【自动送料机械手的设计与实现（任务书+开题报告）】

任务书自动送料机械手的设计与实现1.课程性质（请在相应的选项上打勾）□纵向课题□已签约的横向课题□未签约的横向课题□实验室建设课题□模拟性课题□学生自选人文课题2.课题类型（请在相应的选项上打勾）R工程设计（实践）□理论研究□实验研究□计算机软件设计□综合一、毕业论文（设计）内容及要求（包括研究方向和对象、内容和目标、思路和方法、实践及创新要求）研究方向和对象自动送料机械手的设计内容和目标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。思路和方法利用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。实践及创新要求在生产线之中，机械手把一条传送带上的物品传送到需要加工的工作台台上。机械手的提升，降低，伸展，收缩，夹紧和压力释放动作均由继电器控制，以操作液压传动系统软件，行程开关和光电开关用于检查机械手和机器人的运动。机械手所在的部分。皮带和机械手的左右旋转由异步电动机驱动，电动机有相应的防护措施。设计方案操纵器的控制系统包括硬件配置电路和程序编程。关键的硬件配置由PLC，机械手，电机和其他相关组件组成，软件包括PLC流程图、梯形图控制程序以及程序的仿真。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1．开题报告2．任务书3．论文打印稿2份4.机械手的设计图纸三、完成日期及进度自2021年9月20日-2021年11月30日止进度安排：第1-2周：查阅相关文献并确定题目，接受任务书；第3周末前:撰写文献综述，完成开题报告；第7周末前:按计划撰写论文初稿，接受中期检查；第9周末前:反复修改论文直至定稿；第10周周三前:定稿，打印装订，准备答辩；第10周周末:参加论文答辩。四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:[1]王成福.基于Q系列PLC的机械手控制系统设计[J].2021(2015-6):44-47.[2]鲍泽富,胡广珊.基于PLC的二层台自动排管机械手控制系统设计[J].制造业自动化,2019,41(12):4.[3]尤向阳.采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计——基于PLC控制器[J].农机化研究,2019(12):5.[4]李慧,李丽.采摘机械手末端控制系统的设计—基于PLC和MCGS组态软件[J].农机化研究,2020(6):5.[5]周炜明,许娜.气动采摘机械手快速控制系统设计——基于PLC和MCGS组态软件[J].农机化研究,2019,41(5):5.[6]鲍泽富,胡广珊,王冲,等.基于PLC的液压钻台机械手设计[J].机械,2019,46(04):70-75.[7]曹杰,王福元.基于三菱PLC的四工位制壳机械手控制系统设计[J].机械设计与制造工程,2019,48(1):4.[8]王勇,陈客舟,刘利,等.基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计[J].青岛理工大学学报,2019,40(1):5.[9]杜凌欣,姚春革,林文钧.基于PLC控制的工业机械手设计[J].内燃机与配件,2019(7):3.[10]谭智屯.对基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计分析[J].科学与财富,2020.[11]顾宇辉.基于PLC的气动机械手控制系统设计[J].南方农机,2019.[12]陈传辉.基于机器视觉的设备搬运机械手控制系统研发[D].2019.（一般应不少于10篇）教研室主任签章：年月日学院主管（教学点）领导签章：年月日题目名称：自动送料机械手的设计与实现学生姓名专业程学号一、选题的目的和意义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，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。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。机械手可以按照生产工艺的要求，遵守一定的控制程序、位置和时间来完成工件的传输与搬用工作，机械手的应用也大大的提高了工业生产的效率，从而加快了工业生产的自动化进程。所以本次设计选择用西门子S7系列PLC作为主要控制器对机械手进行控制，为机械手设计提供了一定的实践经验。二、国内外研究综述机械手是适用于各种环境并且能够在各种情况下进行作业的高科技产品，相当于模仿人手正常的工作形态进行工业动作，而且是从控制程序的改变来完成各种的工业技术操作，拥有多种功能，它成功完成工人能做的和不能实现的操作。在工业生产中，机械手因为其强大的能力，为工业生产带来了积极作用，它能在不同恶劣环境中优秀的完成各项操作，一方面保证了员工的安全，同时在完成企业产品质量的同时也提升了企业生产效率，因此无论是在国内还是国外都被广大工业企业所重视，而且企业在机械手方面投入了很多的财力物力。在很早以前，人们就通过自己的智慧进行机械手的钻研，经过多年以来的发展沉淀伴随计算机行业的发展，使得机械手出现在人们的视野登上了工业生产的大舞台并且大放异彩，取得了很好的成果和市场反应，更是成为了工业化企业是否走在世界前端的标志，因此它对于工业发展的重要性是毋庸置疑的。