气压传动两维机械手设计.docx

目录
前沿………………………………………………………………2
设计任务 ………………………………………………………2
………………………………………2
………………………………………………3
三、 总体方案计 ……………………………………………………3
四、机械系统设计 ……………………………………………………5
……………………………………………6
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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、300 mm
运动负载质量——100 Kg
移动速度控制——3m/min
3：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。


机械手示意图1 机械手示意图2
机械手示意图3
1
2
4
右移
左移
5
物料
下降
上升
3

气动机械手示意 图4
参阅各种气压设计书籍和论文，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，其基本原理和示意图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