基于PLC控制的气动拧螺丝机械手的设计.docx

1、湘潭医卫职业技术学院毕业设计说明书任务书二级学院专 业班 级姓 名学 号校内指导老师毕业设计名称基于PLC控制的气动拧螺丝机械手校外指导老师毕业设计时间一、毕业设计目标与任务目标：机械手不可能完全摆脱人类劳动力但是可以减轻劳动成本和劳动力，利用机械手的不间断反复周期运动来实现产品的螺丝安装，提高生产效益。任务：根据所学的知识设计一款基于PLC控制的气动拧螺丝机械手帮助中小企业减轻生产流水线的安装生产问题，实现传动与安装为一体的机械手。二、实施步骤和方法首先网上收集浏览有关机械手的运动视频及与指导老师探讨该机械手的可利用性和创造价值形成初稿。然后根据气动机械手运输的工作原理及主要参数，设计适合本

2、设计的传动原理图，多识有关plc控制图明白plc控制对外界工作环境要求绘画plc控制图。最后查阅有关机械手传动及plc控制的书籍来帮助攻克专业上的不足完成设计要求。三、进度安排起止时间阶段性任务2017年3月1日2017年3月2日拟定题目构思大纲2017年3月3日2017年3月5日查阅资料，确定理论设计方案阶段2017年3月6日咨询老师确定题目及研究方向2017年3月7日2017年3月20日设计研究，撰写毕业设计初稿阶段2017年3月21日咨询老师课题的可施思性2017年3月22日2017年4月20日完善开题报告及毕业论文的格式及不合理内容2017年4月21日2017年4月29日毕业设计定稿阶

3、段2017年4月30日2017年5月1日整理资料、准备答辩四、成果材料1. plc的控制T型图的编辑、i/o分配表和接线管脚图的绘画2.气动机械手的示意图3.机械手的工作流程图形4. 机械手气压传动原理图5. 机械手运动传感流程图五、参考资料1.张宏友.液压与气动技术.大连：大连理工大学出版社2004.2.卢醒庸.液压与气压传动.上海：上海交通大学出版社.2002.3.吴卫荣.气压传动.北京：中国轻工业出版社.2001.4.廖常初.plc编辑及应用.北京：机械工业出版社.2007.5.西门子公司.SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册.2002.6.徐国林.plc应用技术.北京：机

4、械工业出版社.2011.指导老师签名： 年2月10日设计方案二级学院专 业班 级姓 名学 号校内指导老师毕业设计名称基于PLC控制的气动拧螺丝机械手校外指导老师一、选题依据（含意义、价值）随着美欧日等发达国家进入人口老年化，婴儿潮开始退休了，高自动化的制造业，让老人发挥余热，用不需要太多的体力就可以应付大量的制造活动，从而把大量年青人从技术含量低从繁重的体力劳动中退出来，转移到大量创造性、智能密集型高端链中活动。未来因科技的发展，机械手的应用可大大提高生产率，可以解决招工难的问题，因此，结合社会发展和需求，探索研究机械安装行业有着极其重要的意义。因此，在导师的引领下，我选择了此课题（PLC控制

5、的气动拧螺丝机械手）用于提高中小企业的生产流水线的企业效益和劳动成本。二、毕业设计内容 本课程设计是以S7-200 PLC为控制，气缸为传动的机械手。首先要求学习S7-200 PLC和气缸传动的工作特点、要求及应用。查阅有关I/O分配表及气缸传动的有关书籍。 plc的控制具有较高的可靠性、广泛的适应性及良好的可控性， plc具备以下优点： a.可靠性高，抗干扰能力强 b.配套齐全，功能完善，适用性强 c.体积小，重量轻，能耗低 d.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 传动部分的核心元件气缸也具有体积小、负载大反应迅速及环境要求低等优点。三、毕业设计技术方案、路线1.机械手运动气压传动

6、的原理分析2、plc的编程在S7-200可编程序上的模拟演示操作3、利用plc设计软件电路4、硬件在仿真实验研究及实验结果分析5、根据技术指标要求及实验条件设计出原理电路图，分析工作原理6、根据机械手原理进行程序设计，并且进行调试和仿真 四、实施步骤及进度安排1.首先用一至两天的时间收集、整理有关机械手的优秀毕业论文参考完成整体的大纲框架。2.通过访谈、观察了解工厂里工人工作压力和工厂对机械手的需求程度。3.与专业指导老师多多交流和指导检查存在的问题与技术上的指导帮助。4.最后把各个程序编写完成在电路中模拟是否正确在进行修改。五、预期效果1.为了更好更快的完成毕业设计，通过参与书籍及咨询指导老

7、师和同学间互相交流等方式来增强我对本气动机械手的理解和认知。2.根据工厂里对拧螺丝机械手的要求完成机械手的设计帮助中小企业减轻劳动成本和提高产品质量和效益。六、参考文献1.张宏友.液压与气动技术.大连：大连理工大学出版社2004.2.卢醒庸.液压与气压传动.上海：上海交通大学出版社.2002.3.吴卫荣.气压传动.北京：中国轻工业出版社.2001.4.廖常初.plc编辑及应用.北京：机械工业出版社.2007.5.西门子公司.SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册.2002.6.徐国林.plc应用技术.北京：机械工业出版社.2011.七、指导老师意见同意按毕业设计方案执行指导老师签名

8、：年2月10日基于PLC控制的气动拧螺丝机械手摘 要随着美欧日等发达国家进入人口老龄化，婴儿潮开始退休了，高自动化的制造业，让老人发挥余热，用不需要太多的体力就可以应付大量的制造活动，从而把大量年青人从技术含量低从繁重的体力劳动中退出来，转移到大量创造性、智能密集型高端链中活动。工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压缸来实现机械手的上升

9、下降运动及安装工件的动作，其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1-SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、安装、上升、前进、延时、下降、上升、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。 【关键词】搬运机械手，可编程控制器（PLC），液压，电磁阀 ABSTRACTAs the us and Europe, and other developed countries into the population agin

10、g, the baby boomers start to retire, highly automated manufacturing, let the old man his retirement, dont need too much physical can cope with a large number of manufacturing activities, to a large number of young people from the low technology content back from the heavy manual labor, transferred t

11、o a large number of creative, intelligent intensive activities of high-end chain. Popularization and development of industrial automation, the controllers demand is increasing year by year, the application of carrying manipulator is gradually popular, mainly in the automotive, electronic, mechanical

12、 processing, food, medicine and other production line or in the field of cargo transportation, can be better to save energy and improve the efficiency of transportation equipment or products, in order to reduce the limitation and deficiency of other ways of transportation, to meet the requirements o

13、f the modern economic development. The mechanical structure of the manipulator is mainly include the two solenoid valve control hydraulic cylinder to achieve the up and down movement of the manipulator and installation of the workpiece movement, its motion transformation by setting in various parts

14、of the travel switch (SQ1 - SQ9) produced by on-off signals transmitted to the PLC controller, through the PLC program output within different signals, thus driving the external loop to control the motor or solenoid valve produce different movements, which can realize accurate positioning of the man

15、ipulator; Its action process includes: down, installation, up, forward, slow, delay, down, up and back; Its operating mode including: back in situ, manual, single step, single cycle, continuous; To meet the requirements for the various operations in the production. 【 key words 】 carrying manipulator, programmable controller (PLC), hydraulic pressure, electromagnetic valve