分捡机械手驱动与控制系统的设计-研究论文完整版.pdf

分捡机械手驱动与控制系统的设计-研究论文完整版.pdf

  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
分捡机械手驱动与控制系统的设计-研究论文完整版

分捡机械手驱动与控制系统的设计 徐晓金,刘玉锋 中国农业大学工学院,北京(100083 ) E-mail:tepeesays@ 摘 要:本文结合物料分检机械手的设计,对机器人技术进行了初步分析,提出了整体结构 和驱动控制系统经济型设计方案。并采用机电一体化设计思想,充分考虑机、电、软、硬件 各自特点进行互补优化,对物料分检机械手整体结构、驱动装置和控制系统进行了分析、计 算和设计。运用Auto/CAD 软件绘制了机械手总体装配图及部分零件图,并运用Pro/Engineer 软件绘制了其三维模型。在物料分检机械手控制系统设计中,采用西门子 S-700 系列PLC 作为控制单元,编制程序来完成气缸驱动以及故障报警与处理等功能。本文针对一个实际应 用工程,以机器人技术和分检技术为基础,创造性地设计了部分机械装置,并把机械、气动、 PLC 等技术紧密地应用在一起。 关键词:机械手;气动;PLC 中图分类号:TH-39 1. 引 言 随着机器人技术的迅速发展和应用领域的不断深化,不但要求机器人控制可靠性强、使 用灵活性高和操作方便性好,还要求降低生产成本,开发经济性强的机器人系统更具有现实 意义[1] 。结合分捡机械手的特点和性能,本文主要研究以下几个方面的问题: (1)机械本体的设计 机械手的机械本体就类似人类的骨骼躯干,构成其运动结构框架,也就是机械手的主体 部分。本文设计了螺旋型槽作为机械手的升降回转机构,大大简化了机械手的机械结构。 (2 )驱动系统的设计 结合实际工作任务要求,选取气压作为驱动源。气压驱动结构简单,运用灵活方便。 (3 )控制系统的设计 通过对控制系统的性能分析,提出了机器人控制系统经济性的控制方案。本文采用西门 子S-700 系列PLC 进行控制,同时编制了程序。 2. 机械本体设计 图1 机械手整体三维模型 - 1 - 本次设计机械手适用于工业生产自动化的需要,能够自动识别工件,并能按规定抓取, 升高,转动一定角度,把工件准确放入指定的工位,并重复以上动作。该机械手在自动化生 产线上起分捡作用,将不合格产品进行分类处理。若没有分捡信号,则机械手不动作。机械 手整体三维模型如图1 所示。 2.1 手部 手部,也叫做末端执行器,直接作用于机械手工作对象。假定机械手抓取工件表面平整, 采用负压式手部,如图2 所示。负压式手部吸附可靠、吸力大、结构简单成本较低。 图2 气流负压结构喷嘴吸盘 图3 横梁三维模型 图4 螺旋型槽倒柱三维模型 2.2 横梁 所设计机械手横梁起支撑连接作用。其三维模型如图3 所示。 2.3 升降回转机构 [2] 通过参考俄罗斯IO.M 索罗门采夫《工业机器人图册》 上的一个实例,确定了机械手 所采用的升降回转结构,其螺旋型槽倒柱模型如图4 所示。 这种升降回转结构非常简洁,它通过螺旋型槽的巧妙设计,将两个缸体的动作合成为一 个缸体,即升降缸不仅起升降作用,同时兼具回转作用。 3. 驱动系统设计 本设计动力源均选择气动,主要由于气压传动具有以下特点:工作介质是空气,比较容 易获得,使用后排放到大气,清洁无污染[3] 。气动的成本较低,过载能自动保护,最重要 的特点是可以实现真空吸附。图5 为分捡机械手的气动系统原理图。 该机械手用到两个气缸,一个为手部伸缩用气缸,另一个为立柱升降用气缸。整个系统 主要由执行元件气缸、电磁换向阀、节流阀、单向节流阀、单向阀、真空发生器、吸盘、消 声器、气动三联件等气压元件组成。气动三联件即可滤除压缩空气里的水分、产生油雾供活 动件润滑,又可调整

文档评论(0)

almm118 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档