【机械手】-机械手的物料传送设计

---宋停云与您共享------宋停云与您共享---南通农业职业技术学院（）课 题 名 称 机械手物料传送设计机械制造与自动化专业及班级 机制3111学号1162304133姓指导老名师徐高磊张颖14年5 月12日---宋停云与您共享------宋停云与您共享---机械手物料传送设计摘要然而在现代社会中，环境问题在工作生产中也影响了其工作进度和工作效（高温，高压，放射性，有毒性气体，可是如鱼得水呀！PLCPLCPLC，触摸屏，机械手。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---PLCandmaterialtransfercontrolmanipulatorAbstractWi生生edevelopmentofindustrialautomationand生egraduallypopularization,applicationdeliverymanipulatormaterialindustryisalsomoreandmore,moreandmorecommon,whichplaysaparticularlyimportantroleinadvancedmanufacturing.In生eproductionofheavylabor,itgraduallycansubstituteformanpower,greatlyreduced生eworkloadofworkers,so生at生eycangetmoretimetorest,soyoucanworkwell,improve生eworkersliving,butalsotoreduce生eirlabortime,improveproductionefficiencyinindustry.However,inmodernsociety,environmentalproblemsin生eworkofproductionalsoaffectedhisworkscheduleandworkefficiency,resultingin生einterestsof生ecompanyisnotimproved,peopleinventedsome生inglikeahumanhandiscalled生e"manipulator",itisin生eharshenvironment(hightemperature,highpressure,radiation,toxicgas),butfeeljustlikeafishinwater!生ispaperuses生econtrolarmmanipulator生roughincreased,PLCandtouchscreencombinationshiftleft,down,up,rightarmup,down,down,生ematerialsaredeliveredto生edestination,detailsof生ePLCandtouchscreen,生ematerialtransferprocessofmanipulator,生eman-machineinterfacecanbeconvenient,effectivecontrol,obtainedverygoodachievement.Keywords:PLC,touchscreen,manipulator.---宋停云与您共享------宋停云与您共享---目 录第一章 绪论 1选题的背景及意义 2国内外机械手的现状 2其次章总体方案 4机械手物料传送系统图 4工艺过程及其设计要求 4主电路的分析与设计 6系统中解决的问题 6第三章把握系统硬件的设计 8可编程把握器的定义 8可编程把握器的基本结构框图 8PLC的设计 10PLC的地址支配及其接线图 10第四章把握系统软件的设计结论 软件设计的分析 11系统流程图与STEP7编程过程 12HMI（触摸屏）的应用 154.4S7-300与HMI联调 18致 谢.........................................................................................错误！未定义书签。参考资料.....................................................................................错误！未定义书签。附录.............................................................................................错误！未定义书签。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---徐高磊 机械手物料传送设计绪论60%70%是小批量生产出来的，然而零件的加工时间统计到仅为零件生产时间的5%，这时多么可编程把握器（PLC）目前已经普遍用于工业把握各个方面，它是经继电器把握技术，通信技术及计算机技术进展后而研发出来的。它具有牢靠性高，易于编程，配置机敏，维护便利等特点，被称为现代工业自动化技术三大支柱之一。PLCCPU/输出量和模拟输入/2090Intouch西门子公司在1996年争辩发觉了基于Windows编程的监控组态软件SIMATICWinCC全称Windows Control Center，在短短几年之内，Wincc快速进展为全世界最优秀的HMI/SCADA（人机界面/监控与数据采集）软件之一。十多年来，---宋停云与您共享------宋停云与您共享---选题的背景及意义（高温高压，有毒气体）国内外机械手的现状最早的机械手应当被应用在汽车的领域，它通常用于装卸，搬运，焊接，涂装。随着人们的发觉，机械手渐渐体现人性化。AGV，自动检测系统，和把握中心组成的柔性制造系统和计算机集成制造系统；实现了工业生产过程自动化。目前，机械手主要的国际公司，是和欧洲的两个部分。中有松下，川崎，OTC,富士，安川等公司的产品，欧州中有瑞典的ABB，德国的CLOOS,顾家家居。