【正文】 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì) (論文 )題目： 氣動(dòng)機(jī)械手 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 部 專(zhuān) 業(yè) 年 級(jí) 指導(dǎo)教師 _____________ 2021 年 04月 15日 2 摘 要 伴隨著機(jī)電一體化在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制成分顯得越來(lái)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(dòng)強(qiáng)度，甚至于危機(jī)生命。因此機(jī)械手就在這樣誕生了 ,機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。其中的工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，它的發(fā)展是由于其積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)：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(shí)間和位置來(lái)完成工件的傳送和裝卸；能制作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動(dòng)條件，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。本設(shè)計(jì)采用三菱 Q系列 PLC 作為控制機(jī)對(duì)工業(yè)機(jī)械手進(jìn)行控制及監(jiān)控。 關(guān)鍵詞：可編程控制器 PLC。 機(jī)械手 。 氣動(dòng) 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(dòng)機(jī)械手概述 .......................................... 1 機(jī)械手的組成和分類(lèi) ...................................... 1 機(jī)械手的組成 ........................................ 1 機(jī)械手的分類(lèi) ........................................ 3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r .......................................... 4 ..................................... 6 課題的提出 .......................................... 6 課題的主 要任務(wù) ...................................... 7 第二章 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 ...................................8 ................................. 8 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) ................................. 9 機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) ................................. 9 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) ................................. 9 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì) .................................... 9 機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì) ................................... 10 機(jī)械手的主要參數(shù) ....................................... 10 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表 ................................... 10 前法蘭式氣缸的簡(jiǎn)介 ..................................... 11 第三章 手臂伸縮、回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 .................12 ............................ 12 5 平衡裝置 .......................................... 14 ............................ 14 尺寸設(shè)計(jì) .......................................... 14 尺寸校核 .......................................... 14 第四章 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .......................................16 4． 1 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 ................................. 16 第五章 機(jī)械手的 PLC控制設(shè)計(jì) ................................18 ...................................... 18 PLC 的結(jié)構(gòu)，種類(lèi)和分類(lèi) .................................. 18 FX2n 系列三菱 PLC 特點(diǎn) ................................... 20 接近開(kāi)關(guān)傳感器 ......................................... 21 I/O 接口簡(jiǎn)介 ......................................... 21 行程開(kāi)關(guān)的介紹 ......................................... 22 行程開(kāi)關(guān)的概念 .................................... 22 行程開(kāi)關(guān)的作用及原理 ............................... 22 .......................................... 23 回路的設(shè)計(jì) ........................................ 23 系統(tǒng)輸入 /輸出分布表 ................................ 24 ． 3 機(jī)械手的程序設(shè)計(jì) .................................. 25 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行控制 ................................. 25 各模塊的程序設(shè)計(jì) .................................. 26 第六章 結(jié) 論 ............................................35 6 結(jié)束語(yǔ) ....................................................36 參考文獻(xiàn) ..................................................37 1 第一章 緒論 氣動(dòng) 機(jī)械手概述 氣動(dòng)機(jī)械手 由操作機(jī) (機(jī)械本體 )、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動(dòng) 控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化 設(shè)備。特別適合于多品種、 變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)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(shuō)它也是機(jī) 器的進(jìn)化過(guò)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(wù)性設(shè)各，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備 .機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱(chēng)為“工業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率 :可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)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(jìn)行正常的工作，意義更為重大。因此，在機(jī)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(yùn)輸業(yè)等方面得到越來(lái)越廣泛的引用 .機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單，專(zhuān)用性較強(qiáng)，僅為某臺(tái)機(jī)床的上下料裝置，是附屬于該機(jī)床的專(zhuān)用機(jī)械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡(jiǎn)稱(chēng)通用機(jī)械手。由于通用機(jī)