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基于 S7 200 PLC 机械手 设计 12 CAD 程序

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基于S7-200PLC的下料机械手设计摘 要本文是设计基于S7-200PLC的下料机械手，主要研究了机械手腰部的设计，机械手大臂，小臂的设计，机械手手腕的设计，机械手手部的设计，机械手驱动系统的设计，还有液压系统的分析和计算，PLC控制系统的设计。PLC控制包括了接线的设计，编写程序的设计等。通过本设计达到理论上PLC控制的自动下料，节省了劳动力，增加了工作效率。关键词：机械手；PLC；液压系统AbstractThis paper is designed to design a S7-200PLC based manipulator. It mainly studies the design of the waist of the manipulator, the design of the mechanical hand, the design of the arm and the wrist, the design of the manipulator hand, the design of the manipulator drive system, the analysis and calculation of the hydraulic system, and the design of the PLC control system. PLC control includes the design of wiring, the design of programming. Through this design, PLC automatic blanking is realized theoretically, which saves labor and increases work efficiency.Key words: mechanical hand; PLC; hydraulic system目录引 言1第一章 机械手设计方案的确定21.1机械手整体结构设计21.1.1机器人结构21.1.2 设计采用方案31.2 机械手腰部设计31.2.1 设计要求31.2.2 设计采用方案31.3 机械手手臂设计41.3.1 设计要求41.3.2 设计采用方案41.4 机械手手腕设计41.4.1 设计要求51.4.2设计采用方案51.5机械手手爪设计51.5.1设计要求51.5.2设计采用方案51.6机械手传动机构的设计61.6.1机器人传动机构设计应注意的问题61.6.2机器人常用的传动机构形式61.6.3 设计采用方案71.7机械手驱动系统的设计71.7.1机器人驱动系统的种类71.7.2机器人液压驱动系统81.7.3 机器人气动驱动系统81.7.4机器人电动驱动系统91.7.5设计采用方案101.8 机器人手臂的平衡机构设计101.8.1机器人平衡机构种类101.8.2设计采用的方案10第二章 液压系统的理论计算122.1液压传动系统设计计算122.1.1确定液压系统方案122.1.2液压源系统的设计122.1.3设计液压系统图132.1.4计算液压系统的主要参数132.1.5计算和选择液压元件172.1.6液压系统性能的验算192.2 电机型号的参数计算192.2.1有关参数的计算192.2.2电机型号的选择21第三章 机械手控制系统的设计233.1机械手工艺过程与控制要求233.1.1机械手的工作流程233.1.2机械手操作面板设计243.1.3控制系统原理分析253.1.4 I/O地址分配253.2机械手控制系统软件设计253.2.1机械手控制主程序流程图25结 论26附录1附录2致 谢引 言本文是研究对物料进行自动抓取以及搬运的设计，可以在一定程度上代替人搬运大型物料，避免可能发生的危险，造成事故。