PLC液压通用机械手设计+CAD图纸(3)
时间:2018-04-28 17:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
对于现代智能机械手而言、还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。目前研究主要集中在赋予机械手“眼睛”，是它能识别物体和躲避障碍物，以及机械手的触觉装置。机械手的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单叠加在一起，而是构成一个整体。机械手各部分必然存在着相互关联、相互影响和相互制约的关系。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 1.3 本课题设计要求 1.3.1 设计参数： 抓重：20kg 手臂前后伸缩行程为630mm，伸缩速度20mm/s；手臂左右转动角度220°； 手臂上下升降行程100mm；手腕上下摆动60°；手腕回转180°； 回转速度20°/s； 手臂最大工作半径为1900mm 1.3.2 本设计预计达到目的 通过学习机械手的工作原理，熟悉了液压驱动通用机械手的搬运物件的工作原理。在此基础上，确定了液压驱动机械手的基本系统机构，对机械手的运动进行了简单的力学模型分析，完成了机械手机械方面的设计工作（包括传动部分、执行部分、驱动部分）的设计工作。运用液压传动的技术和PLC的控制系统来对液压驱动机械手来实施控制，进而分析它的运动过程，来完成最后机械手的设计。 1.3.3 技术方案 (1) 选机械手为通用机械手，它的适用面相对较广，在现代工业生产中使用较为普遍。 (2) 确定机械手的自由度。 (3) 设计出机械手的各执行机构，包括：手部、手腕、手臂和机座的设计。为了使通用性更强，手部设计成可拆卸更换的形式，可以应用于夹钳式手指来抓取车间物料，也可以应用于吸附式。 (4) 液压驱动系统的设计 本课题将设计出机械手的液压驱动系统，包括器件的选取，液压回路的设计，液压原理图的绘制。 (5) 机械手的控制系统的设计 本机械手拟采用可编程逻辑控制器(PLC)机械手进行控制。选取PLC型号，然后根据机械手的工作流程绘制PLC控制原理图，编制出PLC程序，最后画出梯形图。 2 机械手手部结构设计及计算 2.1 手部结构 手部是机械手直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安装于机械手手臂的前端。机械手结构型式不象人手，它的手指形状也不象人的手指、，它没有手掌，只有自身的运动将物体包住，因此，手部结构及型式根据它的使用场合和被夹持工件的形状，尺寸，重量，材质以及被抓取部位等的不同而设计各种类型的手部结构，它一般可分为钳爪式，气吸式，电磁式和其他型式。钳爪式手部结构由手指和传力机构组成。其传力机构形式比较多，如滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式等，这里采用滑槽杠杆式。 2.1.1 末端执行器的要求 (1) 末端操作器需具有满足工作要求的足够大的夹持力和所需的夹持位置精度。 (2) 应使末端操作器的结构尽可能的简单，紧凑、重量轻，以减轻手臂的重量。专用的末端操作器的机构简单，工作效率高，而且能弥补多种作业的万能末端操作器可能具有结构复杂、费用昂贵的缺点，因此一般提倡设计可快速更换的系列化、通用化专用末端操作器。 (责任编辑：qin) |