裝配線上料機械手的設計
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摘要
本文簡要介紹了工業機器人的概念，機械手硬件和軟件的組成，即PLC控制的氣動機械手的系統工作原理，機械手各個部件的整體尺寸設計，氣動技術的特點，PLC控制的特點。本文對機械手進行總體方案設計，確定了機械手的坐標形式和自由度，確定了機械手的技術參數。同時，設計了機械手的夾持式手部結構，設計了機械手的手腕結構，計算出了手腕轉動時所需的驅動力矩和回轉氣缸的驅動力矩。設計了機械手的手臂結構。設計出了機械手的氣動系統，繪制了機械手氣壓系統工作原理圖，大大提高了繪圖效率和圖紙質量。利用可編程序控制器對機械手進行控制，選取了合適的PLC型號，根據機械手的工作流程制定了可編程序控制器的控制方案，畫出了機械手的工作時序圖，并繪制了可編程序控制器的控制程序。
關鍵詞： 工業機器人 機械手 氣動 可編程序控制器（PLC）
目錄
摘要 1
Abstract 1
目錄 2
第一章 引 言 3
1.1 工業機械手概述 3
1.2 氣動機械手的設計要求 4
1.3 機械手的系統工作原理及組成 5
第二章 機械手的整體設計方案 7
2.1 機械手的座標型式與自由度 8
2.2 機械手的手部結構方案設計 9
2.3 機械手的手腕結構方案設計 9
2.4 機械手的手臂結構方案設計 9
2.5 機械手的驅動方案設計 9
2.6 機械手的控制方案設計 10
2.7 機械手的主要技術參數 10
第三章 手部結構設計 12
3.1 夾持式手部結構 12
3.1.1手指的形狀和分類 12
3.1.2設計時考慮的幾個問題 12
3.1.3手部夾緊氣缸的設計 13
第四章 手腕結構設計 17
4.1 手腕的自由度 17
4.2 手腕的驅動力矩的計算 17
4.2.1手腕轉動時所需的驅動力矩 17
4.2.2回轉氣缸的驅動力矩計算 19
第五章 手臂伸縮，升降，回轉氣缸的尺寸設計與校核 23
5.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設計與校核 23
5.1.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設計 23
5.1.2 尺寸校核 23
5.1.3 導向裝置 24
5.1.4 平衡裝置 24
5.2 手臂升降氣缸的尺寸設計與校核 24
5.2.1 尺寸設計 24
5.2.2 尺寸校核 24
5.3 手臂回轉氣缸的尺寸設計與校核 25
5.3.1 尺寸設計 25
5.3.2 尺寸校核 25
第七章 機械手的PLC控制系統設計 29
7.1 可編程序控制器的選擇及工作過程 29
7.1.1 可編程序控制器的選擇 29
7.1.2 可編程序控制器的工作過程 29
7.2 可編程序控制器的使用步驟 30
7.3 機械手可編程序控制器控制方案 30
7.3.1 控制系統的工作原理及控制要求 31
7.3.2 氣動機械手的工作流程 31
7.3.3 I/0分配 33
7.3.4 梯形圖設計 33
第八章 結 論 38
致 謝 39
參考文獻： 40
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