可以在机械工厂，搬运石料等的场合工作。机器人的发展是在近代，1959年在美国制造出世界上第一台机器人，从此，人类开始涉及这一领域，将近60年的时间里机器人的研究向前跨出了一大步，从只是简简单单的机器人到帮助人类劳动的机器人再到现在的智能机器人，从量变到质变，未来更加值得我们期待，可能在不久的将来将会再次迈出一步。第一章 机械手设计方案的确定1.1机械手整体结构设计机器人的种类很多，有直角，圆柱，球状，关节这四种，每个都有其长，各有其短。1.1.1机器人结构1.直角坐标机器人结构 三个互相垂直的直线运动组成本结构的三维运动，附录1图1-1a由于本结构的运动形式可以获得更高的位置精度。但其的局限性是结构尺寸要比不同类型的结构的尺寸大，来得到一定的运动范围。只能在类似长方体空间的地方工作，可以进行装配，搬运。共有龙门，天车，悬臂式三种形态。2. 圆柱坐标机器人结构这个是由旋转运动与两个垂直直线组成的三维运动，附录1图1-1b这个结构简单，一般水平，可用于搬运，只能在类似圆柱的地方工作。 3. 球坐标机器人结构这个是由两个旋转运动和一个直线组成的三维运动，附录1图1-1c这个造价低廉，结构简单，一般水平。用于搬运，可以在类似球状的地方工作。4. 关节型机器人结构这个是由三个旋转组成的三维运动。附录1图1-1d这个本身属于小型装置，但工作范围广泛，架构复杂。可以进行喷漆，装配等多项工作。有水平.工作的，也有垂直工作的。1.1.2 设计采用方案本设计，需要要求可以抓取重达40KG，直径可达40mm，长度为20mm的圆柱型物体。机械手开始工作后，手爪在A点抓起物料，旋转120度到达B点后放下在抓起，并再次旋转120度到达C点放下，完成之后回到A点。经查资料得出三个自由度可以更好的完成这个设计，因此选择上诉第二个结构，附录1图1-1.2四种机器人坐标形式1.2 机械手腰部设计1.2.1 设计要求这个结构就是本设计唯一做出回转运动的结构，是承受全部载荷的部分，在设计时，需设计很大的尺寸，保持稳定。要有很强的承压能力来承受总载荷。其本身还影响着整体的运动精度，所以要保证腰部轴系和传动连接的准确度。需要电机进行驱动。腰部的安装以及卸载要简单化，与手臂连接要紧密，保证精度，还要安装可以调节腰部与减速器之间连接空隙的的机构。1.2.2 设计采用方案现在趋向于用电机带动减速机进行减速，这种驱动精度比其他的驱动高，可以单独完成不需要其他辅助元件，在这里采用一小带大的方式放大扭矩以及减速。为了设计的完美，可以用传动比较大的齿轮传动，优点是可以减小整体尺寸，齿轮的材料要选用刚性强的硬度大的。附录1图1-2.2腰部结构图1.3 机械手手臂设计1.3.1 设计要求手臂需要在抓取重物与高速同时进行的情况下工作的，所以需要：将手臂上在同一水平的轴尽量平行，垂直的轴尽量紧凑；工作空间的大小决定了尺寸的大小；因为在速度的影响下，需选用轻便的且承受能力强的铝合金；也可以优化手臂结构（有限元法）满足条件；机械手臂和人的手臂不同，必须大臂与小臂重量均衡，这样保证不会对手臂的运动产生影响。1.3.2 设计采用方案 大臂是垂直直线运动，小臂是水平直线运动，因为要设计抓取的物料属于中等重量。本设计的性能的保证，还有手臂的承受范围，将采用液压进行驱动。液压缸既可以驱动又可以执行，不用加设多余的元件。这种驱动方式具有很强的驱动力，满足要求。实际上缸的尺寸在合理范围要大于理论数值，因为，总载荷过大，还需要增加支撑导杆部分，小臂需要两个，大臂需要四个。1.4 机械手手腕设计手腕是小臂与手爪的连接部分，决定了手爪的工作动作，抓，吸还是其他的动作。1.4.1 设计要求手腕的自由度有很多种，至少有几个自由度，而且数量越少结构越简单，反之复杂，这需要根据要求设计，其作为连接部分，必须要具备高强度。还要相互之间连接紧凑，便于调节。安装，卸载要简单。