《机械手夹紧电气控制系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械手夹紧电气控制系统的设计（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录第一章绪论.11.1选题背景.21.2设计目的.31.3国内外研究现状和趋势.41.4设计原则.5第二章机械手的概述.62.1机械手的组成.72.2机械手的分类.72.3机械手的基本动作.82.4机械手的操作原理.92.5机械手的应用.10第三章机械手自动控制系统.113.1控制系统的选择.12123.2液压控制系统的元件.13123.3液压控制系统原理.14133.4机械手夹紧液压系统的控制回路.15153.5液压控制的特点.16第四章机械手夹紧电气控制设计.174.1设计内容.174.1.1设计要求.17174.1.2方案的确定.174.2机械结构的设计.184.2.1机械手的机械结构
2、.184.2.2机械结构的设计要求.184.3机械手夹紧工作原理图的设计.194.3.1元件的选择.194.3.2绘制原理图.204.3.3元件作用.214.4主要电器元件.224.4.1接触器.224.4.2热继电器.234.4.3时间继电器.234.4机械手夹紧电气控制系统的设计.244.4.1机械手夹紧的工艺流程.244.4.2机械手夹紧的动作状态表.244.4.3机械手夹紧电气控制电路的逻辑表达式.254.4.4电路图的描绘.27第五章PLC控制系统.295.1PLC概述.295.1.1PLC简介.295.1.2可编程序控制器的工作原理.295.1.3三菱PLC编程语言的特点.305.
3、1.4PLC的应用设计步骤.325.2机械手夹紧电气控制系统的设计.335.2.2机械手夹紧PLC控制系统的I/O端点分配和I/O接线图.335.2.3程序控制的设计.34翻译.40心得.46参考文献.48致谢.49摘要通过对机械手设计及钣金上料大学专科三年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种六个自由度圆柱坐标形式的上料机械手。重点针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。具体进行了机械手的总体设计，腰座结构的设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，
4、机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统及电气控制进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析。第一章绪论1.1选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广
5、泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、
6、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。1.2设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代
7、替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。1.3国内外研究现状和趋势目前，在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：A机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。B工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。C机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。D关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合
