控制气动机械手的毕业设计方案.doc
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1、 摘 要在当代工业中,生产过程机械化、自动化已成为突出主题。随着工业当代化进一步发展,自动化已经成为当代公司中重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同步,当代生产中,存在着各种各样生产环境,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浮现一项新技术,是当代控制理论与工业生产自动化实践相结合产物,并以成为当代机械制造生产系统中一种重要构成某些。工业机械手是提高生产过程自动化、改进劳动条件、提高产品质量和生产效率有效手段之一。特别在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染场合,应用得更为广泛。在国内,近几
2、年来也有较快发展,并获得一定效果,受到机械工业和铁路工业部门注重。而气压传动机械手是以压缩空气压力来驱动执行机构运动机械手。其重要特点是:介质来源极为以便,输出力小,气动动作迅速,构造简朴,成本低。但是,由于空气具备可压缩特性,工作速度稳定性较差,冲击大,并且气源压力较低,抓重普通在30公斤如下,在同样抓重条件下它比液压机械手构造大,因此合用于高速、轻载、高温和粉尘大环境中进行工作。气动技术有如下长处:(1)介质提取和解决以便。气压传动工作压力较低,工作介质提取容易,而后排入大气,解决以便,普通不需设立回收管道和容器:介质清洁,管道不易堵存在介质变质及补充问题.(2)阻力损失和泄漏较小,在压缩
3、空气输送过程中,阻力损失较小(普通不卜浇塞仅为油路千分之一),空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样,导致压力明显减少和严重污染。(3)动作迅速,反映敏捷。气动系统普通只需要0.02s-0.3s即可建立起所需压力和速度。气动系统也能实现过载保护,便于自动控制。(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中,因而,发生突然断电等状况时,机器及其工艺流程不致突然中断。(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中,气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越,并且不会因温度变化影响传动及控制性能。(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低,因而减少了气动元、
4、辅件材质和加工精度规定,制造容易,成本较低。本课题拟开发物料搬运用气动机械手,机械手可以实当前X、Z 两个坐标方向上移动、绕Z轴回转,手部可以加快执行机构。控制方面,采用X-D图法设计了控制该机械手动作气动控制系统。这是一种开放气动控制系统平台。该气动机械手设计重要分为三个某些:总体方案设计,构造设计计算及元件选型和机械手气动控制系统设计。 由于时间仓促和个人水平限制,我设计存在着许多还没来得及解决问题,但愿广大教师、同窗可以予以批评指正并予以解决。 ABSTRACTIn modern industry,the production process mechanization and auto
5、mation has become a prominent theme. With the further development of industrial modernization,automation has become an important pillar of the modern enterprise,no shop,no production lines,etc.,have been everywhere. Meanwhile,modern production,there are a variety of production environments,such as h
6、igh temperature,radiation,toxic gases,harmful gases and underwater operations,and other occasions,the harsh production environment is not conducive to manual operation. Modern industrial robots are appearing in the field of automatic control of a new technology,modern control theory and practice of
7、industrial automation product of the combination,and to become a modern machinery manufacturing production systems is an important component. Industrial manipulator is to improve the production process automation,improve working conditions,improve product quality and production efficiency of the eff
8、ective means. Especially in the high-temperature,high pressure,dust,noise and pollution with radioactive and occasions,more widely applied. In China,recent years have The robot is a compressed air pressure drive the pressure to drive the robot actuator movement. Its main features are:the media is ve
9、ry convenient source,the output force is small,pneumatic and prompt action,simple structure and low cost. However,because air has compressible characteristics,operating speed is unstable,the impact of large and low pressure gas source,focus generally 30 kg weight,weight Tiaojian arrested under the s
10、ame hydraulic manipulator than the structure of large,So for high-speed,light load,high temperature and dusty work environment. Pneumatic technology has the following advantages:(1) media extraction and processing convenience. Low pressure pneumatic transmission work,the working medium extracted eas
11、ily,and then discharged into the atmosphere,convenient,generally do not set the recovery pipes and containers:the media clean,easy to plug existing media pipeline deterioration and supplemented. (2) small resistance loss and leakage in the delivery of compressed air process,the resistance loss is sm