1.4.2设计采用方案对于本设计，不希望手腕自由度太复杂，将不在手腕上过多的设计自由度，让手腕随着手臂运动，这样的设计也可以满足本设计的要求。附录1图1-4.2手腕结构图1.5机械手手爪设计1.5.1设计要求手爪有很多种类：搬用，加工，测量等多类型。在设计手爪时有很多值得注意的地方：新型手爪的出现就意味着一种新型机器人的问世，根据目的需要来设计制造所需的手爪；手爪承受物件，手腕，操作力等的总载荷，所以，设计时应考虑手爪不能过大，过重，避免多余的载荷；1.5.2设计采用方案手爪可以通过气动，电动，液压进行驱动.手爪的类型有楔块杠杆，滑槽，连杆杠杆等几种类型的手爪。本设计采取连杆杠杆形式的，通过活塞的运动与齿轮的啮合完成手爪的抓取和放下，可以抓取直径40mm的圆柱形物料。附录1图1-5.2手爪结构图1.6机械手传动机构的设计1.6.1机器人传动机构设计应注意的问题机器人是空间运动机构，是由联杆和各个关节构成，联杆和各个关节的运动都是由驱动器进行驱动的，而连接它们之间的就是传动机构。传动机构的种类很多。1.6.2机器人常用的传动机构形式1. 齿轮传动机构本机构有圆柱，圆锥，摆线等几个传动，有较好的伺服系统可以用转动惯量以及转角误差比较低来计算；传动在增加速度是应该越早加速，越早越好，比值至少是三倍；对于太大传动比，以至于不可控时可以采用下面的架构。2.谐波齿轮传动此传动体积小，精度高，稳定抗压，误差小一系列优点，有别于其他的齿轮传动。 3.螺旋传动此传动的功能是在旋转运动与直线运动之间相互转换，千斤顶与机床工作台就是这个的运用，前者是传递能量，后者是传递运动。4.同步带传动此传动是新型传动，在带四周有带齿并于轮齿之间配合运动，齿轮带确保其不能发生滑动，不能采用易变形的材料。同步带优点工作噪声小，工作效率突出等优点；高传动比，结实耐用。所以普遍使用。但是在安装时需要要求安装精度。5.钢带传动此传动优点很多，带与带轮紧凑结合，超低的噪音，不发生滑动，可以长时间使用，效率高等突出优点。6.链传动此传动多数是安装在手腕上，但是又增加了末端的多余载荷，一般情况下电机不会再手腕附近安装，所以需要用到精密的链传动。1.6.3 设计采用方案本设计采用最便捷也是最合理的方案：手臂均利用液压进行驱动，因为这个驱动可以节省多余的元件，节省成本，既可以作为关节，也可以当作动力元件。而腰部结构，则采用电机驱动，需要设计齿轮传动保证电机转速不能太快，又可以把扭矩增大，使整个设计稳定可靠，设计中齿轮采用强度大，韧性强的材料。1.7机械手驱动系统的设计1.7.1机器人驱动系统的种类机器人需要驱动才能运动，驱动可以是液压，气动，还有电动单独一个，也可以两个或是三个组合在一起驱动。1.液压驱动系统此驱动属于成熟阶段，可以直接进行驱动，并且动力很大，但是能量不能直接产生，需要把电能转化为液压能，重要的是这种液体还会对空气，以及其他物质产生危害。2.气动驱动系统此驱动具有高速，结构单一，安装方便等优点。但是不能承受过大载荷，不易实现伺服控制。3.电动驱动系统次驱动在机器人中广泛的使用，使用的能量不用进行其他能量的转换，控制便捷，声音低。在设计制造中，造价比以上两种驱动都要昂贵，但是因为优点太过突出因此广泛使用。 1.7.2机器人液压驱动系统 此驱动方式在十九世纪就发明出来了，几百年的时间一直在用，但多数在大型机器人才会用到，通过电能转化为液压能进行信号的放大，控制机器人的动作，方向等。1.程序控制机器人的液压系统这种就是不采用伺服控制的机器人，往往只需要在计算机上编辑一行行的程序对其进行控制，但仅仅限于简单的搬运类的。为保证操作流畅需要注意：应选取不易产生摩擦的相关材料，最好是橡胶类；要注意本装置运动起来有很大的惯性，加入控制其的装置最好；对于缸的保护也要全面，可以加入保护回路；也要加入多个储能装置，为了提供多个部件一起工作。1.7.3 机器人气动驱动系统通过空气的变化产生能量作为动力，不能产生有害物，方便可靠，造价一般，并且可以在一般系统不能工作的地方工作，以至于它的用途超级广泛。