畢業(yè)設(shè)計(jì)---機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-20 00:25本頁面
【正文】 最后，請(qǐng)讓我將這篇學(xué)士學(xué)位論文獻(xiàn)給我的父母親，感謝他們的養(yǎng)育之恩，感謝他們使我成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人，他們的關(guān)懷、支持和鼓勵(lì)是我所有信 念的力量源泉。我還要感謝系里的各位老師，他們?yōu)槲业漠厴I(yè)設(shè)計(jì)提出諸多良好的建議以及努力方向，使我得以較快地完成設(shè)計(jì)。張老師深厚的理論素養(yǎng)，淵博的學(xué)識(shí)和誨人不倦的精神使我受益非淺，更重要的是，張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范和對(duì)學(xué)術(shù)問 題的概括與抽象能力在潛移默化中影響著我，教育著我。 踏踏實(shí)實(shí)做人，認(rèn)認(rèn)真真做事，在該原則的指導(dǎo)下，使得我的設(shè)計(jì)能夠得以順利地進(jìn)行，在以后的工作與學(xué)習(xí)中，我會(huì)堅(jiān)持這項(xiàng)原則，我深信：只有腳踏實(shí)地，才能步步成功！ 致 謝 在本文即將結(jié)束之際，請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)在這四年的大學(xué)生活學(xué)習(xí)中給予我支持和鼓勵(lì)的各位老師和同學(xué)致以深深的感謝。當(dāng)然，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該設(shè)計(jì)還有許多的不足之處，例如 步態(tài)分析、驅(qū)動(dòng)程序等，這些工作都有待進(jìn)一步的完善?；仡櫵龅墓ぷ?，發(fā)現(xiàn)自己的付出是值得的。仿人機(jī)器人這一課題，涉及到了很多學(xué)課的知識(shí)，是一個(gè)典型的綜合性課題。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 16 本系統(tǒng)采用的是 PLC 梯 形圖順序編程的方法。 機(jī)械手自動(dòng) PLC 接線原理 圖如圖 3 所示。 在選擇單 步、單周期和連續(xù)工作方式前，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)處于原點(diǎn)狀態(tài)。 Y5 控制送氣電磁閥，實(shí)現(xiàn)夾緊裝置的夾緊與松開。X11～ X15 分別為自動(dòng)方式中的回原點(diǎn)、單步、單周期和連續(xù)工作方式按鈕，按下其中的某一個(gè)按鈕，再按起動(dòng)按鈕 X0，該工作方式的動(dòng)作就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。 可編程序控制器的工作過程 機(jī)械手在最 上面、最右邊，底盤轉(zhuǎn)至光接近開關(guān) X3 處且夾緊裝置松開時(shí)稱系統(tǒng)處于原點(diǎn)狀態(tài)。 主控制系統(tǒng) 可 選用三菱 FX2N 系列晶體管輸出型 PLC，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選用 SH20403 型模塊。 應(yīng)該注意的是，同一企業(yè)應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是：在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比最優(yōu)的機(jī)型。 四、機(jī)械手的 PLC 控制設(shè)計(jì) 可編程序控制器的選擇 隨著 PLC 在工業(yè)控制中的推廣普及， PLC 產(chǎn)品的種類越來越多，其結(jié)構(gòu)型號(hào)、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法等各不相同，適用場合也各有側(cè)重。 的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)有直流無刷電機(jī)帶動(dòng)，系統(tǒng)選用的是北京和時(shí)利公司生產(chǎn)的 57BL1010H1 無刷直流電機(jī)，其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音、效率高。根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，直流電機(jī)可分為下列幾種類型。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 13 直流無刷電機(jī) 結(jié)構(gòu)圖 按類型主要分為直流有刷電機(jī)和 直流無刷電機(jī) 。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和 電刷 裝置等組成。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 12 步進(jìn)電機(jī) 直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的選擇 定義輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，稱為直流電機(jī)，它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的 電機(jī) 。本驅(qū)動(dòng)器最大輸出電流值為 3A/相 (峰值 )，通過驅(qū)動(dòng)器面板上六位撥碼開關(guān)的第 7 三位可組合出 8 種狀態(tài)，對(duì)應(yīng) 8 種輸出電流，從 到 3A 以配合不同的電機(jī)使用。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的開關(guān)電源設(shè)計(jì)，保證了驅(qū)動(dòng)器可適應(yīng)較寬的電壓范圍，用戶可根據(jù)各自情況在 10～ 40VDC 之間選擇。 M1 是橫軸電機(jī)，帶動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)伸、縮； M2 是縱軸電機(jī)，帶動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)上升、下降。/176。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性誤差而無累計(jì)誤差的特點(diǎn)，使其在速度、定位等控制領(lǐng)域應(yīng)用得非常廣泛。 機(jī)械手的 技術(shù)參數(shù)列表 一、用途：搬運(yùn) :用于車間搬運(yùn) 二、設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) : 抓重 :60Kg (夾持式手部 ) 自由度數(shù) :3 個(gè)自由度 座標(biāo)型式 :圓柱座標(biāo) 最大工作半徑 :1600mm 手臂最大中心高 :1248mm 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) 伸縮行程： 1200mm 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手 11 伸縮速度： 83mm/s 升降行程： 300mm 升降速度： 67mm/s 三、控制器件選型 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的選擇 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)執(zhí)行元件。圖中機(jī)械手的任務(wù)是將傳送帶 A 上的物品搬運(yùn)到傳送帶 B。其中圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊 ,定位精度較高 ,占地面積小，因此本設(shè)計(jì)采用圓柱坐標(biāo)型。 ( 3)球坐標(biāo) (極坐標(biāo) )型機(jī)械手 。 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(dòng)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 。 三自由度機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)置了手動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式。 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(dòng)式和氣動(dòng)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)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)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(dòng)方案及其裝置。檢測(cè)機(jī)械臂伸 出的傳感器 B2 檢測(cè)有信號(hào)后觸發(fā)時(shí)間繼電器暫停 3S， 3S 后則觸 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(chǔ)料倉、送料倉安裝的位置由考生實(shí)際測(cè)得。 12 Step10 動(dòng)作 9 完成后，觸發(fā)機(jī)械手 X 運(yùn)動(dòng)至 點(diǎn)。 11 Step9 動(dòng)作 8 完成后，觸發(fā)氣缸 1A 縮回使機(jī)械臂縮回。 10 Step8 動(dòng)作 7 完成后，觸發(fā)機(jī)
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