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文档简介

买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 摘要 机器人是近三十多年来迅速发展起来的应用技术。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程,自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要方面。 本文主要介绍了工业机器人的概念,工业机器人的组成和分类,及国内外的发展状况的概况,工业机器人的自由度和坐标形式,气动技术的特点, 本文对机械手进行了总体方案的设计,确定了机械手的四个自由度和圆柱坐标形式。同时,分别设计了机械手的夹钳式手部结构以 及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构,计算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,包括手臂伸缩、升降以及回转气缸的设计。 设计了机械手的气动传动系统,绘制了机械手的气动系统工作原理图。利用了 机械手进行控制,选取合适的 明了电气控制系统的硬件部分设计 , 控制软件部分设计以及手动和自动控制程序设计。 关键词 : 工业机器人,机械手,气动系统,可编程序控制器 (买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 of It on of of is of is of is of of at of LC on of of At of of of of of of a of X of LC of 文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 目 录 1 绪论 械手 的概述 械手的分类和组成 械手国内外研究现状 题的来源、主要目的 机械手的总体设计 械手的坐标类型选定和自由度的选取 械手的手部结构方案设计 械手的手腕结构方案设计 械手的手臂结构方案设计 械手的驱动方案设计 械手的控制方案设计 械手的设计参数 机械手的机械系统设计 械手的运动概述 械手的运动过程分析 机械手的手部结构设计 指的形状和分类 计时考虑的几个问题 部夹紧气缸的设计 压式吸盘的设计 机械手的手腕结构设计 腕的自由度 腕的驱动力矩的计算 腕驱动力矩的校核 筒壁厚的设计 气量的计算 缸进排口的 计算 筒与缸盖的连接形式设计 封形式的选择 和轴承的校核 文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 6 机械手的手臂结构设计 臂伸缩的结构设计及校核 臂升降的结构设计及校核 臂回转的结构设计及校核 气动传动系统设计 压传动系统 的工作原理图 机械手的 编程序控制器的选择 编程序控制器的工作过程 械手可编程序控制器控制方案 论 考文献 谢 文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 1 绪论 械手的概述 机器人早期通常出现在科幻小说和动画片里面,“机器人”这词最早出现在 1920年捷克作家 萨姆的万能 机器人中,主要表现为一个能够像和奴隶一样进行生活劳作的机器。在我们现实生活中,机器人不只是简单意义上能够代替人进行劳动的工具,而是综合了人和机器两者特长的拟人化的电子装置。这种装置既有人对待生存环境的快速反应判断能力,又有机器能够长时间不停进行工作、精准度高、抗恶劣环境强的能力。一定意义上来说,机器人是机器在人类发展中进化得到的产物,是制造技术领域不可缺少的自动化生产装备,是工业和非产业界重要生产设备。 机器人的定义随着时代的进步在发生着变化。机器人技术是综合了计算机、信息和传感技术、人工智能、控制论、机 构学、仿生学等多种学科构成的高新科技技术,在很多领域这项研究相当活跃。所以,机器人的发展和应用是一个国家工业自动化水平的重要标志 1。 工业机器人是用在工业生产中的机器人。 20世纪 20年代出现了一种附属于自动机、自动线上,能够代替人进行传递和装卸工件的机械手。到了 40年代出现能够由操作者直接对其控制的半自动化操作机,到了 60年代出现了可以实现多种操作且自动控制的工业机器人。工业机器人迅速发展迅速,对人的能力的模仿也越来也强,甚至已经开始出现像人一样具有自己学习和推理能力的智能机器人。通常把机械手、操作机和 工业机器人统称为“工业机器人”。 我国国家标准 12643一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业” 称作工业机器买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 人。