气动机械手课程设计

《气动机械手课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京工程学院目录一、前言……………………………………………………………2二、设计任务………………………………………………………2三、总体方案计………………………………………………………3四、机械系统设计……………………………………………………4Ⅰ、进退刀缸设计计算…………………………………………4Ⅱ、夹紧缸设计计算：…………………………………………7Ⅲ、抓料缸设计计算：…………………………………………9Ⅳ、送料缸设计计算：…………………………………………8五、控制系统组成……………………………………………………14六、设计小结………………………………………

2、…………………17七、参考文献…………………………………………………………1819南京工程学院一、前言气动技术是实现工业自动化的重要手段。气压传动的介质来自于空气，对环境污染小，工程容易实现，所以气压传动是一种易于推广普及的自动化应用技术。气动技术应用于机械、化工、电子、电气、纺织、食品、包装、印刷、轻工、汽车等多个行业，尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。可编程控制技器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算

3、机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，他具有机构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点，近年来在工业生产过程的自动控制中得到了越来越广泛的应用。二、设计目的和任务通过课程设计培养学生综合运用所学知识的能力，提高分析和解决问题能的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：1、综合运用气压传动与控制课程和其它先修课程的知识，分析和解决气压系统设计的问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。2、通过设计实践，逐步树立正确的设

4、计思想，增强创新意识，理论联系实际，培养学生分析问题，解决问题的能力。3、加强对设计方案分析选择、设计计算、元件结构设计、工艺设计、机械制图、运用标准和规范手册等有关设计资料的技术训练，为毕业设计及以后工作打好基础。4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。设计要求：该机械手的功能是，先将棒料放在有滚轮的导轨上，然后进行机械手抓紧、送料、夹紧、进刀、退刀等动作；要求每一分钟落料3个工件；气源压力0.8Mpa。对气压的要求如下：工作环境为室内，要求运动平稳，工作可靠，操作方便，电控气动阀控制。名称抓紧送料夹紧进刀输出力/N30030012001200行程/

5、mm40702060具体步骤如下：19南京工程学院（1）先根据参考资料，确定合适的设计方案。（2）.通过计算、分析设计执行元件的参数：气缸的内径、壁厚，活塞杆的直径，耗气量的计算，验算设计结果，导向装置的设计，驱动元件的选择，管路设计，底座的设计（3）.根据动力和总体参数的选择和计算，进行总体设计，完成机械系统的主要部件图。（4）.应用启动原理图，设计控制电路，编写控制程序，绘制电气控制电路原理图。三.总体方案设计参阅各种气压设计书籍和论文，初步决定采用如下图所示的气动系统。气动机械手液压控制系统1.气压泵2.油水分离器3.分水过滤器4.减压阀5.气压表6

6、.油雾器7.消声器8.三位五通电磁换向阀9.单向节流阀10.双作用单活塞杆气缸11.双作用单活塞杆气缸12.双作用单活塞杆气缸13.双作用单活塞杆气缸19南京工程学院参考以上设计方案，对照设计任务要求，并通过对以前学习过的课程进行综合考虑，发现该机械手的动作过程类似于我们在博世力士乐教学一体化实验室看到的REXROTH教学生产线，所以可以仿照该生产线的结构布局进行机械手气压系统的设计。机械手的自由度为2个，因此用2个气缸控制，即横向移动气缸和纵向移动气缸，动作过程由PLC控制系统控制。四机械系统设计本方案的机械设计中重在气缸的设计，气缸1的作用是实现物料的

7、抓紧放松，气缸2的作用是实现物料横向输送，气缸3的作用是夹紧放松，气缸4的作用是控制进退刀。对气缸结构的要求一是重量尽量轻，以达到动作灵活、运动速度高、节约材料和动力，同时减少运动的冲击，二是要有足够的刚度以保证运动精度和定位精度。气缸按供油方向分，可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只是往缸的一侧输入高压油，靠其它外力使活塞反向回程。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油，活塞的正反向运动均靠液压力完成。由于单作用液压缸仅向单向运动，有外力使活塞反向运动，而双作用单活塞气缸在压缩空气的驱动下可以像两个方向运动但两个方向的输出力不同，所以该方案采用单出杆双作用气

8、缸。由设计任务可以知道，进刀时的负载大小为1200N，考虑到气缸未