毕业论文--气动机械手设计

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1、晋城职业技术学院JINCHENGINSTITUTEOFTECHNOLOGY机械与电子工程系毕业设计GraduationDesign设计项目：气动机械手设计姓名：时萧萧专业：机电一体化技术班级：13机电一班学号：1311743128指导教师：高洁职称：完成时间：2016年4月—2016年6月2016年6月3日目录第一章摘要31.1气动机械手概述31.2机械手的组成和分类41.2.1机械手的组成41.2.2机械手的分类71.3国内外发展状况91.4课题的提出及主要任务111.4.1课题的提出111.4.2课题的主要任务13第二章机

2、械手的设计方案142.1机械手的坐标型式与自由度142.2机械手的手部结构方案设计152.3机械手的手腕结构方案设计162.4机械手的手臂结构方案设计162.5机械手的驱动方案设计162.6机械手的控制方案设计162.7机械手的主要参数162.8机械手的技术参数列表172.9前法兰式气缸的简介18第三章手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核203.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核203.1.1平衡装置223.2手腕回转气缸的尺寸设计与校核223.2.1尺寸设计223.2.2尺寸校核23第四章气动系统设计2414．1气压传动系统工作原

3、理图24第五章机械手的PLC控制设计275.1可编程序控器的简介275.2PLC的结构，种类和分类285.3FX2n系列三菱PLC特点315.4接近开关传感器325.5I/O接口简介335.6行程开关的介绍345.6.1行程开关的概念345.6.2行程开关的作用及原理345.7电路的总体设计355.7.1回路的设计355.7.2系统输入/输出分布表365.7.3机械手的程序设计365.7.4步进电机的运行控制375.7.5各模块的程序设计38第六章结论51参考文献521晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计第一章摘要1.1气

4、动机械手概述气动机械手由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是

5、综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温

6、、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”第52页共54页晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变

7、换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。1.2机械手的组成和分类1.2.1机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如方框图1-1所示。图1-1机械手组成方框图:Panechartofcompositionofmanipulator(一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。1、手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)第52页共54页晋城职业技术学院机械与

8、电子工程系毕业设计和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。