基于PLC伺服的货物码垛电气控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着机械手技术的发展，直角坐标机械手技术在码垛上的使用越来越多。直角坐标机械手作为执行机构，具用控制方便，执行动作灵活，可以实现复杂的空间轨迹控制。直角坐标机械手已经广泛的应用于自动化生产中，它具有结构简单，运动直观性强，坐标方向位置精度容易控制，漂浮物精度较高;制造安装高速方便，容易实现数字控制。

机械手的使用量增长的主要原因是价格不断降低。在20世纪90年代的十年间，机械手价格降低而劳动力成本增加。机械手不仅越来越便宜，而且它们在工业领域变得更加有效速度更快、操作更准确、更富有柔性。如果在成本统计中将质量因素考虑在内，应用机械手的成本将比它的实际下降快得多。由于机械手作业变得愈加有效，而劳动力成本不断升高，因此工业中越来越多的作业更适合于应用机械手自动化，这是工业推动机械手发展的主要因素。其次是非经济因素造成的，随着机械手作业能力的增强，它们可以完成更加危险或不可能完成的工作。机械手的使用不仅提高生产了生产效率而且增强了工作范围。

在许多领域中用到机械手搬运，如在汽车制造、食品包装、化学医药、电子器件等。而直角坐标机械手在码垛机和搬运机使用越来越多，其特点是负载范围大，小到几公斤，大到几吨;运行速度快，且速度可调整;动作灵活，可完成复杂的任务;可靠性高，安全性高，维护简单。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:

本课题旨在设计一个货物码垛电气系统，该系统包括由plc、伺服驱动器、伺服电机、变频、异步电机及气缸组成，能够实现x y z三轴坐标系点位控制，r轴旋转轴配合气缸实现机械手抓取释放动作，从而完成对货物的码垛，提高效率，加强安全和可靠性。

预期目标:

3. 研究的方法与步骤

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构，电路总原理图如图1所示：

图1 总体设计框图

4. 参考文献

[1]阮毅.运动控制系统[m].北京:清华大学出版社,2006.

[2]王整风.可编程控制器原理与实践教程[m].上海:上海交通大学出社,2007.

[3]郭宗仁.可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[m].北京:人民邮电出版社,2002.

5. 计划与进度安排

（1）2022-10-27～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。

（2）2022-3-12～2022-4-8 硬件功能分析，熟悉plc指令及编程语言。

（3）2022-4-9～2022-5-6 设计电路原理图，编制应用程序。