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1、 本科毕业设计（论文）题目 产线控制系统机器人模拟打磨工位的控制系统设计与实现-机器人与HMI部分 学 院 电气工程与自动化学院 年 级 2015 专 业 自动化 班 级 ZB02151 学 号 30 学生姓名 校内导师 职 称 正高 校外导师 职 称 论文提交日期 2017-5-15 常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明： 所呈交的本科毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法
2、律结果由本人承担。本人学号（9位）： 本人签名： 日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅；学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。本人签名： 日期：导师签名： 日期：产线控制系统机器人模
3、拟打磨工位的控制系统设计与实现摘要随着现代科技的不断发展以及劳动力成本不断上涨，越来越多的企业都在摸索如何实现“机器换人”，以此来提高生产效率和降低劳动生产成本。经过长时间的磨合，工业机器人市场与产业逐渐发展起来，相信在不久的将来，机器人将渗透各个领域。本课题就是利用机器人代替人工对工件进行重复性打磨，从而提高生产效率。本课题以ABB的6自由度IRB-1410工业机器人实训系统作为研究对象，利用西门子s7-200PLC编程给机器人发送信号,再通过机器人示教编程来实现对工件的抓取、圆角打磨、表面打磨、放置四个动作完成该工站的任务。同时也运用西门子人机界面winccflexible smart v
4、3对机器人动作进行监控，画面包括主界面、电机运行画面、报警画面，最后通过PLC和上位机进行通讯连接，从而实现对该工位的实时监控。当然，在做这套系统之前也要事先通过ABB专门的仿真软件robstudio进行模拟仿真画面，然后按照仿真中的画面进行实际的安装。关键词：工业机器人 PLC wincc监控 robstudio仿真 Design and Realization of Control System for Simulating Grinding Station of Production Line Control SystemAbstractWith the continuous devel
5、opment of modern technology and rising labor costs, more and more enterprises are groping how to achieve machine substitutions, in order to improve production efficiency and reduce labor costs. After a long run, the industrial robot market and industry gradually developed, I believe in the near futu
6、re, the robot will penetrate all areas. This topic is the use of robots instead of artificial parts of the repetitive polished, thereby enhancing production efficiencyThis paper takes ABBs 6-DOF IRB-1410 industrial robot training system as the research object, uses Siemens s7-200PLC programming to s
7、end signals to the robot, and then through the robot teaching programming to achieve the workpiece crawling, fillet grinding, surface Polish, put four actions to complete the task of the station. But also the use of Siemens man-machine interface winccflexible smart v3 to monitor the robot, the scree
8、n, including the main interface, the motor running screen, alarm screen, and finally through the PLC and the host computer for communication connection, in order to achieve real-time monitoring of the station. Of course, before doing this system must also be in advance through ABBs special simulatio
9、n software robstudio simulation screen, and then follow the simulation of the screen for the actual installation.Keywords: IndustrialRobot;PLC;Wincc;Monitor;Robstudio Simulation目 录1.绪论11.1 课题的目的和意义11.2 课题研究的现状与趋势11.2.1国内外机器人发展状况11.2.2未来的趋势21.3 课题研究的主要内容32.打磨去毛刺工站的系统设计方案42.1 打磨去毛刺工站的工作流程42.2 控制系统的总体方
10、案42.3 本章小结43.打磨去毛刺工站系统的硬件电路设计53.1 PLC的选型及外部接线图53.1.1 PLC选型53.1.2 PLC的I/O分配表53.1.3 PLC的外部接线图63.2 通讯模块EMZ7773.2.1 EM277模块地址设置83.2.2 EM277模块的电路接线图83.3 传感器的电路设计83.3.1传感器的选型83.3.2该传感器的工作原理93.3.3 中转台上的传感器电路设计93.3.4 抓手上的传感器及气缸电路设计103.4 打磨机砂轮机传送带的电路设计113.5本章小结114.打磨去毛刺工站系统的软件设计124.1 S7-200的通讯连接124.1.1 通信方式选
11、择124.1.2 通信参数设置124.2 PLC控制的流程图设计144.3 主程序介绍144.4本章小结185.上位机监控画面设计195.1 组态画面设计195.1.1 项目的创建195.1.2 变量连接205.1.3 建立变量205.1.4 模板画面设计205.1.5 主画面设计215.1.6 机器人信号状态画面设计225.1.7 报警画面235.2 PLC与触摸屏的通信连接245.3本章小结246.机器人仿真与示教编程256.1 创建工具256.1.1 设定本地原点256.1.2 创建工具266.2 创建仿真画面266.2.1 建立机器人系统266.2.2 创建画面276.3 用smart
12、组件创建动态夹具Gripper276.3.1 建立smart组件276.3.2 创建属性与连结286.3.3 创建信号与连接286.3.4 工作站逻辑I/O信号设定306.4 示教编程及解析306.4.1 示教器常用指令306.4.2 程序解析326.5本章小结327.系统调试运行分析358.结语35参考文献36致谢37附录38V常熟理工学院毕业设计（论文）1.绪论1.1 课题的目的和意义首先，最近几年里我国机器人这个行业可谓是发展的非常快，不管是服务型机器人还是工业机器人，都将成为未来发展的大趋势，加上目前无人驾驶汽车的快速研发，相信在不久的将来汽车行业也将会有一个颠覆性的变化。然而生产汽车
13、最终还是脱离不了工业机器人，无论是焊接、打磨、还是喷涂、装配等等，机器人产线都发挥着重大作用。不仅是汽车行业，还有手机等大量自动化行业都离不开工业机器人。再者德国工业4.0以及中国制造2025和十三五规划的相继出台，政府和资本的支持给机器人产业健康、稳定的发展带来了有利的条件。目前，工业机器人已经在各种自动化生产线上被广泛地应用,在机器人种类中有着举足轻重的作用 ,它由四部分构成，分别是操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置。工业机器人包括模仿人类关节结构的关节型工业型机器人,直角坐标型机器人,圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、喷漆机器人、焊接机器人等。据专家预测，工业机器人的研究工作已向
14、仿人化特种化智能化发展我们着手设计的门架机器人属特种化机器人，所以工业机器人的研究具有重大的意义。由于我国工业生产力发展比较快，自动化程度迅速提高，机器人产业已经开始实现了对工件的装卸、转向、输送、装配等作业的自动化，并减轻工人的劳动强度，已愈来愈引起人们的重视。而研究该课题的意义就在于运用机器人生产线打磨产品，不仅可以提高生产率，降低成本，还能让人远离打磨机带来的噪音伤害，真正能够实现以人为本，最终达到“机器换人”这一趋势。1.2 课题研究的现状与趋势1.2.1国内外机器人发展状况在我国，工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了，已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。我国的工业机器人从80年代“七五
