气动机械手的设计及其PLC控制系统

摘  要

本文设计了一种气动搬运机械手，其控制部分采用PLC控制系统。论文首先对气动机械手的功能进行分析，确定了总体方案，并设计了驱动系统原理图。由设计参数对机械手的主要组成部分进行选型，并对其进行三维建模，用于演示其工作原理。然后，根据控制要求，对PLC进行了选型，编写出了控制系统的梯形图程序，并绘制出了硬件接线图。

关键词：机械手，PLC，气压传动

目  录

1 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 目前国内外有关机械手的研究状况 2

1.3 本文的主要研究内容 2

2 机械手系统的结构和总体设计方案 3

2.1 机械手的功能分析 3

2.2 机械手的执行机构及运动分析 4

2.3 机械手的驱动系统 5

2.4 机械手的检测系统 5

3 机械手结构的设计 5

3.1 机械手的技术参数 6

3.2 气爪的选型 6

3.3 伸缩缸的选型 7

3.4 升降缸的选型 7

3.5 摆动缸的选型 8

4 机械手的三维建模 9

4.1 零件的三维建模 9

4.1.1 气爪的建模 10

4.1.2 伸缩缸的建模 10

4.1.3 升降缸的建模 10

4.1.4 摆动缸的建模 10

4.2 机械手的装配 11

4.3 机械手运动仿真 11

5 PLC控制系统的软件设计 12

5.1 PLC的介绍 12

5.1.1 PLC的定义 12

5.1.2 PLC的优点 12

5.1.3 PLC的分类 13

5.2 PLC的选型 13

5.3 系统控制要求 15

5.4 程序设计 16

5.4.1 梯形图语言介绍 16

5.4.2 梯形图程序 16

5.5 机械手的工作分析 18

5.5.1 自动工作方式 18

5.5.2 手动工作方式 19

6 PLC控制系统的硬件设计 19

6.1 传感器的选择 19

6.2 PLC硬件接线图 19

7 结束语 20

致谢 21

参考文献 22