788 工業(yè)機械手模型

788 工業(yè)機械手模型,工業(yè),機械手,模型 攀枝花學(xué)院Panzhihua University本科畢業(yè)設(shè)計（論文）工業(yè)機械手模型基于 PLC 的控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計文獻綜述院 （系）： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 03 級機制一班 學(xué)生姓名： 劉 洋 學(xué) 號:200310621044二 00 七年 4 月 29 日1文獻綜述：工業(yè)機械手模型控制系統(tǒng)設(shè)計1 工業(yè)技術(shù)的發(fā)展要求以知識為基礎(chǔ)的社會對科學(xué)發(fā)展提出了強烈需求，綜合國力的競爭已前移到基礎(chǔ)研究，而且愈加激烈。我國作為快速發(fā)展中的國家，更要強調(diào)基礎(chǔ)研究服務(wù)于國家目標，通過基礎(chǔ)研究解決未來發(fā)展中的關(guān)鍵、瓶頸問題。遴選研究方向的原則為：對國家經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全具有戰(zhàn)略性、全局性和長遠性意義；雖暫時還薄弱，但對發(fā)展具有關(guān)鍵性作用；能有力帶動基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的結(jié)合，引領(lǐng)未來高新技術(shù)發(fā)展。1.1 我國工業(yè)發(fā)展規(guī)劃前沿技術(shù)是指高技術(shù)領(lǐng)域中具有前瞻性、先導(dǎo)性和探索性的重大技術(shù)，是未來高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是國家高技術(shù)創(chuàng)新能力的綜合體現(xiàn)。選擇前沿技術(shù)的主要原則：一是代表世界高技術(shù)前沿的發(fā)展方向。二是對國家未來新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展具有引領(lǐng)作用。三是有利于產(chǎn)業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代，實現(xiàn)跨越發(fā)展。四是具備較好的人才隊伍和研究開發(fā)基礎(chǔ)。根據(jù)以上原則，要超前部署一批前沿技術(shù)，發(fā)揮科技引領(lǐng)未來發(fā)展的先導(dǎo)作用，提高我國高技術(shù)的研究開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。我國已把裝備制造業(yè)作為當(dāng)前最緊迫行業(yè)，面對各方面的挑戰(zhàn)，裝備制造業(yè)已不能與當(dāng)前我國的發(fā)展水平同步了。 而機械手是集各項技術(shù)于一身的工業(yè)機器，它包含控制技術(shù)、新材料、傳感與檢測、電子信息與傳輸?shù)?。我國重點發(fā)展的與機械手相關(guān)項目：1、傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理重點開發(fā)多種新型傳感器及先進條碼自動識別、射頻標簽、基于多種傳感信息的智能化信息處理技術(shù)，發(fā)展低成本的傳感器網(wǎng)絡(luò)和實時信息處理系統(tǒng)，提供更方便、功能更強大的信息服務(wù)平臺和環(huán)境。2、重大生產(chǎn)事故預(yù)警與救援重點研究開發(fā)礦井瓦斯、突水、動力性災(zāi)害預(yù)警與防控技術(shù)，開發(fā)燃燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業(yè)事故防控與救援技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。3、智能感知技術(shù)重點研究基于生物特征、以自然語言和動態(tài)圖像的理解為基礎(chǔ)的“以人為中心”的智能信息處理和控制技術(shù)，中文信息處理；研究生物特征識別、智能交通2等相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)技術(shù)。4、新材料技術(shù)新材料技術(shù)將向材料的結(jié)構(gòu)功能復(fù)合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過程綠色化發(fā)展。突破現(xiàn)代材料設(shè)計、評價、表征與先進制備加工技術(shù)，在納米科學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展納米材料與器件，開發(fā)超導(dǎo)材料、智能材料、能源材料等特種功能材料，開發(fā)超級結(jié)構(gòu)材料、新一代光電信息材料等。