基于欧姆龙PLC控制的机械手自动操作系统 开题报告.doc

毕业生论文选题报告学 号 100433233姓 名 辛宇飞学 科 电气自动化指 导 老 师 叶 斌日 期 2013.04.20电子工程系电气自动化教研室1. 综述世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们 追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。我国的工业机械手是从80年代七五科技攻关开始起步在国家的支持下通过七五八五科技攻关,目前国内生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人， 其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊 机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水 平和国外比还有一定距离。如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。2. 课程的主要目的及内容目的：本文主要针对生产线上的自动化设计了一个四自由度物料分拣机械手，实现生产的自动化。该机械手选用圆柱坐标型，能实现机械手的伸缩，升降，旋转，加紧和放松等动作；驱动系统采用气压驱动，实现了伸缩、升降、旋转、夹紧和放松等动作。控制系统采用PLC控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。内容：伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，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，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是机械手系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；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和装卸；广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件，采用PLC控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。可以简化控制线路，节省成本，进一步提高劳动生产率。3预期效果实现机械手的伸缩，升降，旋转，加紧和放松等动作；手动自动一键切换；带有自动报警功能。4. 论文中新见解主要是在程序编写完成后在实验平台上对程序的每一步进行调试，检查程序的合理性和完整性，在对人机界面设计时由于缺少必要的实验设备，但也必须在软件中进行仿真运行，观察人机界面设计是否合理。可能出现的问题只要是程序未能按要求正常运行，解决的办法是查阅资料对程序进行修改并调试至正常运行， 符合动作要求。5.课程的主要难点及解决方法主要难点：(1)机械手的结构设计(2)PLC程序的编程解决办法：重点解决问题是PLC程序的编写以及程序合理性，对机械手运动过程的分析，工作方式的选择，主要是在程序调试运行过程和机械手的动作过程相一致，保证各种工作方式下程序均能按要求正常运行。6.参考文献1廖常初.PLC编程及应用第3版北京机械工业出版社.2011.3-4 2张进秋、陈永利、张中民可编程控制器原理及应用实例北京机械工业出版社.2004 .3-4 3柴瑞娟、陈海霞欧姆龙PLC编程技术及工程应用北京机械工业出版社.2007 .09-19 4高钦和、黄焱.PLC应用开发案例精选第二版北京人民邮电出版社.2008.03-14 5王宁、吴利涛深入浅出欧姆龙人机界面北京航空航天大学出版社.2009.05-15 6高钦和可编程控制器应用技术与设计实例北京人民邮电出版社.2004 .1 -16 7何衍庆、黎冰、黄海燕可编程控制器编程语言及应用北京电子工业出版社.2006 .5-19 8张宏林.PLC应用开发技术与工程实践（第2版）北京人民邮电出版社.2008.2-19 9龚仲华、付方明.S700-200/300/400 PLC应用技术通用篇北京人民邮电出版社.2007. 2-25 10陈忠平、周少华、侯玉宝、李锐敏欧姆龙S7-200系列PLC自学手册北京人民邮电出版社 2009.2-28课题名称基于欧姆龙PLC控制的机械手自动操作系统 课题进度安排4月18日4月25日完成开题报告4月26日4月28日系统概要设计4月29日 开题答辩5月01日5月10日总体