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| 基于PLC控制的机械手及控制系统设计
摘 要
近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求。本课题设计采用气压传动方式。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。设计的搬运机械手主要有旋转、伸缩、升降、夹紧四个自由度组成，从机械部分、气动部分和控制三部分对气动机械手进行设计。
机械部分重点是总体结构的设计、各个气缸的选择和安装设计等，气动部分主要运用了搬运机械手的气动原理图，而控制部分则主要是程序的设计和调试，采用西门子（S7-200）指令编程，有相应的梯形图、语句表和简单的流程图。因气动机械手结构简单、易实现无级调速、过载保护、复杂的动作等优点，气动机械手正在向重复高精度，机电气一体化方向发展。
关键词 可编程控制器，柔性自动生产线，自由度，梯形图
目 录
摘 要 I
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景和意义 1
1.2 课题国内外发展现状 2
第二章 总体方案确定 3
2.1 总体方案论证 3
2.1.1 机械手手臂结构方案设计 3
2.1.2 机械手驱动方案设计 3
2.1.3 机械手控制方案设计 4
2.1.4 机械手主要参数 4
2.1.5 机械手的技术参数列表 4
第三章 机械手总体结构设计 6
3.1 动作工况与分析 6
3.2 机械手各部分结构设计 7
3.2.1 机械手底座的设计 7
3.2.2 立柱结构设计 7
3.2.3 轴承的选择 8
3.2.4 上轴承座的选择 8
3.2.5 下轴承座的选择 9
3.2.6 大臂的结构设计 10
3.2.7 小臂的结构设计 10
3.2.8 气爪的结构设计 11
3.2.9 手部夹紧气缸设计计算 12
3.2.10 升降气缸设计计算 16
3.2.11 伸缩气缸设计计算 21
3.2.12 回转气缸设计计算 25
第四章 气动部分设计 27
第五章 PLC控制部分设计 29
5.1 电磁铁动作顺序 29
5.3 PLC控制梯形图 31
5.4 PLC控制程序指令 31
总结与展望 34
致 谢 36
参考文献 37
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