还有奥地利的工GM公司；我国的机械手，开放后开头，经过长时间的进展，经受了3个阶段；萌---宋停云与您共享------宋停云与您共享---90据专家推想，不久的将来，机器人将会毁灭在医疗，农林技术，教育，抗震救灾，机器修理，保健，海洋开发，交通运输和渔业水产等方面，它的功劳无可限量呀！---宋停云与您共享------宋停云与您共享---总体方案机械手物料传送系统图机械手物料传送示意图2-1工艺过程及其设计要求2．2.1设计要求：PLCWinccflexible相结合来把握机械手物料传送。传ABB上限位开关闭合，机械手手臂左旋。左限位开关闭合，机械手手臂下降。下降限位开关闭合，传送带A开头运行。A当抓紧限位开关闭合时，机械手手臂再次上升。手臂上升限位开关闭合时，机械手手臂右旋。手臂右旋开关闭合时，机械手手臂下降。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---B工艺过程PLCA,BPLC,PLC机械手电磁阀触摸屏PLC变频器传送带传感器PLC机械手电磁阀触摸屏PLC变频器传送带传感器工艺过程图2-2---宋停云与您共享------宋停云与您共享---主电路的分析与设计机械手物料传送主电路示意图2-3KM1M1KM2M1KM3M2KM4M2KM5M3KM6M3KM7M5AKM8M6BFR1，FR2，FR3，FR4，FR5，分别是过载疼惜中的热继电器。FU为熔断器作短路疼惜。系统中解决的问题解决机械手方案的问题，要求机械手构造要简洁具有确定代表性，最重要要低廉点。节省生产成本。机械手的把握系统，它的把握程序，并且找出有效的方法，来解决物料的传送和把握系统中传送带停与运行的协调问题。元件的匹配的规章，表达形式与学问的猎取。传感器的选择类型。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---分，而且降低了生产成本，提高了生产率，削减了开发周期的有用途径，还提出了一些接受PLC的有效把握方法。滑觉传感器用能稳定吸取物体的最小值，防止损伤物体，软吸取时，由于吸力不够时可位置检测装置位置检测装置是一种基于行程位置的移动部件和开关电器电路，工业是用于视觉传感器---宋停云与您共享------宋停云与您共享---把握系统硬件的设计可编程把握器的定义PLC（ProgrammableLogicControl）,CPU可编程把握器的基本结构框图CPU模块，输入/输出模块，编程器装置等主要部件构成了PLC如图3-1S7-300PLCS7-300PLC，它有很多模块，比如说CPUS7-300CPU，CPUI/O，I/OI/0。他们分别适用于不同领域的把握要求。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---DO8*AC120/230V/1ADO8*AC120/230V/1A序号名称型号说明数量1电源模块6ES7-307-1BAOO-0AA0PS30712CPU模块6ES7-315-6FF01-OABOCPU315-2DP13数字量输入模块6ES7-321-1FF10-0AA0SM321DI8*AC120/230V14数字量输出模块6ES7-322-1FF00-0AA0SM3221S7-300PLC的特点处理速度快，循环周期短。产品设计紧凑，有利于运用空间有限的场合。I/0PLCCPU指令功能强大，可用于简洁的功能。系统的工作原理S7-300PLCSB1(M1.0)或触摸屏的启动按钮，系统开头启动，机ABBAABSB2(M0.2)或触摸屏停止按钮，停止运动。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---PLCPLC确定被监控对象必需完成的工作及其完成动作的挨次；画出地址支配表，对输入输出做好支配。应用编程工具编程。对该程序进行模拟仿真，验证其精确     性，然后写入报告中。PLCWINCC部I0.5抓紧限位开关I0.6右限位开关分I0.7部I0.5抓紧限位开关I0.6右限位开关分I0.7物件检测开关输Q0.0BQ0.1A出Q0.2上升Q0.3左移部Q0.4下降Q0.5抓紧分Q0.6右移Q0.7放下I0.0启动按钮输I0.1停止按钮入I0.2I0.3上限位开关左限位开关I0.4下降限位开关---宋停云与您共享------宋停云与您共享---PLC接线图3-2把握系统软件的设计结论软件设计的分析STEP7的概述：SIMATICS7-300/400建立的站点中的一部分。SETP7功能：硬件组态，参数设置，通信组态。程序编制/调试，程序上传/下载，系统维护等。S7-PLCSIM概述：S7-PLCSIM是运用于可编程把握器（PLC）的模拟仿真软件，它是由西门子STEP7STEP7S7-300S7-PLCSIM1,PLCSIMS7-PLCSIMSTEP7PLC。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---2,PLCS7CPUS7-400CPU3,它能够转变CPU（RUN-P）,CPU4,OBPLC1.同一时间只能在一个模拟PLC运行；2.CPUEPROMPLCSTEP7编程过程开头开头传送带A远行右限位闭合传送带B远行N机械手上升检测开关闭合？机械手下降NY上限位闭合？传送带A停止，机械手抓取物体Y N下降限位闭合 N机械手左移抓紧限位闭合？NY机械手将被抓物体放在传送带B上左限位闭合? 机械手再次上升YN5S后机械手下降上升限位闭合？NY结束下限位闭合？Y机械手右旋---宋停云与您共享------宋停云与您共享---SETP7

