坐标式机械手的设计.doc

毕业设计 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 山东技师学院 目录 第一章 机械手的原理………………………………………………………………1 1.1 机械手的概述……………………………………………………………1 1.2 机械手的组成和分类………………………………………………………………2 1.2.1机械手的组成…………………… ……………………… ………… ………2 1.2.2机械手的分类…………………………………… …………… ………… …5 1.3 机械手在生产中的应用…… …… ……………………… ………………………6 1.4 机械手的主要特点……………………………………………………………7 1.5 机械手的技术发展方向…………………………………………………………7 1.6 机械手坐标形式与自由度选择…………………………………………………8 1.6.1机械手坐标形式选择………………………………………………………8 1.62机械手自由度选择…………………………………………………………8 机械手的规格参数………………………………………………………………9 第二章 设计要求 9 1．1 控制要求 9 1．2 I/O编址并画出工作框图 10 1．3 编程并调试 10 1．4 I/O端子接线图 10 第三章 工艺过程 11 第四章 操作面板布置 12 第五章 输入/输出端子地址分配 13 第六章 程序规划及编制 14 第七章 单操作工作的程序 15 第八章 自动操作程序 15 第九章 PLC外围端子接线图 19 第十章 总结 20 参考文献 21 第一章 机械手的原理 1.1机械手概述 工业 机 器 人由操作机(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生产设备。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2-1所示。 图1-1机械手的组成方框图 Fig.l-1 Pane Chart of Composition of Manipulator (一)执行机构 包括手部 、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。 夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直