【正文】 陳英超 10年04月15日參考文獻 [1]:北京理工大學出版社，1988[2]，2001, 4 [3]金茂青，曲忠萍， ，2001, 2[4](氣動機械手) 1999, 5[5]嚴學高，:東南大學出版社，1992[6]:機械工業(yè)出版社，1986 [7]黃錫愷，:人民教育出版社，1981[8]:化學工業(yè)出版社 [9]:機械工業(yè)出版社，1987 [10]:哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995[11]:機械工業(yè)出版社，1990, 5。在日常生活和學習中，機電工程學院的各位老師，以及全體同學給與我大力支持和幫助，在此我向他們以及多年來為我的成長付出辛勤勞動的老師和同學們表示衷心的感謝。導師嚴謹的治學態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺?？梢愿鶕C械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數化繪制，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勞動，同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境。采用氣壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現過載保護，便于自動控制。當對射式光電檢測開關檢測到共建的位置時此時停止向脈沖分配器中發(fā)送脈沖步進電機將停在此位置不動。 步進電機的運行控制 由于傳送帶的速度要求不高且精度也不是太高所以本設計選擇三相步進電機通電方式為三相雙三拍，利用PLC中的M8014特殊功能繼電器向環(huán)形脈沖分配器中發(fā)送脈沖然后經光電轉換和功放電路驅動步進電機。對程序的要求如下：(1)首先啟動機械手時機械手自動復位處于初始位置；(2)在機械手工作前還要對其進行設備的檢測即機械手空運行一次而且機械手的每一個動作都有相應的定時器進行監(jiān)控若超出規(guī)定的運行時間則認為是設備出現故障。其工作的過程是：機械手首先處于初始位置，然后經過一系列的動作將斷續(xù)傳送帶上的工件拿走，此時傳送帶上的光電檢測檢測開關檢測到工件被取走。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。因此，行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。 行程開關的作用及原理 行程開關用于控制機械設備的行程及限位保護。當物體接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。 行程開關的介紹 行程開關的概念 行程開關就是一種由物體的位移來決定電路通斷的開關 。 2）I/O接口控制卡 有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件，或者直接與CPU同在主板上，或是一個插件插在系統(tǒng)總線插槽上。存儲器通常在CPU的同步控制下工作，接口電路比較簡單；而I/O設備品種繁多，其相應的接口電路也各不相同，因此，習慣上說到接口只是指I/O接口。 （4）對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉的磁性接近式傳感器或霍爾式接近傳感器。 （2）當檢測體為非金屬材料時，如；木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應選用電容型接近傳感器。2 接近傳感器的選型和檢測對于不同的材質的檢測體和不同的檢測距離，應選用不同類型的接近傳感器，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價格比，為此在選型中應遵循以下原則： （1）當檢測體為金屬材料時，應選用高頻振蕩型接近傳感器，該類型接近傳感器對鐵鎳、A3鋼類檢測體檢測最靈敏。通常把這個距離叫“檢出距離”。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關通或斷的目的，這就是接近開關。對每一個FX2n主單元可配置總計達8個特殊功能模塊。 面向海外的產品適合各種安全規(guī)格 為大量實際應用而開發(fā)的特殊功能： 開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要模擬I/O，高速計數器。高速運算 基本指令： 應用指令:～數100μs/指令安心、寬裕的存儲器規(guī)格 內置8000步RAM存貯器 安裝存儲盒后，最大可以擴展到16000步。CPU、電源、輸入輸出三為一體。大型PLC還可以采用三CPU構成表決式系統(tǒng)，使機器的可靠性更高。具有極強的自診斷功能。(三) 大型PLC一般I/O點數在1024點以上的稱為大型PLC。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數、算術運算、數據處理和傳送、通訊聯網以及各種應用指令。常見的PLC的類型挺多的，有三菱的FX系列、西門子的S7系列、臺灣的豐煒等等。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。使用編程器就能很容易地對其所存儲的內容進行修改。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內容)。(2) EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種可擦除的只讀存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。我國從1974年開始研制,于1977年開始工業(yè)應用。1971年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了日本第一臺PLC。到1971年，已經成功地應用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。1969年，美國數字設備公司(DEC) 研制出第一臺PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。隨著生產的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經常地重新設計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。在60年代，汽車生產流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構成的。電磁閥的通徑，是根據各工作氣缸的尺寸、行程、速度計算出所需壓縮空氣流量，與所選用電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應來確定的。為簡化氣路，減少電磁閥的數量，各工作氣缸的緩沖均采用液壓緩沖器。由于手臂可自重下降，其速度調節(jié)仍采用在電磁閥排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘來完成。如手臂伸縮氣缸在接近氣缸處安裝兩個快速排氣閥，可以加快啟動速度，也可調節(jié)全程上的速度。 圖41 機械手氣壓傳動原理圖各執(zhí)行機構調速。第四章 氣動系統(tǒng)設計4．1 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖圖41為該機械手的氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖。D2178。r178。 當長細比 時 當長細比 時 式中 活塞桿計算長度（m） 活塞桿橫截面回轉半徑， 實心桿 空心桿 活塞桿橫截面慣性矩， 實心桿 空心桿 空心活塞桿內徑直徑（m）； 活塞桿截面積 實心桿 空心桿 系數， 材料彈性模量，對鋼取 材料強度實驗值，對鋼取 系數，對鋼取a=1/5000 平衡裝置 在本設計中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側重力矩對性能的影響，故在手臂伸縮氣缸一側加裝平衡裝置，裝置內加放砝碼，砝碼塊的質量根據抓取物體的重量和氣缸的運行參數視具體情況加以調節(jié)，務求使兩端盡量接近平衡。按縱向彎曲極限力計算 氣缸承受軸向壓力以后，會產生軸向彎曲，當縱向力達到極限力以后，活塞桿會產生永久性彎曲變形，出現不穩(wěn)定現象。氣缸的類型有很多種，根據使用的需要進行選擇。10248。 機械手的技術參數列表一、用途:用于自動輸送線的上下料。最大回轉速度設計為。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設計速度過低限制了它的使用范圍。 機械手的主要參數，由于是采用氣動方式驅動，因此考慮抓取的物體不應該太重，查閱相關機械手的設計參數，結合工業(yè)生產的實際情況，本設計設計抓取的工件質量為1公斤。 機械手的控制方案設計考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制。手臂的各種運動由氣缸來實現。 機械手的手臂結構方案設計按照抓取工件的要求，本機械手的手臂有四個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉和升降運動。 機械手的手腕結構方案設計考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設有回轉運動才可滿足工作的要求。相應的機械手具有四個自由度，為了彌補升降運動行程較小的缺點，增加手臂擺動機構，從而增加一個手臂上下擺動的自由度圖21 機械手的運動示意圖 機械手的手部結構方案設計為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結構設計成可更換結構，當工件是棒料時，使用夾持式手部。盡量選用定型的標準組件，簡化設計制造過程，兼顧通用性和專用性，并能實現柔性轉換和編程控制.按機械手手臂的不同運動形式及其組合情況，其坐標型式可分為直角坐標式、圓柱坐標式、球坐標式和關節(jié)式。設計氣動機械手的原則是:充分分析作業(yè)對象(工件)的作業(yè)技術要求，擬定最合理的作業(yè)工序和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)