韶 关 学 院

本科毕业论文（设计）

论文（设计）题目：

基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计

学 院： 机械工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 机 自 054 学 号： 学生姓名： 指导教师：

2009年6 月19 日

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贵州大学本科毕业生论文（设计）

诚信责任书

本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

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目 录

目 录 ................................................. 摘 要 ............................................. III Abstract ............................................. IV 第一章 前言 .......................................... 0

1.1 研究的目的及意义 ..................................... 0 1.2 机械手在国内外现状和发展趋势 ......................... 0 1.3 主要研究的内容 ....................................... 1 1.4 解决的关键问题 ....................................... 2

第二章 执行系统的分析与选择 ........................... 3

2.1 .......................................... 执行机构坐标形式的选择

3

2.2 执行机构的组成 ....................................... 5 2.3 执行机构各部分的分析与选择 ........................... 5

2.3.1 手部的选择 ............................................. 5

2.3.2 手臂结构的选择 ......................................... 7 2.3.3 机座结构的选择 ......................................... 8

2.4 执行机构的工作原理 ................................... 9 2.5 ....................................................... 执行机构简图

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第三章 驱动系统的分析与选择 .......................... 11

3.1 驱动系统的分析与选择 ................................ 11

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3.2 机械手驱动系统的控制设计 ............................ 12 3.3 气动元件选取及工作原理 .............................. 13

3.3.1 气源装置 .............................................. 13

3.3.2 执行元件 .............................................. 14 3.3.3 控制元件 .............................................. 15 3.3.4 辅助元件 .............................................. 16 3.3.5 真空发生器 ............................................ 17 3.3.6 吸盘 .................................................. 17

3.4 气动回路的工作原理 .................................. 17

第四章 控制系统的分析设计............................ 21

4.1 控制系统的组成结构 .................................. 21 4.2 控制系统的性能要求 .................................. 22 4.3 传感器的选择 ........................................ 23

4.3.1 位置检测装置 .......................................... 23

4.3.2 滑觉传感器 ............................................ 23 4.3.3 视觉传感器 ............................................ 23

4.4 控制系统PLC的选型及控制原理 ........................ 24

4.4.1 PLC控制系统设计的基本原则 ............................. 24

4.4.2 PLC种类及型号选择 ..................................... 29 4.4.3 I/O点数分配 ........................................... 29 4.4.4 PLC外部接线图 ......................................... 31 4.4.5 机械手控制原理 ........................................ 32

4.5 PLC程序设计 ........................................ 33

4.5.1 总体程序框图 .......................................... 33

4.5.2 初始化及报警程序 ...................................... 35 4.5.3 手动控制程序 .......................................... 36 4.5.4 自动控制程序 .......................................... 38

第五章 总结与展望 ................................... 41 参考文献 ............................................. 42 致 谢 ............................................... 43 附 录 ............................................... 44

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