定义“具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓放物体或进行操作的机械装置”称作操作机 7。 械手的分类和组成 械手的组成 工业机器人通常由三大部分六个子系统这几部分组成。三大部分是指机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是指驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人 机 互交系统和控制系统 1。 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组成。各系统之间的关系如图 1 图 11 执行机构 主要有手部、手腕、手臂和立柱等部件,根据需要可能还增设行走机构。 (1)手部 工业机器人的手部可称作夹持器或末端执行器,是附加在机器人手腕上的专用装置部是工业机器人直接握持工具(件)的部件,它具有人手的某些特征,且对人手的部分功能能够进行模仿。 它主要实现的动作包括提、抓、弧焊焊具、自动装配用工具、喷漆用喷枪、喷水加工工具和加热喷灯等。利用不同的工具安装能够简化机械结构,减轻机械本身重量、使工作更可靠 7。手指作为和物件直接接触的部件,手部对工件的松开和夹紧,都是通过手指的张合来实现的。 手指结构取决于被抓取工件表面形状、被抓部位和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面、 指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式,按其握持工件的工作原理,可分为夹持式和吸附式。夹持式按工作部位不同,又可分为内撑式和外夹式。吸附式可分为气吸式和 磁吸式 7。 传动机构是通过向手指传递运动和动力,实现夹紧和松开动作的机构。根据手指开合的动作特点分为回转型和平移型。回转型传动机构结构简单,制造容易,得到广泛应用。回转型分为一支点回转和多支点回转。根据手爪夹紧是摆动还是平动,分为摆动回控制系统 驱动系统 被抓取工件 执行机构 位置检测装置 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 转型和平动回转型。回转型手部,其手指就是一对杠杆,一般再同斜锲、滑槽、连杆、齿轮、蜗轮蜗杆或螺杆等机构组成复合式杠杆传动机构,用以改变传动比和运动方向等。平移型夹钳式手部是通过手指的指面做直线往复运动或平面移动来实现张开或闭合动作的,常用于夹持具有平行平面的工件(如冰箱) 。但其结构较复杂,不如回转型手部应用广泛。平移型在传动机构方面,可分为直线往复移动机构和平面平行移动机构。 吸附式手部主要由吸盘等构成,它是靠吸附力 (如吸盘内形成负压或产生电磁力 )取料,根据吸附力的不同分为气吸附和磁吸附两种。 对于薄片状零件、光滑薄板材料等,通常用气吸附吸盘吸料。对于导磁性的环类和带孔的盘类零件,以及有网孔状的板料等,通常用电磁吸盘吸料。电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生,会有剩磁,所以磁吸附式吸盘的使用有一定的局限性 1。 ( 2) 手腕 腕部是连接手部和臂部,用于改变和调整手部在 空中的位置。在臂部与腕部的配合下,完成物件的传递,同时在传送过程中根据需要改变物件方位。 ( 3)手臂 手臂是执行机构中重要的部件,作用是将被抓的工件运送到给定位置上。 手臂的结构因机械结构类型和驱动系统类型的不同而有很大差别。液压驱动具有技术成熟,功率大,易于实现直接驱动等优点;但由于效率较低,易泄漏原因等,只用于少数负荷在 1动驱动系统具有快速、结构简单、价格低、维修方便等优点,但运转平稳性差,难于实现伺服控制,多用于中、小负荷的顺序控制机器人中。电动驱动系统采用的是低惯量、大转矩交 直流伺服电动机以及与其配套的伺服驱动器,所以具有无需能量转换、使用方便、控制灵活等突出的优点。他的缺点是需配置精密的传动机构而成本较高。但由于优点显著,因而在机器人中仍被广泛选用 7。 按手臂的运动形式分,手臂有直线运动的,包括手臂的伸缩、升降及横向(或纵向)移动;也有回转运动的,如手臂的左右回转,上下摆动(即仰俯);还有复合运动的,如两直线运动的组合,直线运动和回转运动的组合,两回转运动的组合。 手臂在进行伸缩或升降运动时,通常导向装置安装,来保证手指能够运动在正确方向。此外,导向装置还能承担手臂所受的 弯矩和扭矩以及当手臂回转时在启动、制动瞬间产生的惯性力矩。 ( 4)立柱 立柱是支承手臂的部件,也是手臂的一部分,和手臂的回转运动和升降 (或俯仰 )运动联系密切。