文档介绍：黑龙江农业经济职业学院
毕业论文
五轴搬运机器人的研究
姓名: 张中元
指导教师: 朱显明
专业: 机电一体化技术
班级: 机电133
2015年10月23日
摘要
现代计算机技术的产业革命,将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域,从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统
五轴机器人(机械手)是指能够自动抓取、操作的装置,多用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成,主要完成移动、转动、抓取等动作。
由于气压技术是以压缩空气为介质,以气源为动力的能源传递技术,其工作可靠性高、使用寿命长、对环境没有污染,所以在机械手的驱动系统中常采用气压技术。
控制系统是五轴机器人(机械手)的指挥系统,他通过控制驱动系统,让执行器按照规定的要求进行工作,并检测其正确与否。可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,它将逻辑运算、顺序控制、时序、计数、算术运算等控制程序,用指令形式存放在储存器中,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。与继电器控制线路相比,PLC具有可靠性高、抗干扰能力强;变成简单、使用方便;设计、安装容易,维护工作量少;功能完善、通用性强;体积小、能耗低等特点。因此,机械手控制系统越来越多的由可编程控制器(即PLC)来实现。
本文以柔控系统中的五轴机器人的程序设计为例,充分利用气动与PLC技术的特点,实现自动化控制。并给出了对应的I/O分配表,和PLC的外部接线图。
关键词:机械手,自动化,PLC,步进电机
目录
摘要 1
目录 2
第1章引言 3
五轴机器人(机械手)与PLC的描述 3
五轴机器人(机械手)与PLC在国内外的现状 3
3
4
、目标以及可行性 4
4
4
4
第2章 PLC、气动、步进电机及驱动器的介绍 5
PLC技术的介绍 5
PLC的历史与发展 5
PLC的特点 5
西门子PLC 6
8
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编码器 12
第3章五轴机器人(机械手)的动作流程 15
五轴机器人的动作流程 17
17
17
17
分拣单元的元器件 15
第4章 PLC编程、接线图、分配表 15
I/0分配表 15
外部接线图 16
PLC程序的编写 16
总结 24
参考文献 25
致谢 26
第1章引言

五轴机器人是机械手的一种。机械手是模仿人的手部动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置,在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人们的劳动强度,甚至危及生命。机械手就是在这种条件下诞生的,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。它特别是在高温、高压、多粉尘、易爆、放射性等恶劣环境中,以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此获得日益广泛的应用。
机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已经成为高科技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,他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。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,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。
本课题设计的机械手是采用PLC通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单等特点,来实现自动化控制的。

机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国工程师德尔沃最早提出机械人的概念;1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。1959年美国德尔沃与英格伯制造了世界上的第一台机械人;1962年美国正式将机械人的的使用性提出来,且制造出类似人的手臂;1967年日本成立了人工手研究会,并召开了首届机械手学术会;1970年在美国召开了第一届工业机械人学术会