5、先進制造技術(shù)先進制造技術(shù)將向信息化、極限化和綠色化的方向發(fā)展，成為未來制造業(yè)賴以生存的基礎(chǔ)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。重點突破極端制造、系統(tǒng)集成和協(xié)同技術(shù)、智能制造與應(yīng)用技術(shù)、成套裝備與系統(tǒng)的設(shè)計驗證技術(shù)、基于高可靠性的大型復(fù)雜系統(tǒng)和裝備的系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。6、智能服務(wù)機器人智能服務(wù)機器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智能化裝備。以服務(wù)機器人和危險作業(yè)機器人應(yīng)用需求為重點，研究設(shè)計方法、制造工藝、智能控制和應(yīng)用系統(tǒng)集成等共性基礎(chǔ)技術(shù)。所有這些前沿技術(shù)，發(fā)揮科技引領(lǐng)未來發(fā)展的先導(dǎo)作用，提高我國高技術(shù)的研究開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。2 可編程控制器的特點與應(yīng)用PLC 能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，可靠性高。在工業(yè)生產(chǎn)中一般要求控制設(shè)備具有很強的抗干擾能力。而 PLC 在這方面有獨到之處：硬件上采用光電隔離裝置以防止輸出對輸入的反饋干擾；采用屏蔽措施以防止空間的電磁干擾；設(shè)置濾波環(huán)節(jié)，以消除外部干擾和各模塊之間的干擾影響；采用連鎖及互鎖控制、自診斷電路和模塊式結(jié)構(gòu)等措施，以提高硬件的可靠性及模塊的互換性；在軟件上采用了故障自檢測、自診斷等措施。1、 PLC 軟件簡單易學(xué)；2、 PLC 使用方便；3、 PLC 體積小，重量輕，便于安裝。由于 PLC 具有上述一系列優(yōu)點，工業(yè)控制中廣泛用于以下三種控制：（1）開關(guān)量順序、邏輯控制：即代替繼電器控制系統(tǒng)，如冶金行業(yè)中的高爐上料系統(tǒng)，軋鋼機、連鑄機、費剪等控制系統(tǒng)；機械行業(yè)各種自動生產(chǎn)線、自動加工機床、機械手、龍門銑床等控制；輕工業(yè)中的注塑機、包裝機、食品加工機械等。 （2）模擬量控制：如溫度、壓力、流量等；（3）數(shù)據(jù)采集、分析處理：如控制中的數(shù)據(jù)采集、算術(shù)運算、函數(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、排序和查表等操作。33 本課題基本內(nèi)容，可能遇到的困難，解決問題的方法和措施采用 PLC 構(gòu)成機械手的自動控制系統(tǒng)，可通過修改 PLC 控制程序，改變對機械手模型的控制要求。機械手橫軸水平面內(nèi)作前后方向運動，豎軸能在垂直面內(nèi)作上下兩方向運動，底座能作正反兩方向旋轉(zhuǎn)，手能正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并且底座能在任意位置停止的功能。機械手抓?。鹤疃?1.5kg 的重物；機械手前后行程500mm；上下行程 800mm。我以前做過類似的設(shè)計，我只是對于底盤旋轉(zhuǎn)任意角度難以實現(xiàn)，我想能達到，可以采用編碼盤檢測脈沖計數(shù)來實現(xiàn)，還沒有一個仿真環(huán)境來校核，只有通過反復(fù)推理其正確性。還有我們是兩個人做，一個做機械部分，一個做控制部分，這需協(xié)作，我控制部分也離不開機械元件的選擇，我們得彼此溝通才能達到共同的目標。所以每做一部分我們就要商量如何處理遇到的問題，我們都得一起前進。4 機械手的發(fā)展與應(yīng)用目前工業(yè)機械手主要用于流水線傳送、焊接、裝配、機床加工、鑄造、熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面都能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。在國內(nèi)主要是發(fā)展各方面的機械手，逐步擴大應(yīng)用范圍，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機械手，用條件還要研制示教機械手、組合機械手等。將機械手各運動構(gòu)件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構(gòu)，以及用于 不同類型的夾緊機構(gòu)，設(shè)計成典型的通用機構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，即可組成不同用途的機械手，即便于設(shè)計制造，又便于改換工作，擴大了應(yīng)用的范圍。