四自由度多用途气动机器人结构设计及控制实现设计
46页 17000字数+说明书+9张CAD图纸【详情如下】
A1-手抓部装图.dwg
下缸盖A3.dwg
四自由度多用途气动机器人结构设计及控制实现设计论文.doc
回转轴A3.dwg
手指A3.dwg
旋转活塞A3图.dwg
气缸前端盖A3大概.dwg
缸体A3图.dwg
联接体A3图.dwg
装配图形 A0.dwg
目 录
目录.........................................................1
文摘.........................................................3
Abstract.....................................................3
第一章 绪论
1.1机械手概述.............................................4
1.2机械手的组成和分类.....................................4
1.2.1机械手的组成. 1.2.2机械手的分类
1.3国内外发展状况.. ........................................7
1.4课题的提出及主要任务………………………………………………8
1.4.1课题的提出
1.4.2课题的主要任务
第二章 机械手的设计方案
2.1机械手的座标型式与自由度……………………………………….10
2.2机械手的手部结构方案设计……………………………………….11
2.3机械手的手腕结构方案设计………………………………………..12
2.4机械手的手臂结构方案设计……………………………………….12
2.5机械手的驱动方案设计…………………………………………….12
2.6机械手的控制方案设计……………………………………………..12
2.7机械手的主要参数…………………………………………………..12
2.8机械手的技术参数列表……………………………………………12
第三章 手部结构设计
3.1夹持式手部结构…………………………………………………….14
3.1.1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……………………………………………………….18
4.2手腕的驱动力矩的计算……………………………………………..19
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 手臂伸缩，升降，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……………………………………..24
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……………………………………26
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……………………………………27
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…………………………………………29
6.2气压传动系统工作原理图的参数化绘制…………………………30
第七章 机械手的PLC控制设计
7.1可编程序控制器的选择及工作过程……………………………….31
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……………………………………….31
7.3机械手可编程序控制器控制方案…………………………………..32
第八章 结论…………………………………………………………………...36
致谢…………………………………………………………………………….37
参考文献
中文摘要：
本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。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，对气压系统工作原理图的参数化绘制进行了研究，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）
机械手的主要参数
1.机械手的最大抓重是其规格的主参数，由于是采用气动方式驱动，因此考虑抓取的物体不应该太重，查阅相关机械手的设计参数，结合工业生产的实际情况，本设计设计抓取的工件质量为5公斤
2.基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。操作节拍对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。该机械手最大移动速度设计为。最大回转速度设计为。平均移动速度为。平均回转速度为。机械手动作时有启动、停止过程的加、减速度存在，用速度一行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为600mm,最大工作半径约为。手臂升降行程定为。定位精度也是基本参数之一。该机械手的定位精度为。
2.8 机械手的技术参数列表
一、用途:
用于自动输送线的上下料。
二、设计技术参数:
1、抓重
2、自由度数
4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
棒料:
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)
川公网安备: 51019002004831号