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冲压搬运机械手的设计【三自由度】【机电一体化】【10张图纸】【优秀】

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冲压搬运机械手的设计【三自由度】【机电一体化】【10张图纸】【优秀】

冲压搬运机械手的设计42页14000字数说明书10张CAD图纸下缸盖A3.dwg冲压搬运机械手的设计说明书.doc回转轴A3.dwg手抓部装图A1.dwg手指.dwg摘要和目录.doc旋转活塞A3.dwg气压传动系统工作原理图.dwg气缸前端盖A3.dwg缸体A3.dwg联接体A3.dwg装配图A0.dwg摘要   本文简要介绍了工业机器人的概念,机械手硬件和软件的组成,即PLC控制的气动机械手的系统工作原理,机械手各个部件的整体尺寸设计,气动技术的特点,PLC控制的特点。本文对机械手进行总体方案设计,确定了机械手的坐标形式和自由度,确定了机械手的技术参数。同时,设计了机械手的夹持式手部结构,设计了机械手的手腕结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机械手的手臂结构。设计出了机械手的气动系统,绘制了机械手气压系统工作原理图,大大提高了绘图效率和图纸质量。利用可编程序控制器对机械手进行控制,选取了合适的PLC型号,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手的工作时序图,并绘制了可编程序控制器的控制程序。关键词工业机器人机械手气动可编程序控制器(PLC) 目录第一章绪论1.1机械手概述...1    1.2气动机械手的设计要求2   1.3机械手的系统工作原理及组成..2第二章机械手的整体设计方案   2.1机械手的座标型式与自由度5   2.2机械手的手部结构方案设计7   2.3机械手的手腕结构方案设计.7   2.4机械手的手臂结构方案设计.7   2.5机械手的驱动方案设计.7   2.6机械手的控制方案设计.72.7机械手的主要技术参数.8第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.93.1.1手指的形状和分类     3.1.2设计时考虑的几个问题     3.1.3手部夹紧气缸的设计第四章手腕结构设计   4.1手腕的自由度.14   4.2手腕的驱动力矩的计算.14     4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩     4.2.2回转气缸的驱动力矩计算     4.2.3回转气缸的驱动力矩计算校核第五章回转气缸的设计与校核   5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.20     5.1.1尺寸设计     5.1.2尺寸校核     5.1.3导向装置     5.1.4平衡装置   5.2手臂升降部分尺寸设计与校核.21     5.2.1尺寸设计     5.2.2尺寸校核   5.3手臂回转部分尺寸设计与校核.22     5.3.1尺寸设计     5.3.2尺寸校核第六章气动系统设计   6.1气压传动系统工作原理图及元器件的选择.24第七章机械手的PLC控制系统设计   7.1可编程序控制器的选择及工作过程.26     7.1.1可编程序控制器的选择     7.1.2可编程序控制器的工作过程   7.2可编程序控制器的使用步骤.27   7.3机械手可编程序控制器控制方案.28   7.3.1控制系统的工作原理及控制要求   7.3.2气动机械手的工作流程   7.3.3I/0分配   7.3.4梯形图设计第八章结论.37辞谢38参考文献39 1.2气动机械手的设计要求    1.2.2课题的设计要求    本课题将要完成的主要任务如下    1机械手为通用机械手,因此相对于专用机械手来说,它的适用面相对较广。    2选取机械手的座标型式和自由度。   3设计出机械手的各执行机构,包括手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使通用性更强,手部设计成可更换结构,不仅可以应用于夹持式手指来抓取棒料工件,在工业需要的时候还可以用气流负压式吸盘来吸取板料工件。    4气压传动系统的设计   本课题将设计出机械手的气压传动系统,包括气动元器件的选取,气动回路的设计,并绘出气动原理图。    5机械手的控制系统的设计   本机械手拟采用可编程序控制器PLC对机械手进行控制,本课题将要选取PLC型号,根据机械手的工作流程编制出PLC程序,并画出梯形图。 机械手的工作原理机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下,采用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置.  一执行机构  包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。  1、手部   即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指或手爪和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位是外廓或是内孔和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。   用于自动输送线的上下料,实现生产线自动化装配。   四.设计技术参数   1、抓重1kg2、自由度数3个自由度   3、座标型式圆柱座标   4、最大工作半径5、手臂最大中心高6、手臂运动参数   伸缩行程   伸缩速度   升降行程   升降速度   回转范围   回转速度   7、手腕运动参数回转范围回转速度   8、手指夹持范围工料1005040mm   9、定位方式行程开关或可调机械挡块等   10、定位精度11、驱动方式气压传动   12、控制方式点位程序控制采用PLC

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