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以更好地發(fā)揮機械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機械手，并考慮與計算機聯(lián)用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。在機械制造業(yè)中，工業(yè)機械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要應(yīng)用于機床、模鍛壓力機的上下料以及焊、噴漆等作業(yè)，它可以按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，有些還具備有傳感反饋能力，能應(yīng)付外界的變化。如果機械手發(fā)生某些偏離時，會引起零部件甚至機械本身的損壞，但若有了傳感反饋自動，機械手就可以根據(jù)反饋自行調(diào)整。5 本課題研究意義，研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)越來越高，工人工作環(huán)境和工作內(nèi)容也要求理想化簡單化，對于一些往復(fù)的工作由機械手遠程控制或自動完成顯4得非常重要。這樣可以避免一些人不能接觸的物質(zhì)對人體造成傷害，如冶金、化工、醫(yī)藥、航空航天等。對于機械手的研究國內(nèi)外的水平不一，但代表當(dāng)今最先進的技術(shù)在日本，他的自動化，人性化令人嘆為觀止，這些技術(shù)依賴于控制理論、新材料科學(xué)，它是融合各種尖端技術(shù)的現(xiàn)代機器。我國也陸續(xù)在工業(yè)中有所應(yīng)用，對于自動控制，柔性制造系統(tǒng)中應(yīng)用更為廣泛，但我國的自動化水平有待提高，只相當(dāng)于世界先進技術(shù)在八十年代的水平。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，機械手技術(shù)也隨之提高，發(fā)展的趨勢是工作強度高，靈活性強，準確可靠，可以自動檢測并下達動作命令，融入先進的人工智能，使人只作平時的簡單的維護，這也是現(xiàn)代工廠的發(fā)展趨勢。6 結(jié)語通過收集各方資料和初期規(guī)劃，我已對此非常了解，我相信經(jīng)過我自己的努力和在老師的指導(dǎo)下，我能把他做好。雖然問題會在做的過程中不斷出現(xiàn)，我有信心做好這一切，還望老師多多指教。參考文獻[1] 瞿大中. 可編程控制與實驗[P].華中科技大學(xué)出版社 ,2002.12.[2] 張桂香,柯志敏.機電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南[J].北京:機械工業(yè)出版社 ,2005.1.[3] 殷建國.工廠電氣控制技術(shù)[M].北京:經(jīng)濟管理出版社 ,2006.9.[4] 齊占慶.機床電氣控制技術(shù)[G].北京:機械工業(yè)出版社 ,2006.1.[5] 左建民.液壓與氣壓傳動[TH].北京:機械工業(yè)出版社,2005.1.[6] 于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計［Ｊ］.北京:清華大學(xué)出版社 ,2004.[7] 求是科技.plc 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The evolution of PLC-based loop control. Control engineering,19955本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述評價表畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 工業(yè)機械手模型基于 PLC 的控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計綜述名稱評閱教師姓名 職稱評 價 項 目 優(yōu) 良 合格 不合格綜述結(jié)構(gòu) 01 文獻綜述結(jié)構(gòu)完整、符合格式規(guī)范02能準確如實地闡述參考文獻作者的論點和實驗結(jié)果03 文字通順、精練、可讀性和實用性強綜述內(nèi)容04反映題目所在知識領(lǐng)域內(nèi)的新動態(tài)、新趨勢、新水平、新原理、新技術(shù)等05中、英文參考文獻的類型和數(shù)量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范參考文獻06 圍繞所選畢業(yè)設(shè)計（論文）題目搜集文獻成績綜合評語：評閱教師（簽字）： 6年 月 日