基本上是在已知的点位上实现，总体是由气体能量产生的源头；调节气体的必备三个部件；各节调节阀门；气体的能量的储存部件，多数为根据设计尺寸而定的两个气缸；还要一些可以停止的点的部件。1.7.4机器人电动驱动系统科技的发展，带动了机器人行业，大量的先进设备制造出来，电机得到广泛应用，对于相对小型 的可以有电机产生的能量进行驱动。1.机器人驱动系统电机的选择电机的类型有很多，本设计选择的是要根据设计内容进行选择，某一个电机适用什么地方，适用什么情况都是有要求的。通过在书上，网上等了解到一些信息，附录2表1-7.4电动机类型2.机器人电动驱动系统伺服驱动器（1）直流电机伺服驱动器这种驱动器选用不止一条脉冲宽调剂驱动器，其是由电压是一个不能改变的数值，并与三极管，内环，速外组成电路。它的宽度可以调节，宽度改变带动电压改变随之改变转速。它的优点使之拥有广泛的用处，适用于各类需要用的地方。（2） 步进电机驱动器电机共有三个模块组成：产生脉冲的器件可以通过调节频率改变电机；绕组需要一定的排序通过，可以使得电机得以根据脉冲信号来运动；将小倍率的电流变成大倍率的电流，通过高电源还有低电源两组电源配合完成。1.7.5设计采用方案选用的是：本设计的腰部选择电机保证具有一定位置控制的精度；而大臂与小臂将采用液压进行驱动，手臂要具有定位要求所以具体采用电液伺服控制；手爪部分，需要抓和放，所以采用柱塞缸活塞，活塞与齿轮的配合可以完成设计。1.8 机器人手臂的平衡机构设计 1.8.1机器人平衡机构种类1.配重平衡机构这种方法就像是在轻的地方加点重物来达到平衡，但是不会广泛使用，因为重物本身就会有一定的重量，无故的增加了不必要的载荷，只有两侧平衡力相差不大时才会用到。2.弹簧平衡机构此平衡机构用途广泛，优点很多，易于达到平衡，效果显著，安装方便便于修理。3.活塞推杆平衡机构此平衡机构有别于前两个机构，体积相对于比较大，前两个平衡机构不适合的场合此机构可以代替。造价昂贵，要有液压配合或则是要有气动配合，安装，修理麻烦。1.8.2设计采用的方案理论上通过设计使手臂平衡问题得到解决，首先在整体的设计上解决了第一步，手臂的驱动上解决了第二步，但是在实际上还会有各种各样的问题出现，因此需要用到第二种平衡机构。第二章 液压系统的理论计算2.1液压传动系统设计计算2.1.1确定液压系统方案做直线动作的液压缸和做回转动作的液压马达统称为执行元件。附录2表2-1.1液压缸与液压马达本设计选用的是单活塞杆来回运动的液压缸，而杆的运动方向以及杆的速度都是需要控制的，前者可以通过换向阀的操作进行控制，包含了用换向阀与其他单元配合控制的小流量系统，以及用插装与先导的配合控制的大流量在系统。 后者则需要对来来回回的流量以及所装空间的大小进行调整，不同的调速有不同的调速方法。然而本设计采用电磁换向阀来对杆方向的控制，在速度方面，采用对流量多少的控制来达到目的。2.1.2液压源系统的设计本系统是液压泵支持的，调节速度需要的能量也是由油泵提供，往往需要非常多的油，当用不了是多余的就会通过相关的部件回到油箱，这个部件又可以起到控制压力的作用。油本身有很多杂质，不管是从油箱出来还是回去，都是需要过滤的，保证纯净。这就得在出油和回油两端安装过滤器。另外还要想到周围环境的冷热的平衡，进行升温还是降温。2.1.3设计液压系统图附录1图2-1.4液压系统图 该液压系统图完完全全的显示了设计的手臂的升降以及伸缩运动，手爪的执行机构。泵由电动机M带动，首先，手的动作要抓的轻，放的快，所以要用不同调速阀进行调节，紧急情况发生时，液体可以保证回到控制缸中来实现松手。物料的抓取和放下与垂直液压缸的方向一样，设计一个溢流阀在缸的下腔保证整体的稳定，减少振动。2.1.4计算液压系统的主要参数 系统所受的压力和流量是决定尺寸以及元件的重要因素；1.