本科生毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目基于PLC的物料分选机械手设计作者所在系别xxx作者所在专业xxx作者所在班级xxx作者姓名xxx作者学号xxx指导教师姓名xxx指导教师职称xxx完成时间2012 年02 月北华航天工业学院教务处制说明1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。
文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。
文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计（论文）文献摘要本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用电磁吸盘和PLC控制的设计方案。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用电机驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
关键词:机械手PLC 物料分拣。
The Design for The Automatic Control System of The Sorting Materials Manipulator Based on PLCAbstractIn this paper,by reviewing the developmental status of the manipulator in recent years, combining the design of manipulator and systematic analyzing technology of the manipulator, We proposed the design scheme that the manipulator was driven the system was controlled by PLC. We analyzed and designed the overall structure, the implementation of structural, driving system and control system of the manipulator. We used electric-driven in the driving system, PLC control unit in the control system to complete initialization of the system, manipulator's moving, failure alarm and so on.Key words: manipulator PLC sorting materials一、前言机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
本课题试图开发PLC 对物料分拣机械手的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。
本设计主要完成机械手的硬件部分与软件部分设计。
主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计。
1.主要研究的内容：随着机械手技术的飞速发展和机械手应用领域的不断深化，不仅要求其控制可靠性强、使用灵活性高和操作灵活性好，还要其成本低、可开发经济性强。
本论文主要研究物料分拣机械手以下几个方面的内容：（1）PLC外部接线图，以及其它相关设备的电气图；（2）PLC编程元件明细表，应包含定时器，计数器元件的设定值；（3）完整的程序资料，应包括PLC工序图，梯形图，指令表等三种格的程序及注释；（4）电器元件明细表；（5）操作原理简要说明；2.解决的关键问题：（1）解决机械手机械结构的设计问题，要求机械手结构简单、经济、具有一定的代表性。
（2) 机械手的控制系统，包括控制系统的电路和控制程序。
二、执行系统的分析与选择2.1执行机构坐标形式的选择机械手的基本型式较多，按手臂的坐标型式而言，主要有四种基本型式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。
下面就各型式机械手作简单的分析对比：1、直角坐标式机械手（1）产量大，节拍短，能满足高速的要求；（2）容易与生产线上的传送带和加工装配机械相配合；（3）适于装箱类、多工序复杂的工作，定位容易变更；（4）定位精度高，载重发生变化是不回影响精度；（5）易于实行数控，可与开环或闭环数控机械配合使用。
该设计应用选择直角坐标系机械手，结构简单，并且满足运动要求。
2.2执行机构的组成工业机械手的执行系统主要以下机械部分组成：（1）手部是机械手直接握持工件或工具的部分。
（2）臂部是机械手用来支持腕部与手部实现较大的运动范围的部件。
（3）立柱支承手臂并带动它升降、摆动和移动的机构。
（4）机座是机械手用来支撑臂部，并安装驱动装置及其他装置的部分。
2.3执行机构各部分的分析与选择2.3.1 手部的选择为气吸式气吸式又可分为：负压吸盘：真空式、喷气式、自挤式空气吸盘。
磁力吸盘：永磁吸盘、电磁吸盘。
该设计选择为电磁吸盘，因为结构简单，便于操作。
吸盘机构图2.3.2手臂结构的选择1 手臂的组成：(1)动作元件，如齿轮、、齿条、凸轮等是驱动手臂运动的部件。
(2)导向装置，是保证手臂的正确方向及承受由工件的重量所产生的弯曲和扭转力矩。
(3)手臂，起着连接和承受外力的作用。
2手臂设计的要求：(1)手臂承载能力大、刚性好、自重轻。
(2)手臂的运动速度要适当，惯性要小。
(3)手臂的动作要灵活。
(4)位置精度要高。
(5)通用性要强。
3手臂的结构手臂的伸缩和升降运动一般采用直线通过齿条驱动。
2.4 执行机构的工作原理物料分拣机械手的结构主要由机座、立柱、水平手臂、垂直手臂、电磁阀和吸盘等组成。
当捡球装置在左极限SB3处时，按下启动按钮SB0，捡球装置下降，触碰到下限开关SB2时，停止下降，电磁线圈KM接通，气泵工作，使吸盘吸住球体。
此时压力感应器判断是吸住的是大球还是小球。
大球，Y1接通。
小球，Y1断开。
吸住球后，手臂上升碰到上限开关开始右行，SB4为小球位限位开关，SB5大球位限位开关，右行时，大球在碰到SB5停止，下降到下位限开关，吸盘停止工作，释放球体。
若吸住小球，则在右行碰到SB4停止，下降到下限位开关停止下行，释放小球。
然后上升到上限位置左行，到左极限位停止，重新开始新一轮捡球过程，如此反复。
三、驱动系统分析3.1电动机选择电动机选择交流的，电动机分为异步电动机和同步电动机两类，由于异步电动机结构简单，使用方便，运行可靠，成本低廉，而得到广泛应用。
该设计选用异步电动机。
3.2电磁阀选择电磁阀分类：国内外电磁阀分为三大类（直动式，分步式，先导式），从阀瓣结构和材料上的不同分为六小分类（直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构直动活塞结构，分步直动活塞结构、先导活塞结构）。
四、控制系统分析4.1控制系统的组成结构机械手的控制系统一般是使机械手运动协调为目的，包括高性能的计算机及相应的系统硬件和控制软件。
机械手的控制部分可分为4个部分：机械手及其感知器、环境、任务、控制器。
4.2 控制系统的性能要求（1）稳定（2）过渡过程性能（3）稳态性能4.3 PLC机型的选择(1) 确定合理的结构型式(2) 确定合理的安装方式（3) 满足相应的功能要求(4) 满足响应速度要求(5) 满足系统可靠性要求(6) 机型尽量统一对于开关量控制系统，当对系统控制要求不高时，可选用小型PLC（如西门子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列的CPMIA/CPM2A型PLC）就能满足要求，如对小型泵的顺序控制，单台机械的自动控制等。
经分析，该系统选择西门子S7-200系列的可编程控制器可以满足要求。
4.4 PLC程序设计4.4.1控制系统接线图编制系统接线图，确定接线方式。
4.4.2状态流程图确定状态流程图，编制程序。
4.4.3 PLC梯形图编出梯形图，进而进行调试运行。
总结与展望机械手的出现延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。
随着科学技术的发展和PLC在工业生产过程中的广泛应用，机械手技术方面的研究不断得到创新，促使成果不断涌现。
通过此次设计，了解了PLC机械手在大小球分选过程的工作原理，首次学习了一些机械手的工作原理及使用方法，其中电路及软件实现是此次设计的主要部分。
参考文献【1】廖常初主编《PLC基础及应用》，机械工业出版社，2004【2】《简明维修电工手册》机械工业出版社，1993【3】赵金荣主编，《可编程序控制器原理及应用》上海应用技术学院【4】方承远主编，《工厂电气控制技术》机械工业出版社【5】王永华主编，《现代电气及可编程技术》机械工业出版社【6】易传禄主编，<可编程序控制器应用指南>上海科普出版社【7】]汤以范主编，<电气与可编程控制技术>机械工业出版社【8】张建民等.机电一体化系统设计［M］.北京：北京理工大学出版社，2007【9】陈恳，杨向东，刘莉，等.机器人技术应用［M］.北京：清华大学出版社，2006 【10】陈奎生.液压与气压传动［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2001毕业设计（论文）文献综述指导教师意见指导教师：年月日专业教研室审查意见负责人：年月日。