畢業(yè)設(shè)計(jì)---機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-13 00:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。圖 1 為機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖， (1)氣控機(jī)械手 (有光電傳感器確定起始 0 點(diǎn) )； (2) 機(jī)械手手臂的左右運(yùn)動 （左右方向） 由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動絲杠組件 完成， 上下運(yùn)動 (垂直方向 )由升降步進(jìn)電機(jī)控制； (3) Z 軸方向的步進(jìn)電機(jī)絲杠傳動 機(jī)構(gòu)能帶動機(jī)械手 及絲杠組自由 移動 (其電氣拖動部分由直流電動機(jī)、光電編碼器、接近開關(guān)等組成 )； (4)Z 軸步進(jìn)電機(jī) 基座主要支撐以上 3 部分； (5) 機(jī)械手的夾緊裝置采用關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)， 氣控機(jī)械手的張合由氣壓控制 壓驅(qū)動，并由電磁閥控制 (充氣時(shí)機(jī)械手抓緊，放氣時(shí)機(jī)械手松開 )。 機(jī)械手可以根據(jù)設(shè)定程序的動作將工件從 A 處搬運(yùn)到 B 處。 SQ1， SQ2， SQ5，SQ6 為水平和垂直方向上的限位開關(guān)， SQ3， SQ4 為原點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置的光接近開關(guān) 。如圖下圖所示。 1 將旋鈕撥至 Auto 狀態(tài) 將旋鈕開關(guān)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 8 機(jī)械手的動作過程 其工作過程為：當(dāng)貨物到達(dá)時(shí)，機(jī)械手系統(tǒng)開始動作步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動縱軸上升，另一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動橫軸開始向前走； Z 軸 直流電機(jī)轉(zhuǎn)動使機(jī)械手整體運(yùn)動到貨物接收處；步進(jìn)電機(jī)再次驅(qū)動縱軸下降，到達(dá)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(jī)械手接受到 Start 或 Setp16 傳感器 B5 產(chǎn)生的信號，機(jī)械手 Z 運(yùn)動至原點(diǎn)。運(yùn)動動作完成標(biāo)志位置 1 后則觸發(fā)下一步。 4 Step2 動作 1 完成后，如果機(jī)械爪處于張開狀態(tài)，驅(qū)動氣缸 2A 縮回使機(jī) 械爪抓緊；如果機(jī)械臂處于伸出狀態(tài)，驅(qū)動氣缸 1A 縮回使機(jī)械臂 縮回；如果送料倉處于伸出狀態(tài)，驅(qū)動氣缸 3A 縮回使送料倉縮回。 檢測機(jī)械爪抓緊的傳感器 B3 檢測有信號且檢測機(jī)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(jī)械手 X 運(yùn)動至原點(diǎn)。運(yùn)動動作完成標(biāo)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(jī)械手 X 運(yùn)動至 點(diǎn)。運(yùn)動動作完成標(biāo) 志位置 1 則觸發(fā)下一步。（注：機(jī)械手 X 原點(diǎn)至 點(diǎn)之間的距 離應(yīng)根據(jù)儲料倉安裝的位置由考生實(shí)際測得。） 7 Step5 動作 4 完成后 ，觸發(fā)氣缸 1A 伸出使機(jī)械臂伸出，同時(shí)觸發(fā)氣缸 2A 使機(jī)械爪張開。檢測機(jī)械臂伸出的傳感器 B2 檢測有信號且檢測機(jī) 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(jī)械手 Z 下降運(yùn)動至能順利抓取工件。運(yùn)動 動作完成標(biāo)志位置 1 后觸發(fā)時(shí)間繼電器暫停 2S， 2S 后則觸發(fā)下一 步。（注：機(jī)械手 Z 下降的距離應(yīng)根據(jù)機(jī)械爪與工件之間的位置由 考生實(shí)際測得。） 9 Step7 動作 6 完成后，觸發(fā)氣缸 2A 縮回使機(jī)械爪抓緊。檢測機(jī)械爪抓緊 的傳感器 B3 檢測有信號后觸發(fā)時(shí)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(jī)械手 Z 上升運(yùn)動至原點(diǎn)。運(yùn)動動作完成標(biāo) 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(jī)械臂縮回。檢測機(jī)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(jī)械手 X 運(yùn)動至 點(diǎn)。運(yùn)動動作完成標(biāo) 志位置 1 則觸發(fā)下一步。（注：機(jī)械手 原點(diǎn)至 點(diǎn)之間 的距離應(yīng)根據(jù) 儲料倉、送料倉安裝的位置由考生實(shí)際測得。） 13 Step11 動作 10 完成后，觸發(fā)氣缸 1A 伸出使機(jī)械臂伸出。檢測機(jī)械臂伸 出的傳感器 B2 檢測有信號后觸發(fā)時(shí)間繼電器暫停 3S， 3S 后則觸 發(fā)下一步。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 9 閥放氣，機(jī)械手松開貨物；系統(tǒng)回位準(zhǔn)備下一次動作 。 機(jī)械手的驅(qū)動方案設(shè)計(jì) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分 , 工業(yè)機(jī)械手的性能價(jià)格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。根據(jù)動力源的不同 , 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機(jī)械驅(qū)動等四類。 本文設(shè)計(jì)的三自由度機(jī)械手屬于混合式機(jī)械手，它綜合了電動式和氣動式機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)，既節(jié)省了行程開關(guān)和 PLC 的 I／ O 端口，又達(dá)到了簡便操作和精確定位的目的。 機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì) 目前，對機(jī)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(jī)控制，雖然它在智能控制方面有較強(qiáng)大的功能，但它的抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，廣泛應(yīng)用也不太容易； 3）ＰＬＣ控制，此控制系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、使用維修方便、抗干擾性強(qiáng)、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 10 考驗(yàn)等優(yōu)越性，已經(jīng)成為在機(jī)械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 三自由度機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)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(diǎn)、單步、單周期、連續(xù)四種工作方式。 機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度 常見的工 業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動作形態(tài) ,按坐標(biāo)形式大致可以分為以下 4 種 : (1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手 。(2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手 。 ( 3)球坐標(biāo) (極坐標(biāo) )型機(jī)械手 。
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