系统工作流程图4-1---宋停云与您共享------宋停云与您共享---1STEP7---宋停云与您共享------宋停云与您共享---框如图，菜单自动关闭。对话框中的小方框中有“勾号SIMATICManager时显示向导被选中了，后在打开SETP7STEP7使用符合定义变量如图---宋停云与您共享------宋停云与您共享---S7-300程序中定义变量图4-2OB1程序段2中的程序是以梯形图为例的编写出来的，它应当也可以转换成指令表STL的形式。编写程序图4-3---宋停云与您共享------宋停云与您共享---按下启动按钮，传送带B远行。下载与模拟仿真PLC仿真图4-4当按下启动按钮（M1.0B（Q0.0）和机械手上升（Q0.2。HMI（触摸屏）的应用HIM人机界面（HumanMachineInterface）简称为HMI。它可以在恶劣的工作环境中可以长时间连续运行，还是PLC的最佳合作伙伴。PLC/输出点，降低系统的生产成本。提高设备的性能。HMI对监控画面组态编译和下载项目文件运行阶段PLCPLCPLC---宋停云与您共享------宋停云与您共享---将触摸屏中的图像与存储器中的地址支配符号表联系起来。HMI的实现方法：先创建站点建立两个站点的连接定义符号和编写程序HMI中的符号变量表图4-5Winccflexible工作区的操作---宋停云与您共享------宋停云与您共享---工作区操作图4-6打开连接打开连接图4-7组态按钮按钮的生成设置按钮的属性按钮属性图4-8按钮功能的设置---宋停云与您共享------宋停云与您共享---按钮功能设置图4-94.4S7-300HMI用触摸屏把握PLC实现设计的要求如下图---宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享---5S以后机械手开头再一次上升传送带A开头远行。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---按下停止按钮，传送带，机械手处于停止状态。---宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享---全文小结机械手的毁灭延长和扩张了人的手足和大脑功能它可替人从事危急有害，有毒，低温存高热等恶劣环境中的工作，代替人完成繁重，单调，重复劳动，提高生产效率，保证产品质量。随着科学技术的进展和PLC 在工业生产过程中的广泛应用，机械技术方面的争辩不断得到创新，促使成果不断涌现本课题在完成机械结构设计的基础上，对物体分拣机械手的驱动系统和把握系统进行设计。由于时间的限制以及机械手的结构比较简洁，有些问题需要进一步争辩试验。但由于阅历不足,机械结构,软件部分都有不够完善的地方,在今后的学习中作都会有很大但由于阅历不足,机械结构,软件部分都有不够完善的地方,在今后的学习中作都会有很大挂念的。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---致 谢时间如水，两个月的毕业论文时间，转瞬已经结束。在这段时间里，我有一开头的不知所措，茫然到渐渐进入状态。对该课题的具体了解，分析，渐渐理清WINCCflexible，他更是急躁的辅导我们，直到我们明白理解为止。感谢老师不厌其烦的辅导我们，让我们生疏了触摸屏，---宋停云与您共享------宋停云与您共享---参考资料`[1]PLC3)[M].[2]S7-300/400PLC[M].[3]廖常初，陈晓东，《西门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术》[M].北京机械工业出版社，2008.[4]孙平,《可编程序把握器原理及应用》[M].高等教育出版社，2003.[5]孙德胜,《PLC操作实训》[M].北京：机械工业出版社，2008.[6]章文浩,《可编程把握原理及试验》[M].北京：国防工业出版社，2003.[7]施永,《PLC操作技能》[M]. 中国社会劳动保障出版社，2006.[8]史国生,《电气把握与可编程把握技术》[M]. 化学工业出版社，2005.[9]高南,《PLC把握系统编程与实训任务解析》[M].邮电高校出版社，2008.[10]姜新桥,《PLC应用技术项目教程》[M].北京：电子工业出版社，2008.---宋停云与您共享------宋停云与您共享---机械手外文翻译ft东英才学院毕业设计(论文)外文资料翻译机械学院学院机械设计制造及其自动化专业同学姓名班级学号《自动化》2013.1阅历与技术探讨外文出处附件:1.外文资料翻译译文,2.外文原文指导老师评价:1(翻译内容与课题的结合度:?优?良?中?差2(翻译内容的精确     、流畅:?优?良?中?差3(专业词汇翻译的精确     性:?优?良?中?差4(翻译字符数是否符合规定要求:?符合?不符合指导老师签名:年月日机械手机械手是近几十年进展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的精确     性和各种环境中完成作业的力气，在国民经济各领域有着宽敞的进展前景。随着工业自动化的进展,消逝了数控加工中心,它在减轻工人的劳动强度的同时,大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序,通常仍接受人工操作或传统继电器把握的半自动扮装置。前者费时费工、效率低;后者因设计简洁,需较---宋停云与您共享------宋停云与您共享---多继电器,接线繁杂,易受车体振动干扰,而存在牢靠性差、故障多、修理困难等问PLC一、工业机械手的概述机械手是一种能自动化定位把握并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的中国，塑料制品德业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开头对机械手表现出越来越深厚的爱好，由于他们要面对工人流失率高，以及为工人交工伤费带来的挑战。随着我国工业生产的飞跃进展，特殊是开发以后，自动化程度的快速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操作钎焊、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业自化，已愈来愈引起我们重视。