基于PLC控制四自由度氣動式機械手設計【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】
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基于PLC控制四自由度氣動式機械手
摘 要
隨著科技的發(fā)展，機械手在工業(yè)領域得到越來越廣泛的運用，它可以幫助人們完成危險、重復的體力勞動，大大提高生產(chǎn)效率。
本課題對機械手的手爪、手腕、手臂、腰部和機座部分進行了設計，確定機械手采用圓柱坐標式。手爪的張合，手臂和腰部的伸縮，機座和手腕的旋轉(zhuǎn)都采用氣缸驅(qū)動。此機械手可以運用于工業(yè)流水線上，完成把指定物件從一個地方運送至另一地方的任務。機械手的系統(tǒng)控制由可編程序控制器完成，按照機械手的動作流程，完成了相應的接線圖和程序編制。
關鍵詞：機械手，工業(yè)領域，氣缸，可編程序控制器
基于PLC控制四自由度氣動式機械手 II
ABSTRACT
With the development of science and technology in industries, manipulators are increasingly wide use, it can help people to finish dangerous, repeat manual labor, and greatly improve the production efficiency.
In this topic, I design the hand, wrist, arm, waist and standby parts of the manipulator, determine the manipulator using cylindrical coordinates type. The action of hand, arm, waist, base and wrist are driven by the cylinder. This manipulator can be applied to industrial assembly line, complete the specified object from one place to another place. The control system by manipulator programmable controller, according to the movement process, completes robot programming.
Key word：Manipulator, industrial field, cylinder, programmable controller
目 錄
1 緒論 1
1.1 機械手的概述 1
1.2 機械手的發(fā)展史 1
1.3 氣動技術及氣動機械手的發(fā)展過程 2
1.4 機械手未來的發(fā)展趨勢 3
1.5 本課題研究內(nèi)容 4
1.6 課題研究的意義 4
2 機械手的總體設計方案 6
2.1 機械手的工作原理及系統(tǒng)組成 6
2.2 機械手基本形式的選擇 7
2.3 驅(qū)動機構的選擇 8
2.4 機械手詳細設計參數(shù) 8
2.5 本章小結 8
3 機械手手部結構設計及計算 9
3.1 手部結構 9
3.2 機械手手爪設計計算 9
3.3 夾緊氣缸的設計 11
3.4 手爪夾持范圍計算 13
3.5 機械手手爪夾持精度的分析計算 14
3.6 彈簧的設計計算 15
3.7 本章小結 17
4 腕部的設計計算 18
4.1 腕部設計的基本要求 18
4.2 腕部的結構以及選擇 18
4.3 腕部的驅(qū)動力矩計算 19
4.4 腕部工作壓力的計算 20
4.5 氣壓缸蓋螺釘?shù)挠嬎?21
4.6 動片和輸出軸間的連接螺釘 22
4.7 本章小結 23
5 機械手手臂機構的設計 24
5.1 手臂的設計要求 24
5.2 伸縮氣壓缸的設計 24
5.3 導向裝置 28
5.4 本章小結 28
6 機械手腰部和基座結構設計及計算 29
6.1 結構設計 29
6.2 控制手臂上下移動的腰部氣缸的設計 29
6.3 導向裝置 32
6.4 平衡裝置 32
6.5 機身回轉(zhuǎn)機構的計算 32
6.6 本章小結 33
7 機械手的PLC控制系統(tǒng)設計 34
7.1 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 34
7.2 可編程序控制器的選擇及工作過程 35
7.3 可編程序控制器的使用步驟 35
7.4 機械手可編程序控制器控制方案 36
7.5 本章小結 46
8 結論 47
參考文獻 48
致謝 49
1 緒論
計算機技術的不斷進步和發(fā)展使機器人技術的發(fā)展一次次達到一個新水平。上至太空船、宇宙飛船、下至微型機器人、深海開發(fā)，機器人技術已拓展到全球經(jīng)濟發(fā)展的諸多領域，成為高科技中極為重要的組成部分。人類文明的發(fā)展，科技的進步已和機器人的研究、應用產(chǎn)生了密不可分的關系。人類社會的發(fā)展已離不開機器人技術，而機器人技術的進步又對推動科技發(fā)展起著不可替代的作用[1]。
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