搬運(yùn)機(jī)械手及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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- 摘 要
近20年來(lái)，氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對(duì)氣動(dòng)技術(shù)提出了更多更高的要求。
本課題設(shè)計(jì)源于生產(chǎn)線中的搬運(yùn)站，傳動(dòng)方式采用氣壓傳動(dòng)，即用各種氣缸來(lái)控制機(jī)械手的動(dòng)作，控制部分結(jié)合可編程控制技術(shù)編寫程序進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)兩站之間的搬運(yùn)。
機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。本課題中設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)械手主要有旋轉(zhuǎn)、伸縮、升降、夾緊四個(gè)自由度組成。
課題從機(jī)械部分、氣動(dòng)部分和控制三部分對(duì)氣動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求機(jī)械手實(shí)現(xiàn)上下站之間的搬運(yùn)功能。機(jī)械部分重點(diǎn)是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、各個(gè)氣缸的選擇和安裝設(shè)計(jì)、各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，氣動(dòng)部分主要是給出了搬運(yùn)機(jī)械手的氣動(dòng)原理圖，而控制部分則主要是程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試，論文采用西門子（S7-200）指令編程，給出了相應(yīng)的梯形圖、語(yǔ)句表和簡(jiǎn)單的流程圖。
由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，氣動(dòng)機(jī)械手正在向重復(fù)高精度，模塊化，無(wú)給油化， 機(jī)電氣一體化方向發(fā)展。可以預(yù)見，在不久的將來(lái)，氣動(dòng)機(jī)械手將越來(lái)越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：可編程控制器，柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，自由度，梯形圖
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