基于plc控制的氣動機(jī)械手的設(shè)計-資料下載頁
2024-09-02 19:00本頁面
【導(dǎo)讀】（六）機(jī)械手的主要參數(shù)····················1. （七）機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表··················2. （二）升降缸的尺寸設(shè)計與校核和伸縮缸的選擇··········3. （一）可編程序控制器的選擇及工作過程·············13. 在任意位置都能自動定位等特性。設(shè)計氣動機(jī)械手的原則是:充分分析作業(yè)對象。力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進(jìn)一步確定對機(jī)械手結(jié)構(gòu)及運行控制的要求;大中型場合工作的機(jī)械搬運設(shè)備?？梢愿淖儎幼鞒绦虻淖詣影徇\或操作設(shè)備，操
【正文】 m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?手工 件 伸 旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)力矩的計 算： ⑴克服啟動慣性所需的力矩 M慣 ： 啟腕部慣 tJM?? 式中：ω —— 手腕回轉(zhuǎn)過程的角速度（ 1/s） t啟 —— 啟動過程中所需的時間（ s） t啟 = s 1 8 0 6 022 3606 0 6 0n?????? ? ? 那么， 0 .0 0 9 2 0 .0 30 .1M N m?? ? ?慣 ⑵腕部回轉(zhuǎn)所屬的總力矩 M總 ： 由于手夾持在工件重心（中心）位置轉(zhuǎn)動， M偏 =0，腕部與手部聯(lián)接使用非軸承元件，所生 的摩擦力矩 M摩不大，為了簡化計算可以將 M慣 適當(dāng)放大，而省略掉 M偏、 M摩，這時 M總 = M慣 那么 ， M總 = M慣 =(Nm) 查《機(jī)械設(shè)計手冊》第 4版資料，選擇齒輪齒條轉(zhuǎn)擺動氣缸（缸徑為 50mm）型號： 13 DRQPPVJA。 在 ，轉(zhuǎn)矩為 6Nm，大于 M總 （安全）。 三 、 機(jī)械手的 PLC控制設(shè)計 （一） 可編程序控制器的選擇及工作過程 可編程序控制器的選擇 目前，國際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的 F系列 PC,德國西門子公司的 SIMATIC N5系列 PC、日本 OMRON(立石 )公司的 C型、 P型 PC等。考慮到本機(jī)械手的輸入輸出點不多，工作流程較簡單，同時考慮到 制造成本，因此在本次設(shè)計中選擇了OMRON公司的 C28P型可編程序控制器。 可編程序控制器的工作過程 可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來完成各種不同控制任務(wù)的。為此采用了循環(huán)掃描的工作方式。具體的工作過程可分為 4個階段。 第一階段是初始化處理。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機(jī)相連， CPU對輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為 I/0狀態(tài)表 .該表是一個專門存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲器叫輸入狀態(tài)暫存器 。存放輸出狀態(tài)信息的存儲器叫輸出 狀態(tài)暫存器。開機(jī)時， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。當(dāng)確認(rèn)其硬件工作正常后，進(jìn)入下一階段。 第二階段是處理輸入信號階段。 在處理輸入信號階段， CPU對輸入狀態(tài)進(jìn)行掃描，將獲得的各個輸入端子的狀態(tài)信息送到 I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期內(nèi)，各個輸入點的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受到各個輸入端子信號變化的影響，因此不能造成運算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。 第三階段是程序處理階段。 當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進(jìn)入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進(jìn)入到第三個階段。在這個階段中，可編程序 控制器對用戶程序進(jìn)行依次掃描，并根據(jù)各 I/0狀態(tài)和有關(guān)指令進(jìn)行運算和處理，最后將結(jié)果寫入 I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。 第四階段是輸出處理階段。 段 CPU對用戶程序已掃描處理完畢，并將運算結(jié)果寫入到 I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時將輸入信號從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動作。然后， CPU又返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期。 （二） 機(jī)械手可編程序控制器控制方案 14 四 、 結(jié)論 （一） 本次設(shè)計的是氣動通用機(jī)械手， 相對于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由 度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。 （二） 采用氣壓傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動控制。 工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小， 不會污染環(huán)境。同時成本低廉。 （三） 通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度， 節(jié)省了大量時間和避免了不必要的重復(fù)勞動，同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 （四） 機(jī)械手采用 PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進(jìn) 行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設(shè)定 PLC程序來實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù) 機(jī)械手的動作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。 參考文獻(xiàn) ： [1] 張建民 .工業(yè)機(jī)器人 .北京 :北京理工大學(xué)出版社， 2020 15 [2] 蔡自興 .機(jī)器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 .機(jī)器人技術(shù)， 2020 [3] 金茂青，曲忠萍，張桂華 .國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢態(tài)分析 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2020 [4] 王雄耀 .近代氣動機(jī)器人 (氣動機(jī)械手 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動與密封， 2020 [5] 嚴(yán)學(xué)高，孟正大 .機(jī)器人原理 .南京 :東南大學(xué)出版社， 2020 [6] 機(jī)械設(shè)計師手冊 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [7] 黃錫愷，鄭文偉 .機(jī)械原理 .北京 :人民教育出版社， 2020 [8] 成大先 .機(jī)械設(shè)計圖冊 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 [9] 鄭洪生 .氣壓傳動及控制 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [10] 吳振順 .氣壓傳動與控制 .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [11] 徐永生 .氣壓傳動 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [12]傅祥志，機(jī)械原理（第二版），武漢： 華中科技大學(xué)出版社， [13]吳昌林等，機(jī)械設(shè)計（第二版）， 武漢：華中科技大學(xué)出版社， [14］徐鋼濤等，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) ，北京：高等教育出版社， 、 16 致謝 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的畢業(yè)論文的，同窗之間的友誼永遠(yuǎn)長存，在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。同時我在網(wǎng)上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工 作順利完成。在此向老師 們 表示由衷的謝意 。
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