通常机械手的立柱为固定式的,但因工作场合不同,也可会作横向移动。 ( 5)行走机构 行走机构是行走机器人的重要执行部件,按其行走运动轨迹可分为固定轨迹式和无固定轨迹式。 ( 6)机座 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 机器人机座可分固定式和行走式,一般工业机器人多为固定式。 2 驱动系统 驱动系统是为了使机器人能够运行,在每个运动自由度上安置的传动装置。驱动系统通常有液压传动、气动传动、电 动传动或者综合应用的系统;可以是直接驱动或者通过同步带、轮系、链条、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。 3 控制系统 控制系统是将机器人的作业要求指令程序和传感器反馈信号用来完成规定作业运动和功能。根据控制原理,控制系统分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式,控制系统可分为点位控制和轨迹控制。 4 位置检测装置 控制机器人执行机构的运动位置,随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置值进行比较,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 1。 械手的分类 目前世界各国没有统一的分类标准,从不同的角度出发,可以有各种工业机器人的分类方法。通常有以下几种分类方法: ”分类 通常用工业机器人功能水平及技术的先进程度来划分“第一代”、“第二代”和“第三代”工业机器人。 ( 1)第一代工业机器人 包含可编程序机器人、固定程序(即上下料机)机器人,以及示教再现式工业机器人。其特点是对环境没有感觉和反馈,不能适应环境的变化,而只能重复再现预定的工作。目前应用最多的是第一代机器人。 ( 2)第二代工业机器人 具有视觉、触觉等传感器和摄像 机、计算机组成的“手 调系统。它通过传感器和摄像机,“阅读”周围环境。将“读”的信息通过计算机进行计算和分析,根据所得出的结果,自动地控制操作机进行运动和操作。因此,它具有智能的特性,有触觉、力觉及视觉,能简单修改运动及操作规则以适应环境变化,保证操作质量。 ( 3)第三代机器人 即所谓“智能机器人”。具有视觉、感觉、触觉、力觉以及听觉,能用语言进行对话,具有判断和决策的能力,还能根据作业要求及环境现况自行编程。 ( 1) 顺序控制型机器人 采用顺序控制器,按事先编织的指令完成预定的动 作序列。常用来搬运、机床上下买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 料等操作简单的作业。通常的廉价普及型机器人属于这类。 ( 2)示教再现型机器人 操作人员示范给机器人整个作业过程,机器人的记忆装置(如磁盘、磁带或随机存储器)按一定速度纪录下机器人沿轨迹运动时经过点的全部位置姿态信息和操作内容。机器人利用记录的信息控制机器人“再现”原轨迹和操作内容,实现“示教”中所确定的作业任务。此类型广泛应用于喷漆、点焊、搬运机器人。 ( 3)数据机器人 它以机器人语言为工具。采用离线编程的方式,完成机器人运动及操作的编程。使用者只需要给定机器人作业中经过的点的位 置姿态,给点之间路径的要求和操作内容,机器人即能自行规划出全部控制程序(如平滑的路径和运动参数,点之间的插值等),这种机器人具有完善的计算机控制系统,便于编程的机器人语言和较强的计算功能(如实现坐标变换,运动规划,插值等)特点。 ( 4)自适应型机器人 是在计算机控制的基础上,它能根据感觉所获信息,适当调整其运动轨迹和操作,适应环境的变化,保证按质完成作业。例如弧焊机器人,由于采用视觉反馈,实现了具有自动跟踪焊缝的功能;当实际焊缝和预计的有差别时,仍能沿焊缝完成焊接作业。适应型机器人主要应用在装配、焊接、检测 等工作中。 ( 5)智能机器人 除了具有感知环境和简单的适应环境功能外,还具有较强的识别理解环境功能,决策规划功能以及功能完备的人 有人的某种智能。它能根据任务指令要求自行规划完成任务的步骤,具体操作并付诸实现。这是目前机器人发展的重要方向。 ( 1)点位控制机器人 在预定点处准确控制机器端部的位置和姿态,完成预定操作要求。但在相邻两点之间,机器人的运动路径和姿态不做严格控制。如对汽车工业用点焊机器人只要求能准确地在汽车车身点焊作业。目前相当一部分工业机器人是点位控制型的 。 ( 2)连续路径控制机器人 其端部在作业空间的运动过程都是出于精确控制之下,不仅可以使得手部位置沿着任意形状的空间曲线进行运动,而手部沿曲线轨迹上各点的姿态也可以通过腕关节的运动得到控制。例如弧焊和喷漆机器人。 ( 1)圆柱坐标型(回转)机器人 这种运动形式的工业机器人,臂部不仅能沿 X、 时能绕 动范围是以 构紧凑,运动直观性强,占地小而工作范围大,运动精度和定位精度较高。但受升降结构的限制,垂直方向范围买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 有限。该类型应用较广 。 ( 2)直角坐标型(直移)机器人 这种运动形式的工业机器人,臂部只能沿 X、 Y、 动范围是立方体。具有的特点是,结构简单,运动直观性强,运动精度和定位精度高,安装和工作调整方便。但占据的空间位置大而工作范围却相对较小。适于自动线做装卸和传送工件使用。 ( 3)极坐标型(球坐标) 这种运动形式的工业机器人,臂部由一个直线运动和两个回转运动组成,其运动范围是一个空心球体。与圆柱坐标型相比,占有空间相同而工作范围更广,它可在垂直面上回转。但结构较复杂,运动直观性差。由于自由度多,运动精度和定位精度 相对较低,刚度有所削弱。 ( 4)关节型机器人 关节型工业机器人,臂部由大、小臂组成,具有人手臂的某些特征。其特点是工作范围大,动作灵活,通用性强,可越过障碍物的特点。但其结构复杂,驱动困难,运动直观性差,定位精度低 7。 械手国内外研究现状 人类在长期的劳动实践中早就有制造与人一样智慧的机器的愿望。同时人类也根据当时的科技水平制造了一些构思巧妙的 “ 机器人 ” 。其中较著名的,如沈括的梦溪笔谈记载的 “ 自动木人捉鼠 ” ; 1770年左右发明的铁鸟机、 1738年左右发明的自动长笛演奏机和北京故宫钟表馆陈列 的英国 18世纪制造的,会写 “ 八方向化 九土来王 ” 的木偶机器人。这些装置大多由时钟机构驱动,用凸轮和杠杆组传递各种运动,这些机构比较简陋,也没有感觉和反馈能力,还不能算作机器人,但早期机器人的研究,为现代机器人的发展奠定了基础。 随着生产的发展,科技的进步,机器人很快从 “ 幻想 ” 变成科学现实。 1948年,为世人们能在安全环境下操作放射性物体,研制出远距操纵机械手。这类机械手在 1970年前后作为无人土壤采集器的一部分被人送入太空 1960年展出了第一只机电控制假臂,它利用肌肉作为控制手指开合的信号,使伤残 者恢复已丧失的部分功能。 1969年研制的 “ 机器人是采用开关实现顺序控制,用以完成上下料的机器人。 1961年,美国 “ 公司第一次研制出 “ 机器人,首次利用磁鼓存储器,使其能灵活编制几百条顺序控制的指令,配合压铸机做上下料工作,并且采用伺服技术。1963年,美国 型工业机器人。 1974年制造出第一台计算机控制的工业机器人 制成第一台示教再现机器人。在电子工业、汽车制造、机械制造和冶金矿山等工业领域中,运用机器 人完成诸如点焊、弧焊、喷漆、搬运等作业。在宇航、海洋工程、核工程及军事部门也已广泛研制各种特种机器人并已得到一些买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 应用。 目前机器人技术最活跃的科技领域之一,在工业发达国家正形成 “ 朝阳工业 ” ,在新的技术革新高潮中占有重要地位。世界上发达国家都把机器人技术作为国家科学技术发展的国策及生产力发展的重要支柱。目前机器人技术研究的目标都集中在: 1 提高机器人的精度、速度及可靠性; 2 开发视觉、触觉、学习能力,提高机器人智能,适合柔性生产线的需要; 3 开发在极限环境下作业的特种机器人和在太空、水下、核电站、救人救灾中工 作的机器人; 4 开拓新的应用领域,如采矿、农业、建筑、医用以及军事领域用机器人。今后,机器人技术不论在研究、生产及应用上都将有一个高速的发展,并将形成一个庞大的机器人产业 7。 机械手最早产生于美国, 1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是:机体上安装一个回转长臂,顶部装 有 电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教 型 。 我国 机械手 学研究起步晚,但进步快 。 近年来我国的 机械手 自动化技术取得了长足发展,但是与世界发达国家比 较 , 仍 有一定的差距 。 当前我国的 机械手 生产都是应用户的要求, “一 个 客户,一 次重新设计 ”,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模 块 化设计,积极推进产业化进程 ,使其实现通用性 。 现在工业机械手的发展趋势越来越多的趋向智能化,通用化发展,但我国的技术和应用规模与世界发达国家相比差距还是很大,这是我们更迫切的需要生产和设计本土化的通用型工业机械手以满足庞大工业市场的需求。 