【基于PLC的下料液压机械手控制系统设计研究开题报告】

PAGE1基于PLC的下料液压机械手控制系统设计开题报告目录TOC\o"1-2"\h\u21343基于PLC的下料液压机械手控制系统设计 114119一、研究的目的、意义 132082二、国内外研究现状 18762三、主要研究内容 210616四、拟采用的研究技术路线 223889四、设计（论文）的预期结果（成果） 38890五、设计（论文）的进度安排 313969六、参考资料 3一、研究的目的、意义当今自动化技术也随着科学技术的发展普遍应用到了工业中，由于自动化技术应用于机械当中，使得生产效率大大提高，其中机械手臂就是在这个发展时期中诞生的一种新的技术，机械手臂具有占用空间小，生产效率高，动作协调性强，绿色环保能耗低等都优于传统的机械装置。可以在现代化工业的生产制造之中占据重要地位。本次设计所使用的是西门子系列可编程控制器及其相关编程软件，通过相关文献的研究了解了液压机械手的结构，通过对其原理的分析设计了一套液压机械手的控制程序，再对所开发的软件进行仿真，得以实现控制效果，希望通过本次的研究，能够让机械手更好的应用于工业生产中，加快了工业生产的自动化进程。二、国内外研究现状机械手是模拟手动操作的自动化机器。它可以根据某些步骤操作，搬运物体或完成特定的操作。使用机械手可以代替人工，完成重复的工作，机械手可以代替人工去去危险环境中操作，从而降低操作难度提升工作环境。在1940年代后期，在美国进行的原子能实验中，首先使用了机器人来输送化学物质，人们被迫在安全室内使用机器人来进行各种操作和实验。1950年代后，加工设备逐渐扩展到工业生产部门，用于收集和安置工作场所，以及在高温和严重污染的地方装卸物料。将机器接线并居中以完成机器的装载和卸载，或者从工具库中取出并放置工具，然后根据指定的步骤更换工具。机械手主要有机械结构和液压传动系统组成。根据物料工件的形状，大小，手是工件（或工具）中使用的零件，它具有多种结构形式，例如护套式，抓握式和支撑点式等。移动组织允许手执行各种旋转（旋转），移动或混合移动，以完成特定姿势并更改捕获目标的位置。不同的运动轨迹，例如上升，平移和旋转运动机构，就是自由度。为了更好的抓取空间中的物体，至少需要六个自由移动的量才可以达到抓取的协调。自由度是操纵设计的关键决定因素。自由度越高，协调人的灵活性就越大，敏捷性和复杂性就越大。专用的普通操作员的自由度为2.3度。按操作形式，操纵类型可分为机械控制、液压传动、气动传动三种控制方法。机械手通常用作机械或其他机械的附加机械设备，例如在自动化技术CNC车床或自动化技术生产线中执行装载，卸载，搬运和重新安置，而CNC车床变频器通常没有单独的控制系统。某些实际操作的机械设备必须由人立即操作。三、主要研究内容本次设计在分析机械手臂的研究现状及其控制流程的优缺点上提出了新的机械手臂的控制方案。利用PLC作为载体设计一套程序驱动进行预定动作实现物料搬运工能，并且可以根据变化的要求随时更改相关参数。系统主要由机械结构、驱动系统软件、控制系统以及物料检测等组成。由PLC作为系统的控制中心，机械手使用液压推杆和电磁阀的组合，来控制机械手完成相关的机械动作使其有流程，具有轨迹并具有一定的时间。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令。控制系统由西门子S7-200SMART作为主要控制器在机械手臂的各个动作限位处采集输入输出信号作为PLC的输入输出。四、拟采用的研究技术路线在基于PLC控制的机械手控制系统中，对于机械手的国内外发展状况和机械手的结构及控制方法进行了分析分析和研究，在了解了机械手臂的控制方法，并采用西门子系列PLC及西门子PLC编程软件对所提出的控制方法加以实现。四、设计（论文）的预期结果（成果）通过本次的研究完成一篇八千字的论文，希望本文的研究能给后来者带来一定的借鉴意义。五、设计（论文）的进度安排（2月20日至3月10日）：思考论文选题，确定论文研究方向，并搜集相关资料，撰写开题报告、制定写作计划。（3月11日至3月25日）：继续搜集资料，并在搜集资料过程中发现问题，准备重点素材，为论文初稿做准备，撰写论文初稿。（3月26日至4月10日）：按照指导教师对初稿提出的修改意见进行修改，反复推敲如何改进，并完成第二稿。（4月11日至4月25日）：将第二稿交指导老师评定，同时依据导师的意见进一步修改，严格按照要求进行论文的后期修正。（4月26日至5月1日）：完成论文的定稿、打印、装订、并准备论文答辩。六、参考资料[1]张新荣,霍莹,王金民.基于PLC的生产线运料车控制系统设计[J].制造业自动化,2011,33(07):115-118.[2]吴立江.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].电子技术与软件工程,2017(07):139+203.[3]范金龙.低压铸造液面加压控制[D].吉林大学,2011.[4]杨波,裴旭辉,王栓义,等.关于轻量化机械手的发展前景分析[J].计算机产品与流通,2020(8):2.[5]张国栋,祁瑞敏.基于S7-200的六轴机械手PLC