螺旋机构，称为滚动螺旋机构或滚珠丝杠. 其机构特点是在螺杆和螺母之间设有封闭循环滚道，并在其间放如刚球，当螺杆转动时，刚球沿
12、螺旋滚道滚动并带动螺母作直线运动. 按循环方式地不同，分为外循环和内循环两种形式 .滚珠始终在循环过程中始终与螺杆保持接触地循环叫内循环. 滚珠在返回时与螺杆脱离接触地循环叫外循环（如图1-2所示） . 外循环螺母只需设置一个反向器，当滚珠进入反向器时，就被阻挡而转弯，从返回通道回到滚道地另一端，形成一个循环回路 .机械手地横向运动采纳地便是滚动螺旋传动. 滚动螺旋机构摩擦阻力小，动作灵敏度高，传动效率高，可达 90%以上. 用调整地方法可排除间隙，传动精度高.图 1-21. 2 机械手夹持器和机座地结构1. 机械手夹持器机械手地机械夹持器多为双指手抓式，按其手抓地运动方式可分为平移型和回转型
13、 . 回转型手抓有可分为单支点和双支点回转型，按夹持方式可以分为外欢迎下载精品学习资源夹式和内撑式 . 按驱动方式可以电动、液压和气动三种 .回转型夹持器结构较简洁，但当所夹持地工件直径有变动时，将引起工件轴心地偏移 . 对平移型夹持器，工件直径地变化不影响其轴心位置置. 但其机械机构纷杂，体积大，制造精度要求高 . 所以当设计机械手夹持器地时候，在满意工件地定位精度要求地条件下，尽可能地采纳结构比较简洁回转型夹持器.本文设计地机械手采纳地是楔槽杠杆式回转型夹持器. 如右图所示，装在杆上端地滚子 3 和楔块之间为滚动接触 . 当电机带动连杆前进时，通过楔块4 地斜面和杠杆 1，使两个手抓产生加
14、紧动作和加紧力 . 当楔块后移时，靠弹簧地拉力使手指松开 . 这种末端执行器由于楔块和滚子之间为滚动接触，摩擦力小，活动敏捷，且机构简洁 .2. 机座机座是机械手地支撑部件，机座承担机械手地全部重量和工作载荷，所 以机座应有足够地强度、刚度和承载才能. 另外机座仍要求有足够大地安装基面，以保证机械手工作时地稳固行 .如图 1-3 所示，机械手采纳一般轴承作为支撑元件地机座支撑结构. 这种结构有制造简洁、成本低、安装调整便利等优点. 图中电动机 3 经减速器 4、主动小齿轮 5、中间齿轮 6、大齿轮 7 驱动丝杆 2 旋转，从而驱动升降台上下运动 . 整个机座安装在基座 8 上.其次章可编程掌握
15、 PLC2 1 PLC 简介自二十世纪六十岁月美国推出可编程规律掌握器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器掌握装置以来， PLC 得到了快速进展，在世界各地得到了广泛应用 . 同时， PLC 地功能也不断完善 . 随着运算机技术、信号 处理技术、掌握技术网络技术地不断进展和用户需求地不断提高，PLC 在开关欢迎下载精品学习资源量处理地基础上增加了模拟量处理和运动掌握等功能. 今日地 PLC不再局限于规律掌握，在运动掌握、过程掌握等领域也发挥着特别重要地作用.作为离散控地制地首选产品， PLC 在二十世纪八十岁月至九十岁月得到了快速进展，世界范畴内地PLC 年增长率保持为 20%30%.随着工厂自动化程度地不断提高和 PLC市场容量基数地不断扩大，近年来PLC在工业发
