气压传动两维机械手设计.docx

目录前沿………………………………………………………………2设计任务………………………………………………………………………………………………………………………………………………3三、总体方案计……………………………………………………3四、机械系统设计………………………………………………………………………………………………………………………………………………8五、控制系统组成………………………………………………10六、控制系统的详细设计………………………………………13七、设计小结……………………………………………………21八、参考文献……………………………………………………22基于PLC的气动两维机械手一、前言气动技术是实现工业自动化的重要手段。气压传动的介质来自于空气,环境污染小,工程容易实现,所以其言传动四一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。气动技术在机械、化工、电子、电气、纺织、食品、包装、印刷、轻工、汽车等各个制造行业,尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用,极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。气动系统的应用,引起了世界各国产业界的普遍重视,气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。可编程控制技器(PLC)是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,他具有机构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点,近年来在工业生产过程的自动控制中得到了越来越广泛的应用。二、设计目的和任务通过课程设计培养学生综合运用所学知识的能力,提高分析和解决问题能的一个重要环节,专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础的,是学生根据所学课程进行的工程基本训练,课程设计的目的在于:1:培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作,并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。2:培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料,运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力,提高计算、绘图等基本技能。3:培养学生掌握机电产品设计的一般程序方法,进行工程师基本素质的训练。4:树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。1:该机械手的功能是:将货物自动放到坐标位置(300,300)处,并延时1分钟等待卸货,然后返回原点位置,延时1分钟等待装货。2:任务要求:执行元件:气动气缸运动方式:直角坐标主要参数:气缸工作行程——400、300mm运动负载质量——100Kg移动速度控制——3m/min3:具体步骤如下:(1)先根据参考资料,确定合适的设计方案。(2).通过计算、分析设计执行元件的参数:气缸的内径、壁厚,活塞杆的直径,耗气量的计算,验算设计结果,导向装置的设计,驱动元件的选择,管路设计,底座的设计(3).根据动力和总体参数的选择和计算,进行总体设计,完成机械系统的主要部件图。(4).应用启动原理图,设计控制电路,编写控制程序,绘制电气控制电路原理图。,找到了如机械手示意图1、2、3中的机械设计方案,对照示意图1和示意图2,二者实际是同一方案,只是在机械抓的表示上不同,且这两个方案中有一个回转缸,这我设计的任务中并没有这个要求。在示意图3中,其基本原理与示意图1、2并没什么区别,只是图三中机械抓采用了真空吸盘。参考以上设计方案,对照设计任务要求,并通过对以前学****过的课程进行综合考虑,发现该机械手的动作过程类似于我们在《物流自动化》课程上学****过的巷道式输送机,所以可以依照巷道输送机的结构布局进行该机械手系统的设计,设计出的气动机械手的示意图(如图一所示),对于我的方案中的机械抓,我决定采用像叉车中的货叉作为本方案中的机械抓,这个设计方案的好处是避免了气缸承受较大的侧向负载。机械手的自由度为2个,因此用2个气缸控制,即横向移动气缸和纵向移动气缸,采用气动设计、控制容易,其运动行程由传感器控制,动作过程由PLC控制系统控制。由于该系统要求该气动机械手的动作逻辑顺序为:升降气缸2下降——装载物料——升降气缸2上升——左右移动气缸1右移——卸载物料——左右移动气缸1左移,,气缸1的作用是实现物料的横向移动,气缸2的作用是实现物料纵向的提升及物品的释放。对气缸结构的要求一是重量尽量轻,以达到动作灵活、运动速度高、节约材料和动力,同时减少运动的冲击,二是要有足够的刚度以保证运动精度和定位精度气缸的设