计算液压缸的总机械载荷许福玲主编的液压与气压传动上216页外负载公式： （3-1） =0是惯性力是阻力是摩擦阻力许福玲主编的液压与气压传动上216页 工作负载 （3-2） =90kg=是其中的变化量=0.2s=1.02许福玲主编的液压与气压传动上217页 惯性负载 （3-3）=0.2 是有效面积开机时565N工作时=283N许福玲主编的液压与气压传动上217页导向摩擦阻力 （3-4）=90kg=0.1=98许福玲主编的液压与气压传动上218页背压负载 （3-5）=0.3 =2；活塞作用的总载荷。2.手爪执行液压缸工作压力计算在机械设计手册下册第九篇2-3中得知夹持力需要满足： （3-6）是夹持力=2=30所以 ；通过机械设计手册下册第十篇3-1，液压传动设计驱动力 （3-7）是设计驱动力是垂直距离是分度圆半径手指的力=0.92；通过机械设计手册下册第十篇3-1，液压传动驱动力 （3-8）是驱动力=1.2=1.1 在陈尧明主编液压与气压传动中198页油压 （3-9）是工作时的油压是面积油压等于 3.液压缸主要参数的确定 本设计主要是机械手，他的承重能力很重要，抗拉抗压等能力， 首先就要确定刚度来使设计的性能稳定并且安全。其次是缸的承压能力和缸的工作时要的速度，可以通过在外面加一个压力的调节回路调节。附录2表2-1.4a手爪执行柱塞缸参数附录2表2-1.4b水平伸缩液压缸参数因为是水平工作的，与所要抓取的物料不在一个平行线上，所受的力的方向不同，其所受的力主要是摩擦阻力还有一个使之向下产生变形的力，所以就要有一定的柔性，既要刚度大也要柔性强，说一需要较大的弯矩，抗弯的能力要增强，还要在活塞杆的外面加入导杆加强刚度，可以设成等边三角形。附录2表2-1.4c垂直液压缸参数 因为是垂直运动的，与所抓物料只在同一方向上工作的，既要承受本身的轴向载荷又要承受所抓物件的重量 ，因此需要较大的刚度，采取和水平方向上一样的方法，在外面加入导杆，来增加强度，因为承受的载荷较大，所以导杆的数量要多于水平方向上的。4.液压缸强度的较核（1）缸筒壁厚的较核 设计手册192页 D/液压缸壁尺寸进行较核 （3-10） 是缸筒内径， 合格（2）活塞杆直径的较核活塞杆直径进行较核 （3-11）是杆上的力是杆材料的许用应力， 合格2.1.5计算和选择液压元件1.液压泵的计算（1）确定液压泵的实际工作压力 在陈尧明主编液压与气压传动中190页，最高工作压力 （3-12）是工作压力，得=1因此 （3-13）（2）确定液压泵的流量 在陈尧明主编液压与气压传动中 191页最大流量 （3-14）是泄露因数，得1.1是工作时最大流量 （3-15）=3.140 （3）确定液压泵电机的功率 在陈尧明主编液压与气压传动中192页 （3-16）是最大运动速度下的流量，等于3.140；是泵工作实际压力得5；是泵总效率，得0.8；=。2.控制元件的选择考虑到设计的工作压力最大值还有阀内的流量的最大值，所以在标准元件与非标准元件中选择，选择前者是正确的选择，在其中选择控制元件。3.油管及其他辅助装置的选择（1）查阅设计手册，选择油管公称通径、外径、壁厚参数液压泵出口流量以3.140L/MIN计，选取；液压泵吸油管稍微粗些，选择；其余都选为；（2）确定油箱的容量 （3-17）2.1.6液压系统性能的验算液压图完成后，无论在理论上还是在实际上都是有一定的损失的，所以要进行一系列的验算，但是本设计结构简单，效率高，油箱的容积很大，热量小，不用进行温升验算。2.2 电机型号的参数计算2.2.1有关参数的计算（机械设计手册附录30）1.若传动负载作直线运动（通过滚珠丝杠）则有额定功率 （3-18）加速功率 （3-19）力矩 （3-20） （3-21）开机时间 （3-22） 工作时间 （3-23）2.若传动负载作回转运动额定功率 （3-24）加速功率 （3-25）力矩 （3-26）GD （3-27）开机时间 （3-28）工作时间 （3-29）而本设计属于驱动腰部的旋转，所以，在运动中只有相互之间的碰撞，进而只产生摩擦，所以只有这一个力。