从三代机器人发展过程中,从另一个方面,我们对机器人从应用的角度进行了分类,比如说工业机器 人,它包括点焊、弧焊、喷漆、搬运、码垛,在工业现场中工作的这种机器人,我们统称为工业机器人,那么从不同的应用中,到水下去作业的叫水下机器人,到空间作业的叫 做 空间机器人,同时又存在农业、林业、牧业,对医疗机器人叫医用机器人,还包括娱乐机器人,建筑和居室上用的机器人,所以从应用分类,它包括从行业、应用角度,也可以进行这样简单的分类。 目前国内外主要应用的机器人有工业 机器人 ,极限作业机器人和 服务机器人 。服务机器人的应用随着社会需求的不断扩大,随之出现了 包括一些国家开发像高层建筑的清洗机器人 , 汽车加油机器人 , 导盲机 器人 , 导游礼仪机器人 , 家务机器人 , 表演娱乐机器人 2。 题的来源、主要目的 题的提出 本课题来源于企业实际生产中的应用,随着我国老龄化的提前到来,在全国各地出买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 现了缺工现象,迫切要求我们提高劳动生产率,降低工人的劳动强度,提高我国工业自动化水平势在必行,本设计的目的就是设计一个气动搬运机械手,应用于工业自动化生产线,把工业产品从一条生产搬运带另外一条生产线,实现自动化生产,减轻产业工人大量的重复性劳动,同时又可以提高劳动生产率。 题的主要任务 随着工业机械化和自动化的发 展以及气动技术自身的一些优点,气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 本课题设计的机械手,它采用气动驱动, 动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境等优点。 气动机械手的发展和应用,将会大大提高自动化生产的效率,而通用型的设计能够满足多种不同用途的需求,真正实现一机多用的生产需求。 此次设计的机械手是通用气动上下料机械手,采用圆柱坐标型,自由度为 4个,基本满足在上下料中对位置的要求。本课题是对机械手的部分进行设计,包括手部,手腕,手臂的机械结构 ,并通过计算进行校核。在驱动方面,采用气动的驱动方式, 并绘出气动原理图 ;控制的方面,将采用 要选取合适的 据机械手的工作流程编制出 画出梯形图 。 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 2 机械手的总体设计 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 用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位根据规定要求,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各种指令,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。位置检测装置可以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,使执行机构以一定的要求达到设定位置 7。 本次设计的机械手是通用气动上下料机械手,是一种适合于成批或中小批生产的、可以通过改变动作程序进行自动搬运,运动强度较大和操作频繁单一的生产场合。 械手的坐标类型选定和自由度的选取 根据机械手手臂的坐标形式来分,坐标形式可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 其中圆柱坐标型机械手结构紧凑, 运动直观性强,占地小而工作范围大,运动精度和定位精度较高,因此本设计采用圆柱坐标型 7。 本此设计机械手在上下料时手臂具有伸缩、升降和回转运动,因此机械手就具有了三个自由度,为了在取料过程中能够更方便的拾取,因而手腕部分增加一个自由度。 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 图 2腕、手臂的运动示意图 械手的手部结构方案设计 本次设计的是通用型气动上下料机械手,因此为了实现通用性,把机械手的手部结构设计成可更换的结构,当工件是棒料时,使用夹钳式手部;当工件是板材时,使用气压式吸盘。 械手的手腕结构方案设 计 考虑到机械手的通用性,因此手腕设有回转运动,实现手腕回转运动的机构为回转气缸。 械手的手臂结构方案设计 本次设计机械手在上下料时手臂具有伸缩、升降及回转运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的。手臂的运动都采用气缸来实现。 械手的驱动方案设计 本次设计机械手采用气压传动方式,因为气压传动系统的动作迅速,反应灵敏,阻力损失和泄漏较小,成本也较低廉。 