气动搬运机械手——毕业设计论文

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1、湘潭医卫职业技术学院湘潭医卫职业技术学院毕业设计班级：姓名：指导教师：年月日3湘潭医卫职业技术学院毕业设计项目说明书设计题目：气动搬运机械手专业：机电一体化班级：学号：设计者：指导教师：完成时间：3湘潭医卫职业技术学院目录第一章绪论-1-1.1气动机械手的研发背景及意义-1-1.2气动机械手的关键性技术-1-1.2.1气动技术-1-1.2.2系统软件平台开发技术-1-1.3气动机械手的发展趋势-2-1.4国内外机械手研究概况-2-第二章总体设计方案-4-2.1机械手机械部分设计-4-2.2控制部分设计-4-2.21具体

2、工作要求-4-2.22驱动和控制系统-5-2.23机械手总体设计简图-5-2.24气压缸控制原理图-5-第三章系统硬件电路的设计-6-3.1PLC的简介-6-3.1.1可编程控制器的概念-6-3.1.2PLC的应用领域-6-3.1.3PLC的系统组成-7-3.1.4PLC的工作原理-9-3.2PLC的选型-11-3.2.1输入/输出信号-11-3.2.2PLC的选型-14-3.3PLC电路设计分配-16-3.3.1I/O地址分配-16-3.4电机、电磁阀电路-19-3.4.1异步电机主-控电路-19-3.4.2步进电机

3、伺服驱动电路-19-3.4电磁阀电气连接(DOPOW-4HV型/三位四通电磁阀/供电电压)-20-3.5机械手的基本操作与电磁阀动作表-21-3.6压力传感器的选型-23-3.6.1FX2N-4AD特殊功能模块-23-3.6.2压力传感器-23-3.7操作面板-26-第四章总结-27-参考文献-29-3湘潭医卫职业技术学院第一章绪论1.1气动机械手的研发背景及意义　近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活

4、，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展。现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。从各国的行业统计资料来看，近30多年来，气动行业发展很快。20世纪70年代，液压与气动元件的产值比约为9:1，而30多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本国家，该比例已达到6:4，甚至接近5:5。我国的气动行业起步较晚，

5、但发展较快。从20世纪80年代中期开始,气动元件产值的年递增率达20％以上，高于中国机械工业产值平均年递增率。随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。气动机械手是集机械、电气、气动和控制于一体的典型机电一体化产品。近年来，机械手在自动化领域中，特别是在有毒、放射、易燃、易爆等恶劣环境内，与电动和液压驱动的机械手相比，显示出独特的优越性，得到了越来越广泛的应用。1.2气动机械手的关键性技术1.2.1气动技术气动技术，全称气压传动与控制技术

6、，是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一，具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点，被广泛应用于轻工机械领域中，在食品包装及生产过程中也正在发挥越来越重要的作用。1.2.2系统软件平台开发技术31湘潭医卫职业技术学院软件开发是根据用户要求建造出软件系统者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。软件分为系统软件和应用软件，并不只是包括可以在计算机上运行的程序，与这些程序相关的文件一般也被认为是软

7、件的一部分。 软件设计思路和方法的一般过程，包括设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序。1.3气动机械手的发展趋势尽管世界工业经济发展放缓，使得气动机械手的发展受到一定的影响，然而，作为新兴科学技术的产物，气动机械手的发展势不可挡。目前，气动机械手的发展呈现出了以下趋势：1、与电子技术结合，大量使用传感器，气动元件智能化2、体积更小，重量更轻，功耗更低3、执行元件定位精度提高，活塞杆不回转，使用方便4、更高的安全性和使用性5、向高速、高频、高响应、高

8、寿命方向发展6、各种异形截面缸筒和活塞杆的气缸更多7、普遍使用无油润滑技术，满足某些特殊要求1.4国内外机械手研究概况机械手自二十世纪六十年代初问世以来，经过40多年的发展，现在已经成为制造业生产自动化中重要的机电设备。目前，正式投入使用的绝大部分机械手属于第一代机械手，即程序控制机械手。这代机械手基本上采用点位控制系统，没有感觉