畢業(yè)設計---機械手的結構設計(編輯修改稿)
2025-07-11 02:43 本頁面
【文章內容簡介】 步進電機驅動絲杠組件 完成， 上下運動 (垂直方向 )由升降步進電機控制； (3) Z 軸方向的步進電機絲杠傳動 機構能帶動機械手 及絲杠組自由 移動 (其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成 )； (4)Z 軸步進電機 基座主要支撐以上 3 部分； (5) 機械手的夾緊裝置采用關節(jié)結構， 氣控機械手的張合由氣壓控制 壓驅動，并由電磁閥控制 (充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開 )。 機械手可以根據設定程序的動作將工件從 A 處搬運到 B 處。 SQ1， SQ2， SQ5，SQ6 為水平和垂直方向上的限位開關， SQ3， SQ4 為原點位置和終點位置的光接近開關 。如圖下圖所示。 1 將旋鈕撥至 Auto 狀態(tài) 將旋鈕開關撥至 Auto 觸發(fā)系統(tǒng)自動狀態(tài)模式。狀態(tài)燈綠燈閃爍。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 8 機械手的動作過程 其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走； Z軸 直流電機轉動使機械手整體運動到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后氣 2 按下 Start 按鈕 傳感器 B7 和 B8 檢測無工件，按下 Start 按鈕循環(huán)啟動開始。狀態(tài)燈綠燈 閃爍。 3 循 環(huán) 動 作 循環(huán) 開始 初始 狀態(tài) Step1 機械手接受到 Start 或 Setp16 傳感器 B5 產生的信號，機械手 Z 運動至原點。運動動作完成標志位置 1 后則觸發(fā)下一步。 4 Step2 動作 1 完成后，如果機械爪處于張開狀態(tài)，驅動氣缸 2A 縮回使機 械爪抓緊；如果機械臂處于伸出狀態(tài)，驅動氣缸 1A 縮回使機械臂 縮回；如果送料倉處于伸出狀態(tài)，驅動氣缸 3A 縮回使送料倉縮回。 檢測機械爪抓緊的傳感器 B3 檢測有信號且檢測機械臂縮回的傳 感器 B1 檢測有信號 且檢測送料倉縮回的傳感器 B5 檢測有信號則 觸發(fā)下一步。 5 Step3 動作 2 完成后，觸發(fā)機械手 X 運動至原點。運動動作完成標志位 置 1 且儲料倉傳感器 B6 檢測有工件且送料倉傳感器 B7 和 B8 檢 測無工件則觸發(fā)下一步。 6 循環(huán) 動作 Step4 動作 3 完成后，觸發(fā)機械手 X 運動至 點。運動動作完成標 志位置 1 則觸發(fā)下一步。（注：機械手 X 原點至 點之間的距 離應根據儲料倉安裝的位置由考生實際測得。） 7 Step5 動作 4 完成后 ，觸發(fā)氣缸 1A 伸出使機械臂伸出，同時觸發(fā)氣缸 2A 使機械爪張開。檢測機械臂伸出的傳感器 B2 檢測有信號且檢測機 械爪張開的傳感器 B4 檢測有信號則觸發(fā)下一步。 8 Step6 動作 5 完成后，觸發(fā)機械手 Z 下降運動至能順利抓取工件。運動 動作完成標志位置 1 后觸發(fā)時間繼電器暫停 2S， 2S 后則觸發(fā)下一 步。（注：機械手 Z 下降的距離應根據機械爪與工件之間的位置由 考生實際測得。） 9 Step7 動作 6 完成后，觸發(fā)氣缸 2A 縮回使機械爪抓緊。檢測機械爪抓緊 的傳感器 B3 檢測有信號后觸發(fā)時間繼電器暫停 2S， 2S 后則觸發(fā) 下一步。 10 Step8 動作 7 完成后，觸發(fā)機械手 Z 上升運動至原點。運動動作完成標 志位置 1 則觸發(fā)下一步。 11 Step9 動作 8 完成后，觸發(fā)氣缸 1A 縮回使機械臂縮回。檢測機械臂縮回 的傳感器 B1 檢測有信號則觸發(fā)下一步。 12 Step10 動作 9 完成后，觸發(fā)機械手 X 運動至 點。運動動作完成標 志位置 1 則觸發(fā)下一步。（注：機械手 原點至 點之間 的距離應根據 儲料倉、送料倉安裝的位置由考生實際測得。） 13 Step11 動作 10 完成后，觸發(fā)氣缸 1A 伸出使機械臂伸出。檢測機械臂伸 出的傳感器 B2 檢測有信號后觸發(fā)時間繼電器暫停 3S， 3S 后則觸 發(fā)下一步。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 9 閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作 。 機械手的驅動方案設計 驅動機構是工業(yè)機械手的重要組成部分 , 工業(yè)機械手的性能價格比在很大程度上取決于驅動方案及其裝置。根據動力源的不同 , 工業(yè)機械手的驅動機構大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅動等四類。 本文設計的三自由度機械手屬于混合式機械手，它綜合了電動式和氣動式機械手的優(yōu)點，既節(jié)省了行程開關和 PLC的 I／ O端口，又達到了簡便操作和精確定位的目的。 機械手的控制方案設計 目前，對機械手的控制可采用以下幾種方式 [1]： 1）用繼電器控制，這 種控制系統(tǒng)故障率高、控制方式不靈活且功率消耗大，已逐漸被人們所淘汰； 2）用微機控制，雖然它在智能控制方面有較強大的功能，但它的抗干擾性差，系統(tǒng)設計較復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術，廣泛應用也不太容易； 3）ＰＬＣ控制，此控制系統(tǒng)具有運行可靠、使用維修方便、抗干擾性強、能經受惡劣環(huán)境的無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 機械手 10 考驗等優(yōu)越性，已經成為在機械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 三自由度機械手系統(tǒng)設置了手動工作方式和自動工作方式。自動方式又分為自動回原點、單步、單周期、連續(xù)四種工作方式。 機械手的座標型式與自由度 常見的工 業(yè)機械手根據手臂的動作形態(tài) ,按坐標形式大致可以分為以下 4 種 : (1)直角坐標型機械手 。(2)圓柱坐標型機械手 。 ( 3)球坐標 (極坐標 )型機械手 。 (4)多關節(jié)型機機械手。其中圓柱坐標型機械手結構簡單緊湊 ,定位
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