基于plc的五轴教学机械手设计论文

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1、基于PLC的五轴教学机械手设计毕业论文目录绪论1第一章机械手的总体设计31.1运动设计要求31.2驱动系统的选择31.3教学型五关节机械手机构简图3第二章气动机械手的气缸设计52.1基座及连杆的结构52.1.1基座的结构52.1.2大臂的结构62.1.3小臂的结构62.1.4手腕的结构72.2机械手手部的设计82.2.1根据课程选择手部类型82.2.2手部的设计82.3机械手的驱动与转动102.3.1手臂部分的传动方案112.3.2手指驱动缸的设计和选定14第三章机械手的控制系统设计193.1步进电机控制系统的设计193.1.1PLC对步进电机的控制193.1.2脉冲分配器的

2、选择203.1.3功率放大电路的设计2223.2气动部分控制系统的设计233.2.1气动系统的介绍243.2.2气动系统的分类253.2.3气动控制方式253.2.4装置的技术要求273.2.5控制方式的选择273.2.6气动回路的设计273.2.7传感器的选择33第四章机械手PLC程序设计374.1PLC概述374.2输入和输出点分配表374.3PLC软件程序394.3.1PLC梯形图394.3.2PLC语句表434.3.3机械手控制面板45参考文献462绪论一、机械手的研究现状热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了实现高效率租工作安全，尤其对于大

3、件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。国内首先是用锻造操作机，装取料机械手来代替人工操作，减轻劳动强度。后来在精锻机上采用机械手，使精锻过程自动化，代替人工喂料。国外对锻造机械手的研制工作十分重视，如美国采用圆柱坐标式机械手在1300吨锻压机上锻造齿轮毛坯，瑞典采用unimate型机城手在压力机上锻造曲轴，采用Versatran型机械手生产大型轴承环，机械手在两台液压机间传送轴承环的坯料，联邦德国在一条模锻线上采用自动送料装置和操作机械手，能从炉子内取出毛坯，在粗杆、短行程模锻锤的三个模膛中进行锻造，然后取出。锻压机械手的手指部位必须采用耐热钢制造，相当

4、于40CrNi2Mo的材料。同时用空气、水喷雾冷却。机械手外部装有防热护翠，内部通水冷却。机械手在铸造、熔炼方面的应用，国内已研制成功压铸机上下料机械手，仁下箱、合箱、浇注机械手，以及铸件表面清理机械手等。有些工厂还将机械手和造型机配合组成铸造生产自动线，彻底改变了铸造幸产的面貌。属外对电炉炼钢过程中采用机械手进行了大量的研究.由于强大电流的干扰，影响了机械手的采用，并由于熔渣和钢水难以区别，往往在浇注过程中容易液、渣不分，需研究带有特殊传感装置的机械手，才能实现浇注的机械化和自动化。2冷加工方面机械手主要用于柴抽机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装

5、等。进国内机械工业、铁路工业中首先在单机、专机上采用机械手上下料，减轻工人劳动强度。如在轴类、螺栓、气阀和螺撑帽坐等零件的加工机床上配置了机械手，代替人工上下料。在三通阀体、轴瓦、平斜铁、柴油机摇臂加工生产自动线上采用单臂、双臂圆柱式机械手，成为联接工序、运送工件的重要装备。并在连杆粗加工自动线上采用数控机械手，这样它不仅担负自动线上机床工件的装卸、运输，并能发出指令指挥全线工作。国外铁路工业中应用机械手以加工铁路车轴、轮对等大、中批量零部件。并和机床设备共同组成一个综合的数控加工系统。拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂、机务

6、段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻子劳动强度，提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。为了改善货车油漆作业，日本、美国、苏联、法国等国以货车、漏斗车、油罐车和TGV电动车组为对象，采用一种带转向架的货车徐漆机械手。英国铁路工程公司采用机械手焊接电动车组零件。美国铁路维修公司采用机械手进行调车，还利用悬挂行车式机械手完成有盖漏斗车内部的清洗工作。采用机械手进行装配更是目前研制的重点，国外已研究采用摄象机和力的传感装置和微型计算机联接在一起

7、，能确定零件的方位，达到镶装的目的。二、课题研究的意义机械手在工业生产的应用极为广泛。一般将其用在注塑机的上料，合模，成型，分模等自动工件循环；冲床的自动上下料冲压循环。机械手还用在锻、铸、焊、热处理等热加工方面，实现进出料自动化。总的来说，机械手对坏境的适应性强，能代替人从事危险，有害的操作，在长时间工作对人体有害的场所，机械手不受影响，只要根据工作环境进行合理设计，选择适当的材料和结构，机械手就可以在异常高温或低温、异常压力和有害气体、粉尘、放射线作用下，以及冲压、灭火等危险环境中胜任工作。由此可见