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自动化搬运机械手:PLC控制系统设计与关键技术
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更新于2024-06-20
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本文档是关于搬运机械手的PLC控制系统设计的毕业设计论文,由成都电子机械高等专科学校成教院的学生撰写。论文主题针对的是如何利用PLC(可编程控制器)对搬运机械手进行智能化控制,以适应工业自动化的需求。 首先,设计任务要求学生根据控制需求进行硬件电路设计,确保系统的可靠性和稳定性。这包括了使用两个电磁阀控制液压系统,使得机械手能实现上升、下降以及夹紧工件的动作。此外,通过两个速度可调的电动机和相应的行程开关,实现了机械手的精细移动,如快进、慢进、快退、慢退等,并通过PLC接收这些行程开关的信号,进行逻辑处理和控制。 PLC程序设计是核心环节,学生需根据控制策略编制程序,确保程序流程图清晰规范。程序应能够实现机械手的精确定位,通过定时器和逻辑控制实现复杂的动作序列,如下降、夹紧、上升、慢进快退等,同时支持多种操作模式,如回原位、手动、单步、单周期和连续操作,以满足生产线上的多样化操作需求。 关键词"搬运机械手"、"可编程控制器(PLC)"和"液压"、"电磁阀"突出了论文的核心技术领域,展示了研究对象在现代工业生产中的关键作用。通过这个设计,学生不仅掌握了PLC控制原理,还锻炼了解决实际问题的能力,有助于提升机电一体化技术的专业素养。 整个设计过程强调了计划性、思考与探索精神,要求在规定时间内完成任务,并且论文的最终成果将作为评估学生平时成绩的重要依据。随着工业4.0的到来,这类自动化控制系统的重要性日益凸显,对于提升生产效率,减少人工干预,实现精准作业具有显著意义。
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第一章机械手概况
第一节搬运机械手的应用简况
在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工业
中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法,
程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动
化的重要办法。
但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步
实现机械化。据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有 75%是小批量生产;
金属加工生产批量中有四分之三在 50 件以下,零件真正在机床上加工的时间仅
占零件生产时间的 5%。从这里可看出,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工
业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。机械手可在空间抓放物体,动
作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性
自动线。
国内外机械工业、铁路部门中机搬运械手主要应用于以下几方面:
一、热加工方面的应用
热加工是高温、危险的笨重体力|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 > >> >>| 劳动,很久以来就要求实现自动化。为了提高工作效率,和确保工
人的人身安全,尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采
用机械手操作。
二、冷加工方面的应用
冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机
加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用,成为
设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用,成为机床、设备上
下工序联接的重要于段。
三、拆修装方面
拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一,促进了机械手的发展。
目前国内铁路工厂、机务段等部门,已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动
缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等,减轻了劳动强度,提高了拆修装的效率。
近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手,可用以对客车内部进行连续喷漆,
以改善劳动条件,提高喷漆的质量和效率。
近些年,随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的
应用,工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。
第二节机械手的应用意义
一、可以提高生产过程的自动化程度
应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的
装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业
生产机械化和自动化的步伐。
二、可以改善劳动条件
避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性
或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中,用人手直接操作是有危险或根本
不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业,大大地改善了
工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中,以机械手代替人手进
行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减少人力,便于有节奏地生产
应用机械手代替人手进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应
用机械手可以连续地工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床和
综合加工自动生产线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确地控制生
产的节拍,便于有节奏地进行生产。
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