所以： （3-30）是摩擦系数得0.005；是总重量之和得90kg；是分度圆半径，R=240；所以 =0.12；在一定上，旋转速度=5r/min；传动比1/12； 所以=10.45667。与（3-24）（3-30）结合： 开机时间 ； 工作时间 ；负载转矩得。2.2.2电机型号的选择110BYG550B-SAKRMA-0301，110BYG550B-SAKRMT-0301,110BYG550B-BAKRMT-0301这三种类型是按照计算结果选择出的。附录2表2-2.2a是 110BYG550B-SAKRMA-0301型步进电机矩频特性曲线和相关技术参数。步进角取用0.36，并且采用升频升压的驱动方式。并且选用较大的传动比，理论上的步进角可能为在工作中的1/12，这样就存在了误差，但是并不影响整体的精度，整体的精度还是很高的。附录2表2-2.2b110BYG550B-SAKRMA-0301步进电机的矩频特性曲线第三章 机械手控制系统的设计3.1机械手工艺过程与控制要求 本设计涉及到了水平的动作还有垂直上下的动作，垂直动作选用液体产生能量驱动，并且相应的液压缸又是由各自的电磁调节，一种控制一种，互不相关，通电与断电决定了他的上升还是下降，通电它就降，断电他就升。然而水平的动作是由伺服结构控制，感应其的行进路程进行调节。手的动作的控制就很简单了，一张一拉就完成了工作，采用电磁阀进行控制，也是通电与断电来控制其抓取与放手。当进行实际工作时，需要知道机床是否停止还是在运行，即使停止也要知道是否需要进行抓取物料，当确定抓取物料时还要知道被抓取物料的地方是否由物料。3.1.1机械手的工作流程附录1图3-1.2设计的流程图首先，开机开始启动，水平方向上的液压缸开始运动，水平工作，到达预定点位A后停止；之后完成下降抓取的动作，控制下降的电磁阀接通电源开始工作，同一时间手爪的张开也在进行，当下降到极限后会碰到停止开关，使之停止，手爪也顺势完成抓取物料；接下来就要拿着物料上升，控制他上升的开关接通电源，当到达顶部时断掉电源，让他停止；接着本设计的核心plc开始工作，运行并发出信号形成速度快的脉冲，使得机械手完成向右旋转120度的动作。到达预定点位B后停止；接下来的动作与到达预定点A的动作一样，区别就是在下降到极限后是松开物料；当物料离手后，机械手向左移一个小点位在进行抓取另一件物料，并随之开始上升到达极限点位停止；接下来重复向右旋转120度的动作到达预定点C停止；再次重复下降动作到达极限点位停止，并把物料放在预定位置；再次上升到位置后停止，旋转120度回到预定点A；接着就是一次一次的循环工作，后者是直接回到起始点等待指令。3.1.2机械手操作面板设计附录1图3-1.3操作面板手动操作：用I0.5-I1.3七个按钮单独控制机械手的整体操作。连续操作：这个操作方式和手动操作恰恰相反，这个只需按下开关。机械手就会自动的完成规定好的动作，知道整体工作的完成，如果动作进行是因为紧急事件发生，秩序用到停止按钮，他就会完成正在进行的这一循环后停止。单周期操作：在这个操作方式下按下I2.6启动，按照顺序功能图从初始步开始运转，运转一个周期后停止在初始步。单步操作：就是工作的每一步都是人为的进行操作，随着人为的按下操作按钮，机械手进行这一步的动作，完成后停止，不会进行多余的动作，当人为的按下下一步的按钮后，才会完成下一步的动作，直到完成整体的工作。回原点操作： 在进行上诉操作时，系统应处在原点位置，如果不在该位置，按下I2.6，使系统回到原点。3.1.3控制系统原理分析机械手属于高级精密大型零件，无论是在工作时还是在安装是多需要精确的定位，在之前已经对上下运动手臂，手，以及腰部进行开环控制，还要对左右运动的手臂进行闭环控制。PLC的输入以及输出有时会很大，所以要进行减少输入与输出，通常采用伺服放大器来调节，输入的和接受并进行反馈的比较后就会得到一种用于控制的信号，而这个信号进行放大来对液压缸控制。