【正文】 1 畢 業(yè) 設 計（論 文） 設計 (論文 )題目： 氣動機械手 姓 名 學 號 系 部 專 業(yè) 年 級 指導教師 _____________ 2021 年 04月 15日 2 摘 要 伴隨著機電一體化在各個領域的應用，機械設備的自動控制成分顯得越來越重要，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危機生命。因此機械手就在這樣誕生了 ,機械手是工業(yè)機器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務 執(zhí)行機構，是機器人的關鍵部件之一。其中的工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，它的發(fā)展是由于其積極作用正日益為人們所認識：它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；能制作必要的機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。本設計采用三菱 Q系列 PLC 作為控制機對工業(yè)機械手進行控制及監(jiān)控。 關鍵詞：可編程控制器 PLC。 機械手 。 氣動 3 ABSTRACT Follows the integration of machinery in each domain application, the mechanical device automatic control ingredient is appearing more and more importantly, industry manipulator is a new technology which in the modern automatic control domain appears, its development is because its positive role was knowing day by day for the people: It can the partial zones for the manual control。 Can defer to the production craft the request, follows the certain procedure, the time and the position pletes the work piece the transmission and loading and unloading。 Can manufacture the essential machines and tools to carry on the welding and the assembly thus greatly improves worker39。s work condition, remarkably enhances the labor productivity, speeds up realizes the industrial production mechanization and the auto mated step. This design uses grinds the overseas Chinese laborer industry control puter to take on the position machine, Q PLC carries on the monitoring and the performance data as the lower position mac hine to freedom industries manipulator files away. 4 目 錄 第一章 緒論 ...............................................1 氣動機械手概述 .......................................... 1 機械手的組成和分類 ...................................... 1 機械手的組成 ........................................ 1 機械手的分類 ........................................ 3 國內外發(fā)展狀況 .......................................... 4 ..................................... 6 課題的提出 .......................................... 6 課題的主 要任務 ...................................... 7 第二章 機械手的設計方案 ...................................8 ................................. 8 機械手的手部結構方案設計 ................................. 9 機械手的手腕結構方案設計 ................................. 9 機械手的手臂結構方案設計 ................................. 9 機械手的驅動方案設計 .................................... 9 機械手的控制方案設計 ................................... 10 機械手的主要參數(shù) ....................................... 10 機械手的技術參數(shù)列表 ................................... 10 前法蘭式氣缸的簡介 ..................................... 11 第三章 手臂伸縮、回轉氣缸的尺寸設計與校核 .................12 ............................ 12 5 平衡裝置 .......................................... 14 ............................ 14 尺寸設計 .......................................... 14 尺寸校核 .......................................... 14 第四章 氣動系統(tǒng)設計 .......................................16 4． 1 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 ................................. 16 第五章 機械手的 PLC控制設計 ................................18 ...................................... 18 PLC 的結構，種類和分類 .................................. 18 FX2n 系列三菱 PLC 特點 ................................... 20 接近開關傳感器 ......................................... 21 I/O 接口簡介 ......................................... 21 行程開關的介紹 ......................................... 22 行程開關的概念 .................................... 22 行程開關的作用及原理 ............................... 22 .......................................... 23 回路的設計 ........................................ 23 系統(tǒng)輸入 /輸出分布表 ................................ 24 ． 3 機械手的程序設計 .................................. 25 步進電機的運行控制 ................................. 25 各模塊的程序設計 .................................. 26 第六章 結 論 ............................................35 6 結束語 ....................................................36 參考文獻 ..................................................37 1 第一章 緒論 氣動 機械手概述 氣動機械手 由操作機 (機械本體 )、控制器、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作，自動 控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化 設備。特別適合于多品種、 變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機 器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設各，也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備 .機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。生產(chǎn)中應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率 :可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質量、實現(xiàn)安全生產(chǎn) 。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、 裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用 .機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的專用機械手。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。由于通用機