基于plc控制的氣動機械手的設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2024-10-15 00:45本頁面
【正文】 Pa）； 安全系數(shù)， S≥ 。若將 代入式（ 36），則可得 （ 37） 54 10 3 cm????? ? ?? 式中系數(shù)在缸徑較大時取小值，缸徑較小時取大值。 當(dāng)推力作功時 （ 35） 6 （ 36） 用式（ 36）計算時，活塞桿 d可根據(jù)氣缸拉力預(yù)先估定，詳細計算見活塞的計算。根據(jù)要求本次設(shè)計中 ,我們?nèi)?? 。 氣缸工作時的總阻力 zF 與眾多因素有關(guān) ,如運動部件慣性力 ,背壓阻力 ,密封處摩擦力等 .以上因素可以載荷率 的形式計入公式 ,如要求氣缸的靜推力 1F 和靜拉力 2F ,則計入載荷率后 （ 33） （ 34） 計入載荷率就能保證氣缸工作時的動態(tài)特征 .若氣缸動態(tài)參數(shù)要求較高 。 氣缸工作壓力 (Pa)。 活塞直徑 (m)。 21 4 zDpFF??? （ 31） 222 ()4 zF D d p F?? ? ? （ 32） 式中 活塞桿的推力 (N)。撓性氣缸缸筒由撓性材料制成，由夾住缸筒的滾子代替活塞。用于機床夾具和線材卷曲裝置上 伺服氣缸：將輸入的氣壓信號成比例地轉(zhuǎn)換為活塞桿的機械位移。行程較長的薄膜式氣缸膜片受到滾壓，常稱滾壓（風(fēng)箱）式氣缸。單向作用；借助彈簧力復(fù)位；行程短；結(jié)構(gòu)簡單，缸體內(nèi)壁不須加工；須按行程比例增大直徑。主要由前蓋、后蓋 活塞 活塞桿 缸筒 5 其他一些零件組成。 （ 5)考慮被抓取對象的要求 根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手 部結(jié)構(gòu)是一支點兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計成 V型。例如圓柱形工件采用帶“ V”形面的手指，以便自動定心。對于移動型手指只有開 閉幅度的要求。 (2)手指間應(yīng)具有一定的開閉角 兩手指張開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。移動型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，當(dāng)移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。同理，當(dāng)二支點回轉(zhuǎn)型手指的手指長度變成無窮長時，就成為移動型。 手指的形狀和分類 夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式 :按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式 (或內(nèi)漲式 )和外夾式兩種 :按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型，二支點回轉(zhuǎn)型和移動型 (或稱直進型 )，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。 設(shè)計技術(shù)參數(shù) : （ 1） 抓重 : kg5 （ 2） 自由度數(shù) :4個自由度 （ 3） 坐標型式 :圓柱坐標 （ 4） 最大工作半徑 : mm1400 （ 5） 手臂最大中心高 : mm1250 （ 6） 手臂運動參數(shù) : 伸縮行程 mm1200 伸縮速度 smm/400 升降行程 mm120 升降速度 smm/250 回轉(zhuǎn)范圍 ?? 1800 ? 回轉(zhuǎn)速度 s/90? （ 7） 手腕運動參數(shù) : 回轉(zhuǎn)范圍 ?? 1800 ? 回轉(zhuǎn)速度 s/90? （ 8） 手指夾持范圍 :棒料 : mmmm 15080 ?? ? （ 9） 定位方式 :行程開關(guān)或可調(diào)機械擋塊等 （ 10） 定位精度 : mm1? （ 11） 驅(qū)動方式 :氣壓傳動 （ 12） 控制方式 : 點位程序控制 (采用 PLC) 二 、 機械手手部設(shè)計 （一） 夾持式手部結(jié)構(gòu) 夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指 (或手爪 )和 傳力機構(gòu)所組成。該機械手的定位精度為 mm1? 。手臂升降行程定為 mm120 。在這種情況下宜采用自動傳送裝置為好。大部分機械手設(shè)計成相當(dāng)于人工坐著或站著且略有走動操作的空間。機械手動作時有啟動、停止過程的加、減速度存在，用速度一行程曲線來說明速度特性較為全面，因為平均速度與行程有關(guān)，故用平均速度表示速度的快慢更為符合速度特性。平均移動速度為 sm/ 。該機械手最大移動速度設(shè)計為 sm/ 。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設(shè)計速度過低限制了它的使用范圍。當(dāng)機械手的動作流程改變時，只需改變 PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。 （四） 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計 由于氣壓傳動系統(tǒng)的動作迅速，反應(yīng)靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機械手采用氣壓傳動方式。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。因此，手腕設(shè)計成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)為回轉(zhuǎn)氣缸。當(dāng)工件是板料時，使用氣流負壓式吸盤。在發(fā)出指令協(xié)調(diào)各有關(guān)驅(qū)動器之間的運動的同時，還要完成編程、示教 /再現(xiàn)以及其他環(huán)境狀況（傳感器信息）、工藝要求、外部相關(guān)設(shè)備之間的信息傳遞和協(xié)調(diào)工作，使各關(guān)節(jié)能按預(yù)定運動規(guī)律運動 。盡量選用定型的標準組件，簡化設(shè)計制造過程，兼顧通用性和專用性，并能實現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制 .本次設(shè)計的機械手是通用氣動上下料機械手，是一種模擬大中型場合工作的機械搬運設(shè)備。設(shè)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(shù)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)境條件 。 13 （一） 可編程序控制器的選擇及工作過程 2 （一） 夾持式手部結(jié)構(gòu) 2 二、 機械手手部設(shè)計 1 （七） 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 1 （六） 機械手的主要 參數(shù) 1 （五） 機械手的控制
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