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基于PLC控制的气动机械手物料搬运系统设计与开发开题报告

 2020-02-20 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机械手的研制和生产己成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复、枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装,加工工件的搬运、装卸、特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,开发研制自动机械手从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。

机械手自二十世纪六十年代初问世以来,经过50多年的发展,现在己经成为制造业生产自动化中重要的机电设备。目前,正式投入使用的绝大部分机械手属于第一代机械手,即程序控制机械手。这代机械手基本上采用点位控制系统,没有感觉外界环境的感觉器官,主要用于焊接、喷漆和上下料。第二代机械手具有感觉器官,仍然以程序控制为基础,但可以根据外界环境信息对控制程序进行校正。这代机械手通常采用接触传感器一类的简单传感装置和相应的适应性算法。现在,第三代机械手正在第一、第二代机械手的基础上蓬勃发展起来,它是能感知外界环境与对象物,并具有对复杂信息进行准确处理,对自己行为做出自主决策能力的智能化机械手。它能识别景物,具有触觉、视觉、力觉、听觉、味觉等多种感觉,能实现搜索、追踪、辨色识图等多种仿生动作,具有专家知识、语音功能和自学能力等人工智能。

国外方面:近几年国外工业机械手领域有如下几个发展趋势。机械手性能不断提高,而单机价格不断下降;机械结构向模块化、可重构化发展;控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展;传感器作用日益重要;虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真、预演,发展到用于过程控制。

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2. 研究的基本内容与方案

气动机械手主要完成工件的搬运,本文提出的气动机械手搬运物料工作示意图如图2-1所示:

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3. 研究计划与安排

第1周至第3周,英文文献查询与翻译;

第4周至第5周,项目需求调研,确立控制目标,完成开题报告;

第6周至第8周,项目总体设计方案开发,各功能模块规划;

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. 王辉等. 三菱电机通信网络应用指南[m]. 北京: 机械工业出版社,2010.

  2. 满永奎. 三菱q系列plc原理及应用设计[m]. 机械工业出版社.2010.

  3. 郁汉琪, 郭健. 可编程序控制器原理及应用[m]. 北京: 中国电力出版社,2004.

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