气动机械手设计重点

六安职业技术学院

毕业设计

题目 气动机械手控制回路设计

机电工程 系 机电一体化技术 专业

班 级 0901班

学生姓名 李冬冬

指导教师 黄红兵

起迄日期 2011.5—2011.7

设计地点 工学楼

目 录

摘要……………………………………………………………….2

第一章 气动机械手简介……………………………………….. 3

1.1 气动机械手概述……………………………………………….3

1.2 机械手的组成………………………………………………….4

1.3机械手的分类…………………………………………………..4

1.4 国内外发展状况………………………………………………..5

第二章 气动机械手控制回路的设计方法和步骤…………… 8

2.1 气动控制系统………………………………………….........8

2.2气动机械手控制回路设计方法 …………….............................8

2.3气动机械手控制回路设计步棸…………………………………8

第三章 机械手控制回路设计………………………………… …10

3.

六安职业技术学院

毕业设计

题目 气动机械手控制回路设计

机电工程 系 机电一体化技术 专业

班 级 0901班

学生姓名 李冬冬

指导教师 黄红兵

起迄日期 2011.5—2011.7

设计地点 工学楼

目 录

摘要……………………………………………………………….2

第一章 气动机械手简介……………………………………….. 3

1.1 气动机械手概述……………………………………………….3

1.2 机械手的组成………………………………………………….4

1.3机械手的分类…………………………………………………..4

1.4 国内外发展状况………………………………………………..5

第二章 气动机械手控制回路的设计方法和步骤…………… 8

2.1 气动控制系统………………………………………….........8

2.2气动机械手控制回路设计方法 …………….............................8

2.3气动机械手控制回路设计步棸…………………………………8

第三章 机械手控制回路设计………………………………… …10

3.

三门峡职业技术学院毕业设计

三门峡职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 气动机械手毕业设计论文 指导教师 陈桂芳 系 部 机电工程系 专 业 机电一体化（人本） 姓 名 陈衬意 学 号 0901071039

2011年 12 月 06 日

1

目 录

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 ...........................

本科生毕业设计（论文）

摘 要

为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。

本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个基本动作，三个机械手互相配合动作。机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。限位开关检测机械手是否到达固定位置。

可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。本论文可编程控制器(PLC)选用西门子（SIEMENS）公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。在软件上，设计了主程序和子程序。主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。

本论文的重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；

本科毕业论文（设计、创作）

题目：气动机械手的结构设计

学生：兵练学号： 120108505

所在系院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化入学时间： 2012 年 9 月导师：吴建美职称/学位：讲师/硕士

导师所在单位：三联学院

完成时间： 2016 年 5 月

三联学院教务处制

气动机械手的结构设计

摘要:机械手是模仿人的手的动作，根据给定的程序，跟踪和要求达到的自动装置的自动采集，处理和操作。本篇论文设计着重介绍气动机械手，并计算相关相关数据得出合理的结果。

气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、安全、节能、环保、可实现无级调速、可实现过载保护等优点,适用于汽车生产业、食品和药品包装行业、精密仪器制造业和军事工业等。为了增强机械手的通用性和互换性,使同一机械手由于应用不同的模块而具有不同的功能,本文采用模块化气动机械手,对基座、立柱、手臂、手部等模块进行结构设计,方便机械手的标准化生产和使用。它具有很多优秀的性能可以完全胜任现代工业生产要求。气动机械手的设计要求就是要求我们将人们从劳烦的生产中解放出来，这就需要将其设计具有能帮

一、设计要求

为卸码垛机械手臂配制造附件，即夹持工件的手指机构。机构应根据工件的形状、尺寸、工件质量大小、表面性质等因素专门设计。本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。设计手指机构的机械结构，机构自身重量控制在10kg以，手指的动力驱动方式自选。

二、具体设计方案

本次机械手的主要设计构思来源于实验室的机械手模型，通过对实验室机械手的一系列观察研究，开始了如下方案的设计。

首先，我们选择了气动的方式来驱动机械手的运动，而对于气缸的选择，因为在这方面的学习还不够，而且对于我们所设计的机械手结构在气缸方面的要求不高，故在此不作进一步研究。

根据实验室的机械手模型，我们仿照其结构把机械手设计为平行式夹持手爪，接下来是对一些重要尺寸的确定做一较为详细的介绍。

2.1机械手手爪伸缩运动的设计

通过查阅相关资料，对于夹持型手爪进行受力分析如图所示，两个手指总夹持力2μF必须大于夹持工件的重力mg

故应满足2μF>mg，即F>mg/2μ 式中μ为摩擦系数，本次设计的手指夹持处设有辅助件，材料取为硬质橡胶，一般令μ=0.65；

另外已知m为5kg；

由此可得F>mg/2μ=5×9.8/(2×0.65)=38N

机械手的结构图如

一、设计要求

为卸码垛机械手臂配制造附件，即夹持工件的手指机构。机构应根据工件的形状、尺寸、工件质量大小、表面性质等因素专门设计。本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。设计手指机构的机械结构，机构自身重量控制在10kg以，手指的动力驱动方式自选。

二、具体设计方案

本次机械手的主要设计构思来源于实验室的机械手模型，通过对实验室机械手的一系列观察研究，开始了如下方案的设计。

首先，我们选择了气动的方式来驱动机械手的运动，而对于气缸的选择，因为在这方面的学习还不够，而且对于我们所设计的机械手结构在气缸方面的要求不高，故在此不作进一步研究。

根据实验室的机械手模型，我们仿照其结构把机械手设计为平行式夹持手爪，接下来是对一些重要尺寸的确定做一较为详细的介绍。

2.1机械手手爪伸缩运动的设计

通过查阅相关资料，对于夹持型手爪进行受力分析如图所示，两个手指总夹持力2μF必须大于夹持工件的重力mg

故应满足2μF>mg，即F>mg/2μ 式中μ为摩擦系数，本次设计的手指夹持处设有辅助件，材料取为硬质橡胶，一般令μ=0.65；

另外已知m为5kg；

由此可得F>mg/2μ=5×9.8/(2×0.65)=38N

机械手的结构图如

毕业设计（论文）

课 题 名 称：专 业 班 级：学 生 姓 名：指 导 教 师：

气动机械手的设计 13机械电子工程 钟 国 森

201 年 月

目录

摘要..........................................................4

第一章 前言

1.1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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

第二章 机械手的设计方案

2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 2.4机械手的手臂结构方案设计

目录

气动机械手及继电器控制系统设计 ........................................ 2 第一章 绪论 ........................................................................... 2 1.1 气动机械手概述 ........................................................... 2 1.2 机械手的组成和分类 ................................................... 3 1.2.1机械手的组成 ........................................................ 3 1.2.2机械手的分类 ........................................................ 3 1.3课题的提出及主要任务 ................................................ 5 第2章 继电器硬件系统设计 ..................

气动机械手回转臂结构设计

第一章 概述

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