工业机械手模型-基于PLC的控制系统软硬件设计

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。工业机械手就这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。电气方面有电机、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出四路来分别驱动横轴、竖轴、底盘转动、手转动电机，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；电机拖动手爪和底盘旋转；电磁阀控制气阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的工业机械手模型可在空间抓放物体，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，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键字：可编程控制器PLC,机械手,电机,任意位置

ABSTRACT

...

Key words:

Programmable controller PLC, manipulator,electrical machinery, freeposition.

目录

摘  要I

ABSTRACTII

1绪论1

1.1 课题背景1

1.1.1设计的目的和意义2

1.2设计要求3

1.2.1控制要求3

1.3 PLC的发展概况4

1.3.1可编程控制器的产生4

1.3.2 PLC的定义4

1.3.3 PLC的特点5

2 机械手概述6

2.1 机械手的定义与分类6

2.2 机械手发展情况7

2.3机械手的发展趋势8

3 控制系统硬件设计9

3.1 PLC的选型9

3.1.1 常用PLC介绍9

3.1.2 确定型号FX1N－60MR13

3.1.3 FX1N所具有优越性能13

3.1.4 FX系列PLC型号的说明16

3.2 三菱FX系列的结构功能16

3.2.1 PLC内部功能17

3.2.2 PLC输入输出接口的安全保护18

3.3 手持编程器FX－20P－E的使用18

3.3.1 HPP的组成与操作面板19

3.3.2 HPP的操作过程21

4各功能实现形式与控制方式25

4.1 本机械手模型的机能和特性25

4.2 夹紧机构25

4.3躯干25

4.4旋转编码盘26

5软件设计27

5.1 编程软件的使用27

5.2 FX1N PLC梯形图中的编程元件28

5.3 程序的总体结构29

5.3.1 各部分程序如下30

5.4 PLC程序的上载和下载40

5.4.1 PLC程序的上载40

5.4.2 PLC程序的下载40

设计小结41

参 考 文 献42

附录43

附录A:PLC接线图43

附录B:指令表44

致 谢46