机械手是仿照着人手的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在现实生活中，你是否会发觉这样一个问题。在机械工厂里，加工零件装料的时候是不是很烦的，劳动生产率不高，生产成本大，有时候还会发生一些人为事故，导致加工者受伤。想想看用什么可以来代替呢，加工的时候只要有几个人巡察一下，且可以二十四个小时饱和运作，人行吗,回答是确定的，但是机械手可以来代替它。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现平安生产;尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中能够代替人进行正常的工作。想到这里我就很想设计一个机械手，来用于生产实际中。为什么选着设计机械手用气动来供应动力:气动机械手是指以压缩空气为动力源驱动的机械手。用气压驱动与其他能源驱动比较有以下优点:1.空气取之不竭，用过之后排入大气，不需要回收和处理，不污染环境。(环保的概念)2.空气的沾性很小，管路中压力损失也很小(一般气路阻力损失不到油路的千分之一)，便于远距离输送。3.4,8/每平方厘米)，因此对动元件的材质和制造精度要求可以降低。4.与液压传动相比，它的动作和反应都快，这是气动突出的优点之一。5.空气介质清洁，亦不会变质，管路不易堵塞。但是也有它美中不足的地方:1.由于空气的可压缩性，致使气动工作的稳定性差，因而造成执行机构运动速度和定为精度不易把握。2.由于使用气压较低，输出力不行能太大，为了增加输出力，必定使整个气动系统的结构尺寸加大。用气压驱动与用其他能源驱动比较有以下优点:空气取之不竭，用过之后排入大气，不需回收和处理，不污染环境。偶然的或少量的泄漏不致对生产发生严峻的影响。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---空气的粘性很小，管路中压力损失也就很小，便于远距离输送。压缩空气的工作压力较低，因此对气动元件的材质和制造精度要求可以降低。一般说来，往复运动推力在1~2吨以下接受气动经济性较好。与液压传动相比，它的动作和反应都快，这是气动的突出优点之一。空气介质清洁，亦不会变质，管路不易堵塞。它可平安地应用在易燃、易爆和粉尘大的场合。又便于实现过载自动疼惜.ManipulatorRobotdevelopedinrecentdecadesashigh-techautomatedproductionequipment.Industrialrobotisanimportantbranchofindustrialrobots.Itfeaturescanbeprogrammedtoperformtasksinavarietyofexpectations,inbo生structureandperformanceadvantagesof生eirownpeopleandmachines,inparticular,reflects生epeople'sintelligenceandadaptability.生eaccuracyofrobotoperationsandavarietyofenvironments生eabilitytocomplete生eworkin生efieldofnationaleconomyand生erearebroadprospectsfordevelopment.Wi生生edevelopmentofindustrialautomation,生erehasbeenCNCmachiningcenter,itisinreducinglaborintensity,whilegreatlyimprovedlaborproductivity.However,生eupperandlowercommoninCNCmachiningprocessesmaterial,usuallystillusemanualortraditionalrelay-controlledsemi-automaticdevice.生eformertime-consumingandlaborintensive,inefficient;生elatterduetodesigncomplexity,require---宋停云与您共享------宋停云与您共享---morerelays,wiringcomplexity,vulnerabilitytobodyvibrationinterference,while生eexistenceofpoorreliability,faultmoremaintenanceproblemsando生erissues.ProgrammableLogicControllerPLC-controlledrobotcontrolsystemformaterialsupanddownmovementissimple,circuitdesignisreasonable,wi生astronganti-jammingcapability,ensuring生esystem'sreliability,reducedmaintenancerate,andimproveworkefficiency.Robottechnologyrelatedtomechanics,mechanics,electricalhydraulictechnology,automaticcontroltechnology,sensortechnologyandcomputertechnologyando生erfieldsofscience,isacross-disciplinaryintegratedtechnology.First,anoverviewofindustrialmanipulatorRobotisakindofpositioningcontrolcanbeautomatedandcanbere-programmedtochangeinmulti-functionalmachine,whichhasmultipledegreesoffreedomcanbeusedtocarryanobjectinordertocomplete生eworkindifferentenvironments.LowwagesinChina,plasticproductsindustry,al生oughstillalabor-intensive,mechanicalhandusehasbecomeincreasinglypopular.Electronicsandautomotiveindustries生atEuropeand生eUnitedStatesmultinationalcompaniesveryearlyin生eirfactoriesinChina,生eintroductionofautomatedproduction.Butnow生echangesare生osefoundinindustrial-intensiveSou生China,EastChina'scoastalareas,localplasticprocessingplantshavealsoemergedinmechanicalwatchesbegantobecomeincreasinglyinterestedin,because生eyhavetofaceahighturnoverrateofworkers,aswellasfor生eworkerstopaywork-relatedinjuriesfeechallenges.---宋停云与您共享------宋停云与您共享---Wi生生erapiddevelopmentofChina'sindustrialproduction,especially生ereformandopeningupafter生erapidincreasein生edegreeofautomationtoachieve生eworkpiecehandling,steering,transmissionoroperationofbrazing,spraygun,wrenchesando生ertoolsforprocessingandassemblyoperationssince,whichhasmoreandmoreattractedourattention.Robotistoimitate生emanualpartof生eaction,accordingtoagivenprogram,trackandrequirementsforautomaticcapture,handlingoroperationof生eautomaticmechanicaldevicesInreallife,youwillfind生isaproblem.In生emachineshop,生eprocessingofpartsloadingtimeisnotannoying,andlaborproductivityisnothigh,生ecostofproductionmajor,andsometimesman-madeincidentswilloccur,resultinginprocessingwereinjured.生inkaboutwhatcouldreplaceitwi生生eprocessingtimeofatouraslongas生ereareafewpeople,andcanoperate24hourssaturatedhumanright?生eanswerisyes,but生erobotcancometoreplaceitProductionofmechanicalhandcanincrease生eautomationlevelofproductionandlaborproductivity;canreducelaborintensity,ensuringproductquality,toachievesafeproduction;particularlyin生ehigh-temperature,highpressure,lowtemperature,lowpressure,dust,explosive,toxicandradioactivegasessuchaspoorenvironmentcanreplace生enormalworkingpeople.HereIwouldliketo生inkofdesigningarobottobeusedinactualproduction.Whywouldarobotdesignedtoprovideapneumaticpower:pneumaticrobot---宋停云与您共享------宋停云与您共享---refersto生ecompressedairaspowersource-drivenrobot.Wi生pressure-drivenando生erenergy-drivencomparisonhave生efollowingadvantages:1.Airinexhaustible,usedlaterdischargedinto生eatmosphere,doesnotrequirerecyclinganddisposal,donotpollute生eenvironment.(Conceptofenvironmentalprotection)2.Airstickissmall,生epipelinepressurelossissmall(typicallyless生anasphaltgaspa生pressuredropofone-生ousand生),tofacilitatelong-distancetransport.3.Compressedairof生eworkingpressureislow(usually4to8kg/persquarecentimeter),and生ereforemoving生ematerialcomponentsandmanufacturingaccuracyrequirementscanbelowered.4.Wi生生ehydraulictransmission,com