12、all (generally not water plug BU only one thousandth of oil),air supply and easy to focus on long-distance transport. Hydraulic fluid leaks will not be as foreign as pressure decreased significantly and serious pollution.(3) action quickly responsive. Pneumatic systems usually require only 0.02s-0.3
13、s to establish the desired pressure and speed. Pneumatic system can also achieve overload protection,easy to automatic control.(4) energy can be stored. Compressed air can be stored in the tank,and therefore,the occurrence of sudden power failure occurs,Machine and its process will not be suddenly i
14、nterrupted.(5) working environment and good adaptability. Flammable,explosive,and more dust,magnetic,strong radiation,vibration and other harsh environments,pneumatic drive and control system than the mechanical,electrical and hydraulic system is superior,and temperature changes will not affect the
15、transmission and control performance.(6) low cost. Since the work of low pressure pneumatic system,thereby reducing aerodynamic element,accessories precision materials and processing,manufacturing is easy,low cost.The topic to be developed pneumatic material handling robot,the robot can be achieved
16、in the X,Z direction of two coordinates the movement of rotation around the Z axis,the hand can step up the enforcement agency. Control,the use of XD diagram method designed to control the movement of the pneumatic manipulator control system. This is an open pneumatic control system platform.The des
17、ign of the pneumatic manipulator is divided into three parts:the overall design,structural design calculations and component selection and robotic pneumatic control system design. Owing to time constraints and limited personal level,I have not had time to design,there are many problems,I hope the ma
18、jority of teachers and students can be criticized and corrected and to be addressed.朗读显示相应拉丁字符拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示相应拉丁字符拼音字典 - 查看字典详细内容目 录摘要 1ABSTRACT一 .绪论 1. 课题来源、目及意义 2. 国内外研究现状 3. 研究内容、拟解决问题及设计规定二 .总体方案设计 1. 功能分解及构造示意图 2. 气动执行元件简介 3. 气缸类型选取及总体方案拟定 三 .设计计算及元件设计选型 1. 手部夹紧气缸设计. 2. 水平气缸计算及选型 3. 垂直气缸计算
19、及选型 4. 齿轮齿条缸设计计算 5. 轴构造设计、强度校核及轴承寿命校核 四 .机械手气动控制系统设计 1. 气动机械手动作过程 2. 机械手控制规定 3.气压驱动系统设计 4. PLC选取和I/O口分派 5.PLC控制程序设计五 工作总结六 道谢参照文献 一 . 绪论1. 课题来源、目及意义 由于当前在外面实习,也去了几家工厂,诸多工厂工作环境差,条件有限对于这种恶劣环境下工人们需要人工控制或者运用其她某些办法作为工具来搬运重物,并且都是某些机械工作,咱们完全可以运用机械手等机械来代替工人,从而高效率可靠完毕任务并且减轻工人劳动强度。 鉴于气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃
20、、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作6。而气动机械手作为机械手一种,它具备构造简朴、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂动作等长处,因而很适合在工业领域特别是那些环境比较差温度高,多震动、噪声大,灰尘多以及辐射等不适于人类长期工作环境中工作。这样一来不但提高了生产力,并且为生产力大大减轻了劳动强度和难度,为生产提供了基本保障。 本课题是设计一种气动机械手装置,用以搬运体积大,重量大,温度高,有辐射等工业生产原材料或成品。 在机械工业中,机械手应用意义可以概括如下:(1)可以高生产过程自动化限度。应用机械手,有助于提高材料传送、工件装
21、卸、刀具更换以及机器装配等自动化限度,从而可以提高劳动生产率,减少生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化步伐。(2)可以改进劳动条件、避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄等场合中,用人手直接操作是有危险或主线不也许。而应用机械手即可某些或所有代替人安全地完毕作业,大大地改进了工人劳动条件。在某些动作简朴但又重复作业操作中,以机械手代替人手进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而导致人身事故。(3)可以减少人力,便于有节奏地生产应用机械手代替人手进行工作,这是直接减少人力一种侧面,同步由于应用机械手可以持续地工作,这是减少人力另一种侧
22、面。因而,在自动化机床和综合加工自动生产线上,当前几乎都设有机械手,以减少人力和更精确地控制生产节拍,便于有节奏地进行生产。综上所述,有效地应用机械手是发展机械工业必然趋势。1.3.3机械手发展概况与发展趋势2. 国内外研究现状 专用机械手通过几十年发展,如今已进入以通用机械手为标志时代。由于通用机械手应用和发展,进而增进了智能机器人研制。智能机器人涉及知识内容,不但涉及普通机械、液压、气动等基本知识,并且还应用某些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等,因而它是一项综合性较强新技术。当前国内外对发展这一新技术都很注重,几十年来,这项技术研究和发展始终比较活跃,
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