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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作编号： 毕业设计说明书题 目： 传送带及机械手PLC控制设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 黄露丹 学 号： 0901120201 指导教师： 郭中玲 职 称： 高级工程师 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2013年 6 月 5 日摘 要在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品
2、种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通
3、信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）控制功能。使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用。关键词：可编程控制器PLC；PLC的结构及基本配置；机械手；限位开关AbstractIn industrial production and other areas, as a result of the need, people often subjected to high temperature, corrosive and toxic gas hazards, increased la
4、bor intensity, and even life-threatening. Since the advent of robot, all kinds of problems solved. Robot caught in the space, put, handling objects, actions flexible, applicable to transform the production of varieties in small-volume automated production, widely used in flexible automatic line. Rob
5、ot by the high temperature, corrosion-resistant materials made in order to adapt to the harsh environment of the site, greatly reducing the labor intensity and improve work efficiency. The manipulator is an important part of an industrial robot, in many cases, it will be referred to as industrial ro
6、bots. The industrial robot is a multidisciplinary set of mechanical, electronic, control, computers, sensors, artificial intelligence and other advanced technology in one of the important modern manufacturing automation equipment. Widely used industrial robots can not only improve product quality an
7、d yield, but also to protect the personal safety, improve the working environment, reduce labor intensity, improve labor productivity, saving raw material consumption and reduce production costs, has a very important significance.The programmable controller relay control and computer control on the
8、development of products, and gradually developed into a micro-processing as the core automation technology, computer technology, communication technology and integration of new industrial automatic control device. In this paper, the production of Mitsubishi programmable logic controller FX series PL
9、C, robot handling control system, which takes full advantage of the programmable logic controller (PLC) control functions. To make the system reliable and stable, the period range of functions has been widely used.Key words: Manipulator conveyor belt; PLC; Machine hand; Limit switch目 录引言11 总体方案设计21.
10、1 课题介绍21.2 毕业设计的内容21.3 毕业设计任务32 PLC的特点和传送带机械手的介绍32.1 可编程控制器PLC32.1.1PLC 慨况32.1.2PLC的结构及基本配置32.1.3PLC的类型52.2 机械手及传送带62.2.1机械手及传送带简介62.2.2传送带机械手的基本结构62.2.3机械手的选择72.2.4机械手的用途73 设计主体部分83.1 控制流程图83.2 机械手的控制要求83.3机械手的设计方法93.4 I/O设备及I/O点分配表93.5 控制面板及说明103.6 传送带电动机组电路图113.7 传送带PLC输入输出接线图113.8 机械手自动控制梯形图134
11、电动机、电磁阀及光电传感器的介绍134.1 电动机的介绍及选用134.2 气缸的介绍及选用144.2.1气动元件及双向活塞式气缸154.2.2气缸工作原理154.2.3气缸的选用164.3 电磁阀的介绍及选用164.3.1电磁阀简介及分类164.3.2电磁阀工作原理图174.3.3电磁阀的选用184.4 光传感器的介绍及选用194.4.1光电传感器的分类194.4.2常用参数214.4.3 光电传感器选用原则：225 系统的仿真分析225.1 PLC的编程语言及常用语言设计简介225.2 PLC常用语言设计简介255.3 仿真软件介绍265.3.1程序仿真步骤265.3.2仿真结果286 传送
12、带机械手的优缺点分析296.1 传送带机械手的优点296.2 传送带机械手的缺点307 结 论30谢 辞32参考文献33附 录3431引言工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。随着工业自动化的发展, 出现了数控加工中心，它在减轻工人的劳动强度的同时, 大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序, 通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半自动化
13、装置。前者费时费工、效率低；后者因设计复杂, 需较多继电器,接线繁杂, 易受车体振动干扰，而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。可编程序控制器PLC控制的上下料机械手控制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力，保证了系统运行的可靠性，降低了维修率，提高了工作效率。该控制系统采用可编程控制器为核心，通过对信号的采集、处理、输出一系列的集中控制，使生产更安全稳定高效。设计中完成了硬件和软件的设计。实现了传感器、变频器、机械手等硬件的调配控制，实现传送带自动减速，机械手抓放等功能。PLC作为控制核心的使用比原有的系统控制性更强，应变更灵活，操作更简单，使系统拥有可靠性高，稳定性好、抗干扰
14、能力强，维护方便等众多优点，为安全高效的工业生产提供了更好的硬件环境。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在现今的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及
15、交带来的挑战。 随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、板手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视，同时也要求供料机构更加灵活、柔性化。对机械手的控制系统提出了更高的要求，原来的继电器控制方式已经逐渐不能满足生产的需要。可编程控制器（PLC）控制性更强，应变更灵活，操作更简单，已经逐渐取代继电器控制系统成为新的控制方式。本次设计正是基于PLC控制系统，控制一个机械手传送带工作单元的设计。对于生产流水线的组成及自动化的基础建设有着重要的意义。1 总体方案设计1.1 课题介绍在一条自动生产线上，由机械手将传送带1上的物品传送到传送带2上。机械手的上升、下降、左转、右转、夹紧及放松动作分别由电磁阀控制液压传动系统工作，并用限位开关及光电开关检测机械手动作的状态和物品的位置。传送带1、2均
