1、 1 毕业设计（论文） 题题 目目 气动机械手毕业设计论文气动机械手毕业设计论文 指导教师指导教师 系系 部部 机电工程系机电工程系 专专 业业 机电一体化（人本）机电一体化（人本） 姓姓 名名 学学 号号 2012016 6 年年 1 11 1 月月 1717 日日 目 录 2 第一章 绪论 5 1.1 气动机械手概述 5 1.2 机械手的组成和分类 . 5 1.2.1 机械手的组成 5 1.2.2 机械手的分类 7 1.3 国内外发展状况 9 1.4 课题的提出及主要任务 10 1.4.1 课题的提出 . 10 1.4.2 课题的主要任务 . 11 第二章 机械手的设计方案 . 12 2.
2、1 机械手的坐标型式与自由度. 12 2.2 机械手的手部结构方案设计 13 2.3 机械手的手腕结构方案设计 13 2.4 机械手的手臂结构方案设计 13 2.5 机械手的驱动方案设计 13 2.6 机械手的控制方案设计 14 2.7 机械手的主要参数 14 2.8 机械手的技术参数列表 14 2.9 前法兰式气缸的简介 15 第三章 手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核 . 16 3.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 . 16 3.1.2 平衡装置 18 3 3.2 手腕回转气缸的尺寸设计与校核 . 18 3.2.1 尺寸设计 18 3.2.2 尺寸校核 18 第四章 气动系统设计 20 4
3、1 气压传动系统工作原理图 . 20 第五章 机械手的 PLC 控制设计 22 5.1 可编程序控器的简介 22 5.2 PLC 的结构，种类和分类 22 5.3 FX2n 系列三菱 PLC 特点 . 24 5.4 接近开关传感器 . 25 5.5 I/O 接口简介 . 26 5.6 行程开关的介绍 . 26 5.6.1 行程开关的概念 . 26 5.6.2 行程开关的作用及原理 . 27 5.7 电路的总体设计 27 5.7.1 回路的设计. 27 5.7.2 系统输入/输出分布表 28 5.73 机械手的程序设计 29 5.7.4 步进电机的运行控制 . 30 5.7.5 各模块的程序设计
4、 . 30 第六章 结 论 . 40 结束语 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4 参考文献 . 40 第一章 绪论 1.1 气动机械手概述 气动机械手由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构 成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机 电一体化自动化设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高 产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的 作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智 能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的 领域。机器人应用情
5、况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是 在简单意义上代替人工的劳动， 而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电 子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间 持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过 程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领 域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹 和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手 被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生 产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实
6、现安全生产;尤其在高温、高压、低 温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常 的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电 镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手 的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于 该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现 重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于 通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的 中小批量生产中获得广泛的引用。 1.2 机械手的组成和分类 1.2.1 机械手的组成 机械手主要由执行机构、 驱动系统、 控制系统以及位置检测装置等所组成。 各系统相互之间的关系如方框图1-1所示。 图1-1机械手组成方框图: Pane chart of composition of man