从最开始的第一代机械手慢慢伴随工业发展时代进步形成如今的第二代、第三代机械手，不仅工业得到了发展，接受也在发展中成长，逐渐走向成熟，其功能更加完善更是拥有了人类五感的感觉，在进行探索、查找痕迹、分辨色彩等各种各样的高级仿真作用中展现强大能力。在世界范围类：伴随工业化的发展机械手得到了快速的发展，在现在这几年里是最为突出明显的，在各行各业都得到广泛使用。时代的进步，工业的发展机械手也在探索中积累经验逐步发展。相对于机械手刚刚起步的时候，随着它运动能力的越来越强，功能也越来越多，反而其价格反而越来越低，对企业来说这是最有利的发展趋势。同样对于机械手本身，它的组装越来越简便，改变了以往的繁琐笨重缺点，给安装人员带来了很大的方便。由于机械手臂的迅速发展，我们意识到其积极作用的增加。首先，它可以取代手动操作，现场和过程。其次，一些轻件和焊接件可以减少管材、工艺、自动焊接、装配操作和手工生产，提高生产效率。之后，在工业生产中发挥很大作用，加快发展，这是他们非常关心的问题，许多相关国家都会对其进行认真的研究，并投入大量的人力物力将物质资源投入到他们的研究中，特别是在高温或高血压等特殊条件下使用的噪音。最近，机械手发展很快，同时还获得了机械相关工业的认证。总之，机械手可以采用更可靠的多功能机构使程序处于自动控制状态，并且可以更容易地更新或更改程序。它有许多自由度，为了达到目的，它可以根据情况采取行动。机械手虽然是机器的一部分，但更专业。此外，该地区的快速发展也改善了许多个性特征。程序控制的重复操作是为了达到一个共同的目的。在这个工作方案中，我们称之为通用机械手，它的手臂可以在许多小批量中快速改变，完全适应目前的使用在最近几十年里，在自动化生产机械作业过程中，工业机械手的出现是极其划时代的，作为机器人中的一类，机械手可以将特定物品转移到特定位置，或者根据预期的要求控制加工产品。它的发展方向是更高的认识和更好的适应性。正确发挥机械手的作用，在多种环境下完成各项行动，在现代经济中具有广阔的发展前景。三、研究内容、预计创新点和难点研究内容本文主要是设计工业机械手模型基于PLC控制系统，设计分为以下五个部分内容：第一部分：绪论部分，主要是分析本次设计的背景、意义以及国内外相关研究现状。第二部分：对本次机械手控制系统总体方案设计进行分析，设计了总体控制方案。第三部分：系统的硬件设计，主要包括有PLC的选型、I/O地址分配、外部接线以及电气控制原理等。第四部分：系统的软件设计，主要是设计出系统的功能。第五部分：设计总结，总结本次设计内容。创新点和难点难点主要是对本次机械手控制系统总体方案设计进行分析，设计了总体控制方案。包括系统的硬件设计，主要包括有PLC的选型、I/O地址分配、外部接线以及电气控制原理等。创新点主要是采用西门子S7系列PLC作为主要控制器对机械手进行控制。与上下料系统相结合构成完整的自动机械手，并不只是设计出一款普通的机械手，还要确保它的智能化和高效率，以及在上下料过程中的应用。四、研究思路与研究方法利用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。五、主要参考文献[1]王成福.基于Q系列PLC的机械手控制系统设计[J].2021(2015-6):44-47.[2]鲍泽富,胡广珊.基于PLC的二层台自动排管机械手控制系统设计[J].制造业自动化,2019,41(12):4.[3]尤向阳.采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计——基于PLC控制器[J].农机化研究,2019(12):5.[4]李慧,李丽.采摘机械手末端控制系统的设计—基于PLC和MCGS组态软件[J].农机化研究,2020(6):5.[5]周炜明,许娜.气动采摘机械手快速控制系统设计——基于PLC和MCGS组态软件[J].农机化研究,2019,41(5):5.[6]鲍泽富,胡广珊,王冲,等.基于PLC的液压钻台机械手设计[J].机械,2019,46(04):70-75.[7]曹杰,王福元.基于三菱PLC的四工位制壳机械手控制系统设计[J].机械设计与制造工程,2019,48(1):4.[8]王勇,陈客舟,刘利,等.基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计[J].青岛理工大学学报,2019,40(1):5.[9]杜凌欣,姚春革,林文钧.基于PLC控制的工业机械手设计[J].内燃机与配件,2019(7):3.[10]谭智屯.对基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计分析[J].科学与财富,2020.[11]顾宇辉.基于PLC的气动机械手控制系统设计[J].南方农机,2019.[12]陈传辉.基于机器视觉的设备搬运机械手控制系统研发[D].2019.[13]李泽,闫学文,温志宏,等.一种新型的搓纸轮自动包装控制系统设计[J].包装工程,2019,40(7):174-179.LIZe,YANXue-wen,WENZhi-hong,HEQiu-sheng.NewDesignofRubberRollerAutomaticPackagingControlSystem.P