工業(yè)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 對(duì)自動(dòng)化程度的要求也愈來愈高．了更好地適應(yīng)這種情況，科學(xué)技術(shù)必須被廣泛地應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，而PLc以其自身的優(yōu)勢(shì)，在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)扮演著重要的角色，不容忽視!PLc它也是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)．它采用可編程續(xù)的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程．PLc技術(shù)近年來發(fā)展很快，并逐漸取代繼電器。機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)又包括手部、手臂和軀干。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)繁瑣．成本高．而且需要配備壓力源。 電氣驅(qū)動(dòng)時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)可以采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠、螺母機(jī)構(gòu)。蕞且是電磁閥驅(qū)動(dòng)氣壓缸的形式。它首先要編制程序加以存儲(chǔ)，然后在根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)工作。(2)擬人化 機(jī)械手在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。(4)機(jī)電一體化機(jī)械手技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，但是歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。這種機(jī)械手多為氣動(dòng)或液動(dòng)。氣動(dòng)技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)介質(zhì)提取和處理方便。氣動(dòng)系統(tǒng)一般只需要0．02s—O．3s即可建立起所需的壓力和速度。(5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為：由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動(dòng)伺服系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)高精度定位比較困難(尤其在高速情況下，似乎更難想象)。2．按使用行業(yè)、部門和用途分類 (1)工業(yè)機(jī)械手它們又可按作業(yè)類別分為鍛壓、焊接、表面噴涂、裝卸、裝配、檢測(cè)等 (2)采掘機(jī)械手如海洋探礦機(jī)器人的機(jī)械手等。(2)連續(xù)軌跡控制(cP)機(jī)械手機(jī)器人的各關(guān)節(jié)同時(shí)作受控運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確控制機(jī)器人末端執(zhí)行器按預(yù)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，并能控制末端執(zhí)行器沿軌跡上各點(diǎn)的姿態(tài)。描述系統(tǒng)的坐標(biāo)可以自由的選取，但獨(dú)立坐標(biāo)的個(gè)數(shù)總是一定的，即系統(tǒng)的自由度。因此要準(zhǔn)確迅速的抓起工件是設(shè)計(jì)的最起碼的要求。為了防止電源臨時(shí)出現(xiàn)故障。本設(shè)計(jì)采用二指氣動(dòng)手爪，利用PLc技術(shù)來完成其的某部分的動(dòng)作?？刂瓢粹o常開按鈕常用設(shè)備的起動(dòng)，常閉按鈕常用設(shè)備的停止。搬運(yùn)工件時(shí)，先按下起動(dòng)按鈕sBl，YVl得電動(dòng)作，機(jī)械手先由原位下降，碰到下限位開關(guān)sQl后Yvl失電，停止下降；電磁閥YV2動(dòng)作將工件夾持，為保證工件可靠夾緊，機(jī)械手在該位置等待3s時(shí)間，待夾持緊后YV3得電動(dòng)作使機(jī)械手開始上升；碰到上限位開關(guān)sQ2后YV3失電，停止上升；YV4得電，改向右移動(dòng)，移動(dòng)到右限位開關(guān)sQ3位置時(shí)，Yv4失電停止右移；YVl得電，改為下降，至碰到下限位開關(guān)SQimI，Yv2失電，機(jī)械手將工件松開，放在工作臺(tái)上，為確?？煽克砷_，機(jī)械手在該位置停留2s時(shí)間，然后使YV3得電機(jī)械手上升；碰到上限位開關(guān)SQ2后，Yv3失電上升停止，YV5得電改為左移，回到原位，壓動(dòng)左限位開關(guān)SQ4．Yv5失電，機(jī)械手停在原位，完成一次搬運(yùn)過程，再按下起動(dòng)按鈕又重復(fù)上述過程。 現(xiàn)場器件 內(nèi)部繼電器地址 說明 現(xiàn)場器件內(nèi)部繼電器地址 說明 SBl X400 起動(dòng)按鈕 YVl Y431下降電磁閥 SQl X401下限位開關(guān) YV2 Y432夾持電磁閥 輸入 SQ2 X402上限位開關(guān) 輸出． YV3 Y433上升電磁閥 S03 X403右限位開關(guān) YV4 Y434右移電磁閥 S04 X404左限位開關(guān)。此外，PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型(小、中、大形機(jī)器)，j丕應(yīng)考慮到PLc的處理程度能否滿足控制的要求、編程器與外圍設(shè)備的選擇等。它的作用是采集起重機(jī)運(yùn)行時(shí)各機(jī)構(gòu)狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，按其相應(yīng)的程序做 處理，并同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)通過串口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊，其cPu發(fā)布指令給輸出模塊調(diào)節(jié)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行動(dòng)作。2 PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì) 依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器／數(shù)字直流調(diào)速器的啟動(dòng)停止應(yīng)采用繼電器輸出，它適應(yīng)于高頻動(dòng)作，并且響應(yīng)時(shí)間短：如果PLc系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下，應(yīng)首選繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設(shè)計(jì)簡單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。3行程開關(guān)：行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保 護(hù)。4．3 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)可以著手軟件的設(shè)計(jì)工作。 基本程序：既可以作為獨(dú)立程序控制簡單的生產(chǎn)工藝過程，也可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中的單元程序：依據(jù)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)思想，基本程序的結(jié)構(gòu)方式只有三種：順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。特別是用于復(fù)雜控制要求的, 生產(chǎn)過程。 在地址分配完成后，應(yīng)列出I／0分配表和內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位分配表。因此，移位寄存器的常閉觸點(diǎn)M10卜一M107均為閉合狀態(tài)。 (3)夾持工件(第二步)下降到位時(shí)，下限位開關(guān)sQl被壓 合，x40l閉合，從而產(chǎn)生移位信號(hào)，M100的“O”態(tài)移到M102得電，使Y43l失電，下降停止；同時(shí)M10l的“l(fā)”態(tài)移到M102，使M20l得電并保持，通過：M201的保持觸點(diǎn)使Y432，T450同時(shí)得 電，驅(qū)動(dòng)Y432夾持工件并開始計(jì)時(shí)。右移離開原點(diǎn)后，X404常開觸點(diǎn)斷開，M100仍保持為0。Y43l失電，下移停止；M201被復(fù)位，進(jìn)而使Y432失電，夾持的工件被松開，放在右工作臺(tái)上；同時(shí)T450得電，開始松開計(jì)時(shí)。 (10)回到原位，左移到原位時(shí)，壓下左限位開關(guān)S04，x404接通．產(chǎn)生移位信號(hào)，使M1ll為“1”，M110為“0”。說明了機(jī)械手的動(dòng)作原理，設(shè)計(jì)要求，程序設(shè)計(jì)方法。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們工作能力的最后一個(gè)實(shí)踐性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。掌握了單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法，并進(jìn)一步鞏固、擴(kuò)大和深化了我所學(xué)的基本理論，基本知識(shí)和基本技能，提高了我設(shè)計(jì)計(jì)算、計(jì)算機(jī)制圖、設(shè)計(jì)說明書、正確使用技術(shù)資料，標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等工具書的能力。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，希望能把所學(xué)的知識(shí)有機(jī)的聯(lián)系起來，培養(yǎng)自己分析問題，解決問題的能力，為充實(shí)自己，并在未來工作崗位上好好工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于本人缺少實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，遇到了一些設(shè)計(jì)和實(shí)際加工中的問題，受到師傅和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)與幫助，從而得到了全面的解決同時(shí)也受到各位老師優(yōu)良工作作風(fēng)的影響，培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，并樹立了正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 我們對(duì)機(jī)械手整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是
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