开题报告范本.doc

本科生毕业设计开题报告 题目名称： 送料机械手PLC控制系统设计 院 系： 生物工程 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 徐 刚 学 号： 421311402022 指导教师： 薛玉霞 2014 年 11 月 15 日2015届本科毕业论文(设计)开题报告表学生姓名徐刚专业班级机械11402学 号22论文(设计)题 目 送料机械手PLC控制系统设计一、选题意义：1.研究目的及意义 1）目的：由于工作需要，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，甚至危及生命。送料机械手就是在这种条件下诞生的。它特别适用于在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人的作业。送料机械手技术涉及的学科相当广泛，其一，它能部分地代替人工操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送，从而改善工人劳动条件，显著提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手力大的特点，因此获得日益广泛的应用尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用更为广泛。本课题研究的是送料机械手通过可编程控制器进行编程从而控制其操作。送料机械手技术的发展和应用水平也可以从一个方面验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平。送料机械手由于其显著的优点而受到特别重视，送料机械手是工业机器人的一个重要分支，是提高劳动生产率、减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。课题研究目的主要是利用可编程控制器作为载体设计送料机械手的控制系统，使其进行预订动作，实现对物料的运送。2）意义：送料机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，广泛应用于工业机械手设计基础和其他领域。其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。送料机械手设计具有准确性和各种环境中完成作业的能力。借助PLC强大的工业处理能力，很容易实现工业生产的自动化。基于此思路的自动送料机械手设计，在实现各种要求的工序前提下，大大提高了工业过程的质量，而且大大解放了生产力，改善了工作环境，减轻了劳动强度，节约了成本，提高了生产效率，具有十分重要的意义。2.调研资料综述（包括国内外技术现状）1）国内发展现状机械手是当前自动控制领域中出现的一种较为新颖的技术，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是工业机器人的一个重要分支，是现代工业生产中能到用到的重要技术组成。从20世纪90年代初期起，在国家“863”计划支持下至今，机械人的迅速发展、研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴的技术，它大大促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合，并且在工业生产中得到了广泛的应用，取得了良好的效果。利用机械手技术进行工业生产，并且通过对PLC技术的准确掌控，也能够大大提高工业生产效率。机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。就当前应用来看，机械手主要采用的是气动驱动或者液压的控制方式进行操作，这种方式具有很大的优越性，不仅结构简单，而且非常便于控制和掌握。它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以，气动机械手被广泛应用于机械制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。2）国外发展现状 机械手首先是在美国开始研制的。1954年美国工程师德尔沃最早提出机械人的概念；1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。1959年美国德尔沃与英格伯制造了世界上的第一台机械人；1962年美国正式将机械人的使用性提出来，且制造出类似人的手臂即机械手；1967年日本成立了人工手研究会，并召开了首届机械手学术会；1970年在美国召开了第一届工业机械人学术会，并的到迅速普及；1973年辛辛那提公司制造出第一台小型计算机控制的的工业机械人，当时是液压驱动，能载重大成就45KG；到1980年在日本得到普及，并定为“机械人元年”此后在日本机械人得到了前所未有的发展与提升。 经过多年的研究和发展，目前在美国、欧洲、日本等工业发达国家已成为重要产业，已经发展到第三代机械手（机械人），现已逐步推广到工业生产等诸多领域。国外的机械手技术发展很快，目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。机器人学经历了一个波浪式前进的过程。目前全世界已有近100万台机器人在运行,机器人技术已形成为一个很有发展前景的产业,机器人对国民经济和人民生活的各个方面,已产生重要影响。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手，使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能8，已经取得一定成绩。随着工业机器手（机械人）研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。从近几年世界机器人推出的产品来看,工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其发展趋势主要为结构的模块化和可重构化,控制技术的开放化、PC化和网络化,伺服驱动技术的数字化和分散化,多传感器融合技术的实用化,工作环境设计的优化和作业的柔性化,以及系统的网络化和智能化等方面。2、 写作提纲：第1章 绪论 1.1机械手概述 1.1.1机械手的简介 1.1.2机械手的类型第2章 机械手的结构及动作过程 2.1机械手结构图 2.2运动控制方式 2.3工作过程第3章 控制元件选型 3.1PLC简介 3.2PLC选型 3.2.1确定用户所需PLC输入输出I/O点数 3.2.2输入和输出点分配 3.3PLC程序设计 3.3.1机械臂传送系统梯形图 3.4驱动器选择 3.5电动机选择第4章 软件编程 4.1系统硬件设计 4.2软件流程图 4.3程序部分第5章 系统调试 5.1调试过程 5.2调试结果第6章 结论附录三、写作进度：本课题研究拟在半年内完成，大致分三个阶段：第一阶段： 11月20日- 12月30日1向导师汇报课题研究的题目并听取导师布置的任务及建议。2完成开题报告。3进一步搜集和消化文献资料，中英文文献综述。4开题报告等上交给导师。5根据导师的意见和建议，对课题进行补充修改。6将修改并通过的开题报告、文献及译文，上交系办。第二阶段： 1月1日3月31日1对课题研究难点再次进行梳理和筛选，进一步明确研究的目标和内容。2列设计大纲，与导师沟通，大纲修改确定。3进行详细设计计算