气动机械手结构设计【物料搬运上料】（全套含CAD图纸）
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气动
机械手
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气动机械手结构设计I摘要在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运用气动机械手，机械手可以实现在X、Z两个坐标方向上的移动、绕Z轴的回转，手部可以加紧的执行机构。控制方面，采用XD图法设计了控制该机械手动作的气动控制系统。这是一个开放的气动控制系统平台。该气动机械手的设计主要分为三个部分总体方案设计，结构设计计算及元件选型和机械手气动控制系统的设计。关键词气动；机械手臂；PLC控制；设计与研究；ADAMS建模与仿真IIABSTRACTINMODERNINDUSTRY,THEPRODUCTIONPROCESSMECHANIZATIONANDAUTOMATIONHASBECOMEAPROMINENTTHEMEWITHTHEFURTHERDEVELOPMENTOFINDUSTRIALMODERNIZATION,AUTOMATIONHASBECOMEANIMPORTANTPILLAROFTHEMODERNENTERPRISE,NOSHOP,NOPRODUCTIONLINES,ETC,HAVEBEENEVERYWHEREMEANWHILE,MODERNPRODUCTION,THEREAREAVARIETYOFPRODUCTIONENVIRONMENTS,SUCHASHIGHTEMPERATURE,RADIATION,TOXICGASES,HARMFULGASESANDUNDERWATEROPERATIONS,ANDOTHEROCCASIONS,THEHARSHPRODUCTIONENVIRONMENTISNOTCONDUCIVETOMANUALOPERATIONMODERNINDUSTRIALROBOTSAREAPPEARINGINTHEFIELDOFAUTOMATICCONTROLOFANEWTECHNOLOGY,MODERNCONTROLTHEORYANDPRACTICEOFINDUSTRIALAUTOMATIONPRODUCTOFTHECOMBINATION,ANDTOBECOMEAMODERNMACHINERYMANUFACTURINGPRODUCTIONSYSTEMSISANIMPORTANTCOMPONENTINDUSTRIALMANIPULATORISTOIMPROVETHEPRODUCTIONPROCESSAUTOMATION,IMPROVEWORKINGCONDITIONS,IMPROVEPRODUCTQUALITYANDPRODUCTIONEFFICIENCYOFTHEEFFECTIVEMEANSTHEROBOTISACOMPRESSEDAIRPRESSUREDRIVETHEPRESSURETODRIVETHEROBOTACTUATORMOVEMENTITSMAINFEATURESARETHEMEDIAISVERYCONVENIENTSOURCE,THEOUTPUTFORCEISSMALL,PNEUMATICANDPROMPTACTION,SIMPLESTRUCTUREANDLOWCOSTESPECIALLYINTHEHIGHTEMPERATURE,HIGHPRESSURE,DUST,NOISEANDPOLLUTIONWITHRADIOACTIVEANDOCCASIONS,MOREWIDELYAPPLIEDINCHINA,ITHASINRECENTYEARSRAPIDDEVELOPMENTANDACHIEVEDSOMERESULT,BYTHEMACHINERYINDUSTRYANDRAILWAYINDUSTRIALSECTORATTENTIONTHETOPICTOBEDEVELOPEDPNEUMATICMATERIALHANDLINGROBOT,THEROBOTCANBEACHIEVEDINTHEX,ZDIRECTIONOFTWOCOORDINATESTHEMOVEMENTOFROTATIONAROUNDTHEZAXIS,THEHANDCANSTEPUPTHEENFORCEMENTAGENCYCONTROL,THEUSEOFXDDIAGRAMMETHODDESIGNEDTOCONTROLTHEMOVEMENTOFTHEPNEUMATICMANIPULATORCONTROLSYSTEMTHISISANOPENPNEUMATICCONTROLSYSTEMPLATFORMTHEDESIGNOFTHEPNEUMATICMANIPULATORISDIVIDEDINTOTHREEPARTSTHEOVERALLDESIGN,STRUCTURALDESIGNCALCULATIONSANDCOMPONENTSELECTIONANDROBOTICPNEUMATICCONTROLSYSTEMDESIGNKEYWORDSPNEUMATICMANIPULATORCONTROLOFPLCDESIGNANDRESEARCHADAMSMODELINGANDSIMULATION1目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题来源目的及意义112国内外研究现状及发展趋势3121国内研究现状及发展趋势3122国外研究现状及发展趋势413研究内容拟解决的问题及设计要求5第2章气动机械手臂的总体方案及结构设计721机械手的组成与分类7211机械手的组成7212机械手的分类822机械手的坐标型式与自由度置1023机械手的主要部件及运动1024机械手的驱动方案设计1025机械手的控制方案设计1126机械手的技术参数列表1127气动机械手的总体方案1128本章小结13第3章气动机械手的结构设计与校核1431机械手手部的设计14311手部设计基本要求14312典型的手部结构14313机械手手抓的具体设计1432机械手手臂的设计计算15321臂部设计的基本要求15322手臂的典型机构以及结构的选择162323手臂伸缩的设计计算1633机身的设计计算19331机身的整体设计19332机身回转机构的设计计算20333机身升降机构的计算2334本章小结25第4章气动系统设计及气动元件的选取2641气动控制系统的设计26411气动机械手的动作过程26412机械手的控制要求26413气动驱动回路系统设计2742气动元件的选取2743本章小结28第5章气动机械手的PLC控制系统设计2951机械手的PLC控制设计29511可编程序控制器简介及工作过程29512可编程序控制器的使用步骤3052气动机械手的可编程序控制器控制方案及PLC选型31521气动机械手的控制要求及系统控制方案31522系统简介31523气动机械手的工作流程32524P
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