【正文】 ……..3 工業(yè)機械手的機械部分設(shè)計……………………………………………….8 工業(yè)機械手的規(guī)格參數(shù) …………………………………………….. 工業(yè)設(shè)計手的參數(shù)計算 ……………………………………….. 8 手部質(zhì)量計算 …………………………………………………….. 機械手的爪部夾緊氣缸的選擇 ……………………………………… 9 腕部傳動氣缸的選擇 …………………………………………….. 伸縮氣缸的選擇 …………………………………………………… 對伸縮導(dǎo)桿的校核 …………………………………………….. 12 配重算 ……………………………………………………………… 升降部分計算 ………………………………………………………….. 對升降導(dǎo)桿的核算 …………………………………………….. 15…………………………………………………...............…………………………… 16 4 工業(yè)機械手的控制部分設(shè)計……………………………………….. 17 4．1 回路計算 ………………………………………………………………..4．2 執(zhí)行元件選擇 …………………………………………………………..4．3 控制元件選擇 …………………………………………………………..4．4 執(zhí)行元件用氣量的計算和空壓機的選擇 …………………………214．5 氣動元件的清單 ………………………………………………………. 動作順序表 ………………………………………………………….電氣控制系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………………..5．1電氣控制方案設(shè)計和元件的選擇 ……………………………………25 5．2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計及PLC及I/O端口分配圖的設(shè)計………….5．3 PLC梯形圖的設(shè)計………………………………………………………5．4 PLC的控制程序………………………………………………………..總結(jié) 致謝參考文獻 第一章 引言 該課程設(shè)計是機械及機械控制理論及課程教學(xué)計劃的實踐學(xué)習(xí)的過程，是對這幾年課程知識的綜合考驗與考察，是對我們的一個綜合檢測。 搬運機械手在當今工業(yè)、醫(yī)療、自然災(zāi)害等等的領(lǐng)域中等到了廣泛的應(yīng)用發(fā)展，然而搬運機械手的控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)在工作中起到舉足輕重的作用，因此控制部分和執(zhí)行部分對于機械手的工作的整體運轉(zhuǎn)情況具有十分重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計要通過計算計算出氣爪個夾緊力，伸縮臂的氣缸、擺動氣缸的扭矩等，然后選擇標準氣缸。該畢業(yè)設(shè)計將系統(tǒng)的反應(yīng)機械與控制的緊密聯(lián)系。 搬運機械手的原理搬運機械手是一種模仿人類手動作，并按設(shè)計者設(shè)定的程序、軌跡和要求代替人直接搬運工件或操持工具或搬運工件的自動化裝置。 對于電動機械手—— 是用直接用直線電機或功率步進電機和具有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動機等來驅(qū)動，動力源簡單易于獲取，不再需要多余的能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，維護使用方便可靠。1958年美國的聯(lián)合控制公司研制出世界上的第一臺機械手。這些工業(yè)機器人的控制器，幾乎大部分都是由中國科學(xué)院沈陽自動化研究所和北京科技大學(xué)機器人研究所開發(fā)的，同時一系列的機器人關(guān)鍵部件也被開發(fā)出來，如機器人專用軸承，減震齒輪，直流伺服電機，編碼器，氣壓液壓等技術(shù)等等。 1 需要解決機械手機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題，并且要求搬運機械手結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟、操作方便具有一定的代表性和可性行。得=N==25N3 計算出實際的驅(qū)動力p（千克） ——————理論驅(qū)動力 ——————安全系數(shù) ， 負載50005000~1000010000~2000020000~3000030000~5000050000工作壓力~1~2~33~44~55~7—————工作情況系數(shù)，其中主要考慮慣性力的影響，由此可按以下公式計算 =1+ a——————為手部抓取工件的手臂運動的最小加速度（）—————— 傳力機構(gòu)的機械效率，一般情況取=~由以上求如果被抓取工件為勻速運動則a=0。 d=（~~）*D=5~10mm 所以取活塞桿直徑d=10mm 。由機械設(shè)計手冊第四卷可知活塞桿穩(wěn)定性條件如下。氣缸承受的軸向負載當達到極限值以后，即使有很小的干擾力便會使桿產(chǎn)生彎曲變形，從而導(dǎo)致氣缸不能進行正常的工作。 則有效輸出力矩=其中式中 M————表示擺動氣缸承受的實際力矩， ————表示負載率負載性質(zhì)負載率靜負載動負載——慣性負載 靜負載是指擺動氣缸施加在靜止工件上的靜力矩M。 如圖 第六章 搬運機械手動力與驅(qū)動方案 搬運機械手的氣壓控制 考慮到機械構(gòu)造簡單、維護的方便性以及性能的可靠性穩(wěn)定性的要求，本課所以首先采用氣壓傳動的驅(qū)動方案。2 氣壓的可靠性較高，實用的壽命相對也較長3利用空氣的可壓縮性和取之不盡用之不竭的特點，可儲存能量集中供氣對工件進行操作搬運等。主要控制內(nèi)容有動作的順序控制，動作的位置控制與路徑、動作的時間控制。它使用可編程存儲器存用戶設(shè)計編制的程序指令，這些編輯的程序用來實現(xiàn)邏輯運算、順序操作、定時、計數(shù)及算術(shù)運算和通過數(shù)模轉(zhuǎn)換來控制各種各樣的機電一體化產(chǎn)品，編輯的程序可變、具有抗干擾能力強、工作可靠性高、性能強大、體積不大、相對耗電低，特別易于購買、價格便宜等等優(yōu)良的特點，具有廣泛的發(fā)展應(yīng)用前景。該課題的搬運機械手物理分配表如下圖。2 本次畢業(yè)設(shè)計搬運機械手與控制系統(tǒng)采用了氣壓傳動的技術(shù)，因為氣壓傳動具有靈活快捷、氣源是無毒無污染的的空氣具有取之不盡用之不竭的特點。感謝機械學(xué)院和機電學(xué)院的全體老師和同學(xué)多年來的關(guān)心和支持！感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們！