畢業(yè)設計---機械手的結構設計-文庫吧
2025-05-16 02:43 本頁面
【正文】 ...................... 8 .................................................. 9 .................................................. 9 ............................................. 10 ................................................. 10 三、控制器件選型 ............................................................ 11 ............................................. 11 直流電機及其驅動器的選擇 ............................................. 12 四、機械手的 PLC控制設計 .................................................... 13 ................................................. 13 ............................................. 14 總 結 ....................................................................... 16 致 謝 ....................................................................... 17 參考文獻 .................................................................... 18 附 錄 ....................................................................... 19 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 4 一、 引言 隨著社會生產不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產效率也不斷提出新要求。由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、 XY 軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。 隨著 工業(yè)自動化程度的提高，機械手的應用領域越來越廣。機械手能模擬人的手臂的部分動作，按預定的程序、軌跡及其它要求，實現抓取、搬運工件或操縱工具。機械手可以代替很多重復性的體力勞動，從而減輕工人的勞動強度、提高生產效率。 機械手概述 機械手也被稱為自動手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展以及氣動 技術自身的一些優(yōu)點，氣動機械手已經廣泛應用在生產自動化的各個行業(yè)。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 5 機械手實例 機械手的組成和分類 機械手的組成 機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物 體，需有 6 個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有 2～ 3 個自由度。 機械手的分類 機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 6 位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。機械手一般分為三類：第一類是不需要人工操作的通用機械手。它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。它可以根據任務的需要編制程序，以完成各項規(guī)定的操作。它的特點是具備普通機械的性能之 外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第二類是需要人工才做的，稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機來進行探測月球等。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。第三類是用專用機械手，主要附屬于自動機床或自動線上，用以解決機床上下料和工件送。這種機械手在國外稱為“ Mechanical Hand”，它是為主機服務的，由主機驅動；除少數以外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。在國外，目前主要是搞第一類通用機械手，國外稱為機器人 二、三軸聯(lián)動簡易機械手的結構 及動作過程 機械手的結構 機械手結構如下圖 1 所示，有氣控機械手 (1)、 XZ 軸絲杠組 (2)步進電機 等組成。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 7 其運動控制方式為：三自由度機械手為圓柱坐標型。圖 1 為機械手結構示意圖， (1)氣控機械手 (有光電傳感器確定起始 0 點 )； (2) 機械手手臂的左右運動 （左右方向） 由
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