某搬运工件机械手控制系统设计

成都理工大学工程技术学院毕业论文某搬运工件机械手控制系统设计作者姓名：xxx专业名称：机械工程及自动化指导教师：xxxx副教授某搬运工件机械手控制系统设计I摘要搬运机械手是企业自动化生产线中重要设备之一，其性能的优劣直接影响到产品的产量和质量。因此，设计性能优良的搬运机械手控制系统对于提高产品产量和质量具有十分重要的意义。论文针对完成曲轴在两条生产线之间搬运任务的搬运机械手控制系统进行设计。采用了电液一体化的设计方案，液压缸实现了机械手对工件的抓放，通过伺服电机来实现机械手在水平、竖直方向快速精确的移动。采用SIEMENS公司的SIMATICS7-200系列PLC作为核心控制器，外扩定位模块EM253模块对伺服电机进行精确的定位控制，从硬件和软件两个方面进行设计，完成了PLC在搬运机械手中硬件连接，I/O点分配和应用程序的设计，实现了机械手的上电初始化、零点复位、故障报警、手动运行、半自动运行和在无人看守时的自动运行。最终达到设计要求，完成搬运目的。关键词：搬运机械手PLC定位模块EM253控制系统某搬运工件机械手控制系统设计IIAbstractCarryingmanipulatorisoneoftheimportantequipmentintheenterpriseautomaticproductionline,whoseperformancequalitydirectlyaffectproductqualityandproduction.Therefore,thedesignofexcellentpropertiescarryingmanipulatorcontrolsystemtoimproveproductqualityandproductionisveryimportant.Thispaperaimedatdesigningthecarryingmanipulatorhandlingmissioncontrolsystemwhichachievedthecrankshaftbetweentwoproductionlines.Adoptingelectricalintegrationdesign,weusealockingfunctionofthecylindertorealizethemanipulatorgraspoftheworkpieceinputandguaranteetheexpiredcondition,throughstateofmanipulatorkeepservomotormovequicklyandaccuratelyinlevelandtheverticaldirection.AdoptSIEMENScompanySIMATICS7-200PLCasthecorecontroller,theoutsideenlargeEM253performsaccuratepositioningcontrolinmodulemoduleofservomotor,designingfromtwoaspectsofhardwareandsoftware,completedinhandlingmechanicalhandPLChardwareconnection,I/Opointdistributionandapplicationofthedesign,realizingthemanipulatoronelectricityinitialization,zeroreset,faultalarm,manualoperation,semi-automaticoperationandtheautomaticoperationwhennokeepingwatch.Finallyachivedthedesignrequirementsandcompletedhandlingpurpose.KEYWORDS：carryingmanipulator，PLCPositionModuleEM253，controlsystem某搬运工件机械手控制系统设计III目录摘要..........................................................................................................IAbstract....................................................................................................II目录...........................................................................................................III前言.............................................................................................................11系统主要部件选择..................................................................................51.1液压缸的选择...............................................................................51.2阀门的选择...................................................................................71.3行程开关的选择...........................................................................81.4接近开关的选择...........................................................................81.5驱动电机的选择...........................................................................92控制系统的硬件设计...........................................................................102.1控制系统功能.............................................................................102.2控制系统硬件组成.....................................................................112.2.1位控模块...........................................................................112.2.2控制系统硬件结构...........................................................122.3操作面板的设计.........................................................................122.4PLC系统设计..............................................................................142.5运动控制系统的实现.................................................................172.6控制系统电路设计.....................................................................203系统软件的设计与实现.......................................................................223.1系统工作方式.............................................................................223.2程序设计.....................................................................................233.2.1主程序设计.......................................................................23某搬运工件机械手控制系统设计IV3.2.2初始化子程序设计...........................................................233.2.3复位子程序与报警程序设计...........................................243.2.4手动运行子程序设计.......................................................253.2.5半自动运行子程序...........................................................263.2.6自动子程序设计...............................................................28总结...........................................................................................................30致谢...........................................................................................................32参考文献...................................................................................................33附件1系统配件清单............................................................................34附件2液压线路简图............................................................................35某搬运工件机械手控制系统设计1前言工业机械手在先进制造技术领域中扮演着极其重要的角色，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是一种能自动化定位控制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。工业机械手的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。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。本次的课题是搬运工件机械手系统设计初始参数与设计要求:1、抓重：0~100N；2、自