基于plc控制的氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2024-09-22 19:00本頁(yè)面
【正文】 5 1 0 8 . 3 27 8 0 0 9 . 8 7 8 0 0 9 . 8 (0 . 0 0 5 )mL m mR?? ?? ? ?? ? ? ? J的計(jì)算取 R=10＞ 8L 情況下的公式，查表 35可知，按圓柱體計(jì)算： 11 2 2 2 2 5 25) 0 . 5( 3 ) [ (0 . 0 0 8 3 ) 3 (0 . 0 0 5 ) ] 0 . 6 1 01 2 1 2mJ l R k g m? ?? ? ? ? ? ? ? ?工 件 ( 因?yàn)椋?J工件（ф 20）＞ J工件（ф 5）， 所以， J工件取 J工件（ф 20） = 10 kgm?? 計(jì)算。 因?yàn)椋?m手部總 =（ kg） 表 21 12 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 5 3 3 21 . 3 6 1 0 1 . 1 1 2 5 1 0 8 . 1 2 5 1 0 0 . 0 0 9 2J J J J k g m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?手工 件 伸 旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)力矩的計(jì) 算： ⑴克服啟動(dòng)慣性所需的力矩 M慣 ： 啟腕部慣 tJM?? 式中：ω —— 手腕回轉(zhuǎn)過(guò)程的角速度（ 1/s） t啟 —— 啟動(dòng)過(guò)程中所需的時(shí)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(dòng)， 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(jiǎn)化計(jì)算可以將 M慣 適當(dāng)放大，而省略掉 M偏、 M摩，這時(shí) M總 = M慣 那么 ， M總 = M慣 =(Nm) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 4版資料，選擇齒輪齒條轉(zhuǎn)擺動(dòng)氣缸（缸徑為 50mm）型號(hào)： 13 DRQPPVJA。 三 、 機(jī)械手的 PLC控制設(shè)計(jì) （一） 可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程 可編程序控制器的選擇 目前，國(guó)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(guó)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。 可編程序控制器的工作過(guò)程 可編程序控制器是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)完成各種不同控制任務(wù)的。具體的工作過(guò)程可分為 4個(gè)階段。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機(jī)相連， CPU對(duì)輸入輸出狀態(tài)的詢問(wèn)是針對(duì)輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸入狀態(tài)暫存器 。開機(jī)時(shí)， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。 第二階段是處理輸入信號(hào)階段。在同一掃描周期內(nèi)，各個(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會(huì)受到各個(gè)輸入端子信號(hào)變化的影響，因此不能造成運(yùn)算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。 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(gè)階段。 第四階段是輸出處理階段。此時(shí)將輸入信號(hào)從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。 （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(jì)的是氣動(dòng)通用機(jī)械手， 相對(duì)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。 工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能。同時(shí)成本低廉。 （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(diǎn)，無(wú)論是進(jìn) 行時(shí)間控制還是行程控制或混合控制，都可通過(guò)設(shè)定 PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。 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(shì)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(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)態(tài)分析 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2020 [4] 王雄耀 .近代氣動(dòng)機(jī)器人 (氣動(dòng)機(jī)械手 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動(dòng)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(jì)師手冊(cè) .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(jì)圖冊(cè) .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 [9] 鄭洪生 .氣壓傳動(dòng)及控制 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [10] 吳振順 .氣壓傳動(dòng)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(dòng) .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(jì)（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(jì)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。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。同時(shí)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。
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