码垛机械手工作原理

第一章 系统结构

系统由三台伺服电机完成，其中一台作为旋转轴，用

NSK直驱电

机驱动；两外两台作为水平轴和垂直轴，用台达伺服电机驱动。 现分别采用三个接近开关作为三个轴原点回归的JOG近点信号。

第二章 控制方式

1、伺服驱动器设置：

台达驱动器设置为PT控制模式，即外部脉冲+方向控制，并将DI1与DI2功能设为伺服启动与异常重置；NSK将PC参数设为1（外部脉冲/方向）。

2、台达驱动器包括2个输入点，另外包括输入脉冲/方向的CN1端子3个；NSK驱动器包括6个输入点

台达驱动器输入点 DI1 DI2 伺服启动 异常重置 NSK驱动器输入点 CN端子7 伺服启动 CN端子4 解除警报 CN1端子35 Sign 端指令脉波的CN端子22 输入/方向信号+（CW+） 外加电源 CN1端子37 位置指令符号(－) CN1端子41 位置指令脉波(－) 3参数设定

NSK中需要整定的伺服参数包括：

名称 注释 当前设定值 CN端子23 输入/方向信号—（CW—） CN端子24 输入/脉冲信号+（CCW+） CN端子25 输入/脉冲信号—（CCW—） LO VG PG SG FP FS 负载惯量 速度比例增益 位置比例增益 伺服

扬州市职业大学机械工程学院

锌锭码垛机工作原理及机械手的设计

目录

第一章 绪论 ............................................... 3

1.1本次设计对此机器的要求 ············ 3 1.2课题设计背景与目的 ·············· 4 第二章 锌锭码垛机工作原理总体设计 ......................... 5

2.1 码垛机工作示意图 ·············· 5 2.2 自动化生产线主要技术参数 ·········· 6 2.3 锌锭自动化码垛生产线的组成及工作原理 ···· 6 第三章 接锭装置设计 ....................................... 9

3.1接锭装置工作原理 ·············· 10 3.2接锭装置机构选择 ·············· 10 3.3接锭驱动气缸选择 ·············· 10 第四章 载锭装置设计 ...................................... 11

4.1传送带的选择 ················ 11 4.2传送机构选择 ·····

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设计任务书 ..................................... 3 1执行机构的选择 ............................... 4

1.1升降、摆动、伸缩机构的选择 ..................... 5 1.2 升降机构、伸缩机构 ............................ 6 1.3夹持机构的选择 ................................ 7

2传动方案的确定 ............................... 8

2.1 传动类型的确定及传动简图 ...................... 8 2.2 确定总传动比 .................................. 8

3电动机的确定 ................................. 9

3.1 电动机容量的确定 ............................. 10 3.2 电动机转速的确定 ............................. 10

4总体方案的确定 ............................

机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。

摘 要

机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。

首先，对可编程控制器进行相应的介绍，选择了PLC的型号。然后，通过对机械手的各功能实现形式和控制方式研究，给出各部分的实现方案并确定了控制系统的器材。最后，进行PLC控制系统的硬件结构和软件程序设计。

关键字： 可编程控制器PLC 机械手 步进电机

机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。

ABSTRACT

Robots are a kind of automatic positioning control and can be programmed to change to the multi-function machine are introduced in this paper, the model of the manipulator based on PLC control system design.

First, the program

毕 业 论 文

机械手设计

系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号

2016 ～ 2017 学年第 1 学期

摘 要

机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求

西安工业大学学士学位论文 轻型

摘要

随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程 。

首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。

文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。 最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。 关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；

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西安工业大学学士学位论文 The light stable motion transports manipulator's design and the movement simulation

Abstract

The applying of

河北工程大学毕业论文

第1章 绪论 1.1工业机械手简介

机械手是模仿人的手部动作，按照给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置，它是机械化、自动化的重要手段。因此，获得了日益广泛的应用，特别在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境，以及笨重、单调、频繁的操作中，它代替了人的工作，具有重要的意义。在机械加工中，冲压、铸、锻、焊、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面，也已愈来愈引起人们的重视。

机械手一般由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等组成，驱动系统可采用液压传动、气动传动、电气传动和机械传动等形式，而多数采用电液机联合传动。

该机械手是将圆柱形零件从传送带上夹装到专用机床上，待加工完毕后再夹装回传送带的专用机械手(见示意图)。机械手总体设计分为夹持器、伸缩臂、升降臂和底座四大部件设计及二个系统：PC电控系统与液压控制系统设计。夹持器安装于伸缩臂上，伸缩臂安

装在升降臂上，升降臂安装在底座上。连接方式均为法兰盘螺栓连接。

1.2机械手的组成和工作程序

机械手的动作要求分为14步。从原位开始——伸出——下降——夹紧——上升——回缩——下降——正转——上升——下降——松开——上升——缩回

摘 要

本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持 物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)

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ABSTRACT

This article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I de

机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象 。图1 是机械手搬运物品示意图。

图1 机械手搬物示意图

图中机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。为使机械手动作准确，在机械手的极限位置安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5，对机械手分别进行抓紧、左转、右转、上升、下降动作的限位，并发出动作到位的输入信号。传送带A上装有光电开关SP，用于检测传送带A上物品是否到位。机械手的起、停由图中的起动按钮SB1、停止按钮SB2控制。

传送带A、B由电动机拖动。机械手的上、下、左、右、抓紧、放松等动作由液压驱动，并分别由六个电磁阀来控制。 2 机械手的动作流程

传送带B处于连续运行状态，故不需要用PLC控制。 机械手及传送带A顺序动作的要求是：

1) 按下起动按钮SB1时，机械手系统工作。首先原点复位(即上限位开关及左限位开在为ON) 2)当A传送带光电开关SP检测到物体, A传送带停止,同时机械手下降电磁阀通电，手臂下降.

3) 至下降限位开关动作；则抓紧电磁阀通电，机械手抓紧，至抓紧限位开关动作；动作延时1秒.

4) 延时时间到,手臂上升，至上升限位开关再次动作； 5) 右转电磁阀通电，手臂右转，至右转限位开关动作； 6)

一、总体方案设计

1.1设计任务

基本要求:

设计一个多自由度机械手（至少要有三个自由度）将最大重量为40Kg的工件，由车间的一条流水线搬到别一条线上；

二条流水线的距离为：1000mm； 工作节拍为：70s；

工件：最大直径为160mm 的棒料；

1.2总体方案确定

1.2.1自由度

自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部（末端操作器）的开合自由度。自由度表示了机器人灵活的尺度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。

机械手的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构也越复杂，自由度的增加也意味着机械手整体重量的增加。轻型化与灵活性和抓取能力是一对矛盾，，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活性和轻量化之间必须做出选择。工业机器人基于对定位精度和重复定位精度以及结构刚性的考虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。一般通用机械手有5～6个自由度即可满足使用要求（其中臂部有3个自由度，腕部和行走装置有2～3个自由度），专用机械手有1～2个自由度即可满足使用要求。在控制器的作用下，它执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一动作。在满足前提条件上尽量使结构简单，所以