气动搬运机械手的PLC控制设计-毕业论文.doc

【气动搬运机械手的PLC控制设计】 气动搬运机械手是一种自动化设备，它模拟人类手部的动作，按照预设的程序、路径和要求自动抓取、搬运或操作物体。这种机械装置广泛应用于工业生产中，特别是在汽车、电子、机械加工、食品和医药等领域，能显著提高生产效率，降低人工劳动强度，改善工作环境，实现生产的自动化。 本设计的机械手专用于光轴的搬运，与锻床、数控机床、组合机床等设备协同作业，处理圆柱形工件。机械手由三个自由度构成，采用气压驱动，这使得其动作快速、精确且易于控制。设计过程中，首先要对手部、手腕、手臂等关键部位进行设计计算，确保它们能满足搬运任务的需求。接着，选择适当的传动方式和驱动方式，构建机械手的结构框架。 在硬件设计完成后，接下来的重点是电气控制系统的设计，即PLC（可编程逻辑控制器）的应用。PLC是工业自动化中的核心部件，它通过预先编程的指令控制机械手的动作流程。在本设计中，PLC控制机械手执行以下动作：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退。同时，还提供了回原位、手动、单步、单周期和连续等多种操作模式，以适应不同工作场景的需求。 在实际操作中，用户可以通过这些模式灵活地控制机械手的工作流程，比如在调试或维修时选择手动模式，而在正常生产中则可设置为连续模式，实现高效连续搬运。此外，PLC的灵活性还体现在可以通过修改程序来调整机械手的动作，以适应工件尺寸、重量或工艺流程的变化。 气动系统的选用是因为气压驱动具有成本低、维护简单、反应速度快等优点。与液压或电动驱动相比，气压系统在安全性和环保性方面也有显著优势，特别适合于需要快速响应和精确控制的搬运任务。然而，气动系统的稳定性和精度可能略逊于电动系统，因此在设计时需要充分考虑这一因素，通过优化结构和控制系统来弥补可能的不足。 气动搬运机械手的PLC控制设计是一项综合了机械工程、流体动力学、自动化控制等多个学科的复杂工程。它不仅需要深入理解各组成部分的设计原理，还要掌握PLC编程技术，以及对工艺流程的深刻理解。通过这样的设计，可以实现对机械手的精确控制，提高生产线的效率，同时降低对人力资源的依赖，符合现代工业化生产的发展趋势。