本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開 題 報 告 題 目 三自由度圓柱坐標搬運機器人設(shè)計 指 導 教 師 院（系、部） 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 日 期 一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀 可編程序控制器是在計算機技術(shù)，通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)起來的，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制，定時，計數(shù)和算術(shù)運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。 隨著科學技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代化的技術(shù)被廣泛的運用于工況實踐，機械動作的精度，產(chǎn)品的質(zhì)量等各方面工藝指標在僅僅靠人去操作的條件下很難再滿足要求。再加上動作強度，動作的幅度等靠人根本無法實現(xiàn)的工藝流程使得人們對運用機械去解決實際問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此產(chǎn)生了簡單的機械關(guān)節(jié)，簡易自由度的零部件生產(chǎn)設(shè)備和器械。科學的發(fā)展是無至盡的，針對單一的動作系統(tǒng)，人們又提出是否能在構(gòu)造成型的硬件系統(tǒng)不變的情況下，通過軟件編程來實現(xiàn)硬件系統(tǒng)動作的多樣化。因此PLC控制的機械設(shè)備在這種幾乎是必然的情況下產(chǎn)生了。 PLC在機械手移動物體控制系統(tǒng)中的應用是基于硬件運用軟件編程，在整個流水線的生產(chǎn)過程中，讓機械手根據(jù)現(xiàn)場的工藝來移動物體，它可以運用在大型的工廠和條件比較惡劣的現(xiàn)場。它不僅僅是節(jié)約了生產(chǎn)成本，避免造成事故，它的另外一個重大優(yōu)點就是可以根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境變化，工藝的改變來改變源程序，使得可以用改變程序的方法來改變硬件系統(tǒng)的動作規(guī)則，因此無論是從人力，物力和財力上都大大的得到了節(jié)余，極其具有研究價值。 二、研究方案及預期結(jié)果 在本設(shè)計中，主要是從硬件和軟件兩個方面著手設(shè)計，其中硬件部分包括機械手，PLC兩個方面。機械手部分包括機械手的發(fā)展，種類和機械手的選用。PLC部分包括PLC的簡介和發(fā)展概況，及PLC的工作原理。然后將現(xiàn)場的機械手，PLC和控制用的個人計算機連接組成一個完整的控制系統(tǒng)，再通過軟件進行編程，使機械手完全根據(jù)控制要求動作。 在本設(shè)計中，機械手移動工件通過限位開關(guān)和電機來控制。預期達到的控制要求為： （1）機械手分別通過前進/后退電機、上升/下降電機的正反轉(zhuǎn)來上、下、左、右移動，移動的最大位置通過上、下、左、右4個限位開關(guān)控制。 （2）夾放工件通過夾緊/放下電機的正反轉(zhuǎn)來控制。夾緊工件通過定時器來控制，即憑經(jīng)驗設(shè)定一個時間，在這個時間內(nèi)，機械手能完全夾緊工件。放下工件通過松限位開關(guān)來控制。 （3）按下啟動按鈕，整個系統(tǒng)按照PLC程序的設(shè)定有序的運行；正常停車時，按下正常停車按鈕，等機械手運行到初始位置，停車。當按下急停按鈕時，系統(tǒng)不管運行到什么狀態(tài)，都要立即停止。 三、研究進度 1．5—6 周 硬件部分機械手研究和設(shè)計； 2．7—8 周 硬件部分PLC工作原理學習和研究； 3．9—10 周 將PLC與控制設(shè)備組成系統(tǒng)設(shè)計； 4．11—12周 編程軟件學習，系統(tǒng)資源分配研究； 5．13—14周 軟件部分設(shè)計，其中包括各個環(huán)節(jié)的梯形圖和語句表設(shè)計； 6． 15 周 整理修改論文； 四、主要參考文獻 [1] 求是科技編著. PLC應用開發(fā)技術(shù)與工程實踐. 北京：人民郵電出版社 ,2005 [2] 陳立定主編 .電氣控制與可編程序控制器的原理及應用. 北京：機械工業(yè)出版社，2004 [3] 袁任光主編 .可編程序控制器選用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 [4] 周軍主編 .電氣控制及PLC . 北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5] 王衛(wèi)兵主編 .PLC系統(tǒng)通信、擴展與網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2004 [6] Mitsubishi Electric .FX2N—10GM/20GM Hardware/Programming .Manual，1999（12） [7] Mitsubishi Electric .CC—Link Manual,2001 [8] 三菱電極 .FX2N系列可編程控制器編程手冊，2006(6) [9] 鐘肇新主編 .可編程控制器原理及應用. 廣州：華南理工大學出版社，2003 [10] 呂景泉等 .可編程控制器技術(shù)教程. 北京：高等教育出版社，2001 五、指導教師意見 指導教師簽字：