械手的控制方案设计 考虑到机械手的通用性,同时使用点位控制,因此采用可编程序控制器 (机械手进行控制,只需改变 常方便快捷。 械手的设计参数 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 途 : 用于 车间搬运 。 在工业生产线中,机械手具有很广泛的用途。它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分。它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定的位置进行装配。机械手臂代替了人工的繁杂劳动,并且操作精度高,提高了产品质量和生产效率。 计技术参数: 1 抓重: 6夹钳式手部 ) 3气压式吸盘 ) 2 自由度数: 4个自由度 3 坐标型式: 圆柱坐标型 4 最大工作半径: 1450 手臂最大中心高: 966 手臂运动参数: 伸缩行程 600动速度 1m/s 升降行程 120动速度 1m/s 回转范围 0 240 回转速度 90 /s 7 手腕运动参数: 回转范围 0 180 回转速度 180 /s 8 手指夹持范围: 棒料 : 80 150料 : 面积不大于 定位精度: 110 气动方式: 气压传动 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 11 控制方式: 点位程序控制 (采用 械手的运动概述 机械手的运动,可以从机械手的自由度,工作空间和机械结构类型等三方面来讨论。 械手的运动自由度 机械手的运动自由度是指确定一个机械手操作位置时所需要的独立运动参数的数目,自由度时表示工业机器人动作灵活程度的参数。自由度越多,灵活性越好,但结构和控制越复杂 7。 械手的工作空间 工作空间是指机械手正常运行时,手部参考点能在空间活动的最大范围,是机械手的主要技术参数,工作空间图如图 3 买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 图 3工作空间图 械手的机械结构类型 机器人的机械结构类型特征,用它的结构坐标形式和自由度表示。自由度时表示工业机器人动作灵活程度的参数,以直线运动和回转运动的独立运动数表示。工业机器人的自由度越多,灵活性越好,但结构和控制越复杂 7。 器人的运动过程分析 工业机器人的运动过程中各动作如表 3 表 3业机器人的运动过程中各个动作 机械手开机,处于 工步一 旋转至 工步二 手臂下降 工步三 手腕旋转 工步四 手臂伸出 工步五 夹紧工件 工步六 手臂收缩 工步七 手臂上升 工步八 旋转至 工步九 手臂下降 工步十 手腕旋转 工步十一 手臂伸出 工步十二 放松工件 工步十三 手臂上升 工步十四 实现运动过程中的各个工步是由机械手的控制系统和各种检测元件来实现的,主要强调的是机械手对工件的定位夹紧的准确性。其运动的控制系统采用微机控制,在此次买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 设计中选择 各种元件检测的实现上,采用霍尔传感器来实现。 4 机械手的手部结构设计 工业机器人的手部可称作夹持器或末端执行器,是附加在机器人手腕上的专用装置部是工业 机器人直接握持工具(件)的部件,它具有人手的某些特征,且对人手的部分功能能够进行模仿。它主要实现的动作包括提、抓、弧焊焊具、自动装配用工具、喷漆用喷枪、喷水加工工具和加热喷灯等。利用不同的工具安装能够简化机械结构,减轻机械本身重量、使工作更可靠 7。手指作为和物件直接接触的部件,手部对工件的松开和夹紧,都是通过手指的张合来实现的。 指的形状和分类 手指结构取决于被抓取工件表面形状、被抓部位和物件的重量及尺寸。常用的指形买文档就送全套 14951605或 1304139763 充值就可以下载原稿,疑问咨询 14951605或 1304139763 有平面、 指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式,按其握持工件的工作原理,可分为夹持式和吸附式。夹持式按工作部位不同,又可分为内撑式和外夹式。吸附式可分为气吸式和磁吸式 7。 传动机构是通过向手指传递运动和动力,实现夹紧和松开动作的机构。根据手指开合的动作特点分为回转型和平移型。回转型传动机构结构简单,制造容易,得到广泛应用。回转型分为一支点回转和多支点回转。根据手爪夹紧是摆动还是平动,分为摆动回转型和平动回转型。回转型手部,其手指就是一对杠杆,一般再同斜锲、滑槽、连杆、齿轮、蜗轮蜗杆或螺杆等机构组成复合式杠杆传动机构,用以改变传动比和运动方向等。平移型 夹钳式手部是通过手指

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