3.1.4 I/O地址分配附录2表3-1.6PLC输入元件地址分配明细表3.2机械手控制系统软件设计3.2.1机械手控制主程序流程图附录1图3-2.1主程序流程图3 .2.2机械手控制程序设计附录1图3-2.2a接线图附录1图3-2.2b梯形图附录1图3-2.2c 顺序功能图 结 论基于S7-200PLC的下料机械手，主要研究了机械手腰部的设计，机械手大臂，小臂的设计，机械手手腕的设计，机械手手部的设计，机械手驱动系统的设计，还有液压系统的分析和计算，PLC控制系统的设计。PLC控制包括了接线的设计，编写程序的设计等。通过本设计达到理论上PLC控制的自动下料，节省了劳动力，增加了工作效率，本设计和外国的某些设计不同，不是按照他们的设计思路一致做下去的，也不是按照我国国内网站上可以下载的某些论文，花费将近半年的时间，尽心竭力的完成的一篇论文。在达到预定目标之前，每一步，每一个设计都采用标准来设计完成，不会出现多余的浪费，节约成本。我的这个设计主要是在数控机床上工作的，可以不需要人为的操作，节省了大量人力，提高里效益。 我这将近半年的设计，查找了我四年所学的资料进行了对比，选择合理由由简单的方式，以及对制图的画制，让我对所学知识更进一步，从扎实到结实的义词跨越。通过我的努力达到了。 参 考 文 献1唐镇宝、常建蛾.机械设计课程设计M.2006,21(1):56-582王为、汪建晓.机械设计M.2007(1):42-443邓星钟.机电传动控制M.2001(1):55-584张启玲. PLC在气动控制称量包装装置中的应用J.2005(1):56-595杨叔子.机械工程控制基础M.2002(1):84-866左建民.液压与气压传动M.2006(1):142-1467付永领, 王岩, 裴忠才. 基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现J. 2003(1):33-368ling,J.Q. PLC application in pneumatic control weighing packaging device. Hydraulics and pneumaticsC.New York:Cambridge University Press.1996.pp.50-789 hua,z.m. Application of PLC in electro-hydraulic proportional and servo control systemJ. Urbana:University of illinois Press,1988,pp.271-28910jian,c.h. In simple terms, SIEMENS S7-200 PLCj.New York:Cambridge University Press.1996.pp.46-58附 录1图1-1四种机器人坐标形式图1-1.2 机械手工作示意图图1-2.2 腰座结构图图1-4.2 手腕结构图图1-5.2手爪结构图图2-1.4液压系统图图3-1.2 机械手工作流程图图3-2.2a 外部接线图41图3-1.3 操作面板图3-2.1组程序流程图图3-2.2b连续步梯形图图3-2.2c连续步与单周期顺序功能图附 录2附表1-7.4 电动机性能名 称主要特点及性能结构特点用途及使用范围驱动器小惯量直流永磁伺服电动机电机的惯量小，理论加速度大，快速反应性好，低速性好，调速比可达1：10e4范围，但低速输出力矩不大， 转子直径小，惯量小适用于对快速性要求严格而负载力矩不大的场合直流PWM伺服驱动器SCR变压驱动器有刷绕组永磁直流伺服电动机转动惯量小，快速响应性能好；转子无铁损，效率高；换向性能好，寿命长；负载波动对转速影响小，输出力矩平稳。无铁心，具有轴向平面间隙可频繁起制动、正反转工作，响应迅速，适用于机器人，数控等直流PWM伺服驱动器，SCR变压驱动器大惯量永磁直流伺服电动机输出力矩大，转矩波动小，机械特性硬度大，可以长时