简易型悬臂式机械手设计.doc

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1、毕业设计（论文）论文题目年级：2011年春学号：姓名：专业：机械设计制造及其自动化指导老师：2013年12月5日44目录中文摘要与关键词……………………………………………………………………3一、绪论………………………………………………………………………………4二、机械手结构设计…………………………………………………………………5三、机械手机械设计…………………………………………………………………83.1机械手驱动方式选择……………………………………………………………83.2气动回路设计…………………………………

2、…………………………………83.3机械手各部件设计………………………………………………………………103.4本章小结…………………………………………………………………………17四、控制系统设计……………………………………………………………………184.1控制方式选择……………………………………………………………………184.2位置传感器………………………………………………………………………184.3控制语言选择……………………………………………………………………184.4PLC程序流程设计……………………………

3、……………………………………184.5输入输出信号……………………………………………………………………204.6I/O地址分配………………………………………………………………………224.7PLC控制程序设计…………………………………………………………………244.8本章小结…………………………………………………………………………30五、抗干扰设计………………………………………………………………………31六、人机界面设计……………………………………………………………………33七、机械手系统可行性分析………………

4、…………………………………………41结论与总结……………………………………………………………………………42致……………………………………………………………………………………43参考文献………………………………………………………………………………4444[摘要]机械手是一种模仿人的手部动作，并按设定的轨迹、程序和要求代替人手搬运、抓取工件或使用工具的一种装置。气动机械手最大的特点就是以空气作为动力传递介质，使用气缸、气压泵、阀门或其它装置作为传动机构。本文主要进行了机械手的控制系统设计、抗干扰设计、人机界面和机

5、械气动结构设计。机械手由plc作为它的控制系统，可按照程序编辑的顺序进行工件的抓取、放下和移动。机械手机械结构由气缸、气爪和连接件组成。气动结构设计主要是通过计算选择合适的气缸，设计合理的气动回路。[关键词]机械手；气缸；PLC。44一、绪论1.1悬臂式机械手的主要应用悬臂式机械手在注塑行业应用较多。当注塑机生产产品时，先将塑料融化再向闭合的模具中注入融化液体，等塑料凝固后，打开模具取出产品。在这一过程中塑料融化再注入凝固的时间是大体固定的，也就是说取出产品的速度越快，注塑机的生产效率越高。1.2设计目的机械手

6、技术在我国应用十分广泛，几乎所用行业都有应用。随着我国工业的发展，自动化生产线上的恶劣更加环境、工艺更加复杂，导致生产过程中的手工取料和加工成型之间存在着效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题。因此自动取料机械手取代手工取料已成为一种必然。同时，机械手还可以进一步满足生产自动化的要求，大幅度提高生产了效率、保证生产质量。目前市场上缺乏一种能够在各种工业环境下使用并具有较高的可靠性而且成本较低的工业取料机械手。本文设计一种新型注塑工业取料机械手以提高生产效率。1.2本章小结说明了悬臂式机械手的应用围和本设计的设

7、计目的。44二、机械手结构设计2.1机械手动作要求图2-1机械手动作顺序引拔进下行抓取上行引拔退旋出下行抓放上行引拔退引拔进旋入原点本文设计的悬臂式注塑机取料机械手，需要完成的动作有：上行。下行、引拔进、引拔退、旋入、旋出、夹、夹放，这lO个动作相互组合。具体动作顺序如图2-1所示2.2机械手技术参数确立（1）坐标形式，圆柱坐标系（2）最大抓取重量，5kg；（3）最大工作半径，400mm；（4）机身升降行程，150mm，升降速度，250mm/s；（5）机身旋转围0-180˚，旋转速度，90˚/s，启动时间0.5

8、s；（6）臂部最大伸缩行程200mm，伸缩速度200mm/s，启动时间0.1s；2.3机械手总体结构为了满足机械手手臂伸缩，机身升降，机身旋转这些动作。本机械手主要有三大部分组成。（1）根据机械手的手部即末端抓取机构和成品的接触方式。本设计采用气爪。由于抓取是直接下行抓取，取出后为直接下行抓放，气爪不需要旋转所以不需要手腕结构。采用一个气缸带动机气爪来实现手部抓取与抓放动作的实现。（2