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基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计毕业设计论文设计（论文）题目：基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计下达日期：2015年7月8日开始日期：2015年9月1日完成日期：2015年月日指导教师：学生专业：电气自动化技术班级：自动化1302学生姓名：赵晓乐教研室主任：王永康电气工程学院基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计1陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书一、设计（论文）内容及要求：（一）设计（论文）内容本设计要求使用PLC、伺服电机、气缸等机电设备，实现一套精确定位的输送机械手控制系统。机械手是能够按照给定程序、轨迹与要求模仿人手的部分动作，实现自动抓取、搬运或操作的自动化装置，应用机械手可以提高生产作业的自动化水平及产品质量，减轻操作者的劳动强度，还可以大大提高生产的效率。输送机械手可以将工件从一个工作台上搬运到另一个工作台上进行加工，实现工件在工作台之间的传输，在自动化生产线中的得到了广泛的应用，精确的定位能力，是衡量输送机械手性能的重要指标。伺服电机是将收到的电信号转换成电机轴上的角位移输出，使用自带的编码器将运行信号反馈给伺服驱动器，实现闭环控制，可实现精确的定位控制。（二）要求1．准备资料1)西门子S7-200系列可编程控制器系统手册；2)松下NINASA5系列伺服驱动器使用说明书；3)直线气缸、摆动气缸、电磁阀等气动元件手册；4)西门子PLC编程软件STEP7Micro/WinV4.0；5）电感式接近开关、磁性开关等传感器说明书。2．原理分析1）PLC是系统控制核心，产生高速脉冲及控制信号驱动伺服电机运行。2）伺服电机工作在位置控制模式，采用脉冲+方向信号的方式进行定位控制。3）直线气缸、摆动气缸、电磁阀等控制机械手完成抓料及放料工作。4）电感式接近开关、磁性开关等用于检测机械手动作状态。3．设计要求1)确定系统设计方案；2)选择相应的机电设备；3)完成相应的电气设备线路设计、安装与调试；4)完成气动回路设计、安装与调试；5)完成PLC控制程序设计调试及伺服驱动器参数设置；6）系统调试。4．系统调试二、技术指标：1．PLC机型：西门子S7-200系列PLC机型CPU226DC/DC/DC，可产生20KHz的高速脉冲；2．伺服驱动器与电机：松下NINASA5系列伺服驱动器MADHT1507E；3．系统定位精度：输送机械手定位精度0.01mm三、完成设计报告：1、封面2、摘要3、目录目的4、符号说明5、论文正文基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计2包含输送机械手硬件组成、工作原理、电气线路连接、PLC程序设计、气路连接、伺服驱动器参数等。6、参考文献7、附录8、致谢四、主要参考资料：1)何用辉．《自动化生产线安装与调试》【M】．北京：机械工业出版社，2012.8；2)王永华．《现代电气控制及PLC应用技术（第3版）》【M】．北京：航空航天大学出版社，2013.83)吕井泉．《自动化生产线安装与调试（第二版）》【M】．北京：中国铁道出版社，2009.12；4)《s7-200可编程控制器系统手册》；5)《交流伺服马达﹒驱动器NINASA5系列使用说明书》基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计3+陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）进程计划表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查签名1资料收集查阅2确定系统设计方案；选择相应的机电设备；3完成电气线路设计、安装与调试4气动回路设计、安装与调试5完成控制程序设计及调试6完成论文设计报告初稿7完善论文准备毕业答辩基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计I基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计摘要机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转、平移等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为机械式、气动式、电动式、液压式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。关键字：机械手，PLC,伺服电机，电磁阀，传感器,气缸基于PLC及伺服电机的精确定位输送机械手设计目录摘要...................................................................................................................................................................I绪论....................................................................................................................................................................4第一章搬运机械手概述....................................................................................................................................51.搬运机械手的应用实例..........................................................................................................................52.搬运机械手在实际生活的应用意义......................................................................................................5第二章系统组成................................................................................................................................................71.系统结构及流程......................................................................................................................................7（1）抓取机械手装置........................................................................................................................7（2）直线运动传动组件....................................................................................................................8（3）气动回路的控制........................................................................................................................92.输送单元组成及安装............................................................................................................................10（1）输送单元基本组成部分..........................................................................................................10（2）机械部分安装步骤和方法......................................................................................................10（3）气路连接和电气配线敷设......................................................................................................12第三章认知伺服放大器与伺服电机..............................................................................................................141.松下MINASA5系列AC伺服电机•驱动器......................................................................................14（1）伺服驱动器的概念..................................................................................................................14（2）伺服驱动器的接线..................................................................................................................15（3）伺服驱动器的参数设置与调整..............................................................................................16（4）参数设置方式操作说明..........................................................................................................162.永磁交流伺服系统的简单概述..........................................................................................................18（1）交流伺服电机的工作原理...........................................