气动机械手的毕业设计说明
气动机械手 毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计随着科技的不断进步,机器人技术在工业领域的应用越来越广泛。
其中,气动机械手作为一种重要的机器人类型,具有灵活、高效、精准的特点,被广泛应用于生产线上的装配、搬运、喷涂等工作。
本文将探讨气动机械手的设计与优化,以及其在工业生产中的应用前景。
一、气动机械手的设计与优化1.1 气动机械手的结构与原理气动机械手主要由气动执行器、传动机构、控制系统和机械结构等组成。
其中,气动执行器是实现机械手运动的关键部件,常用的气动执行器包括气缸和气动马达。
传动机构通过传递气动能量,将气动执行器的运动传递给机械结构,实现机械手的动作。
1.2 气动机械手的设计要点在气动机械手的设计过程中,需要考虑以下几个要点:首先,根据实际应用需求确定机械手的工作范围、负载能力和精度要求。
不同的应用场景对机械手的要求不同,因此需要根据具体情况来确定设计参数。
其次,选择合适的气动执行器和传动机构。
气缸和气动马达具有不同的特点,需要根据机械手的工作特点来选择适合的气动执行器。
传动机构的设计也需要考虑传递效率、运动平稳性等因素。
最后,进行机械结构的设计与优化。
机械结构的设计要考虑刚度、稳定性、重量等因素,通过优化设计,提高机械手的工作效率和精度。
二、气动机械手在工业生产中的应用前景2.1 气动机械手的优势相比于其他类型的机械手,气动机械手具有以下几个优势:首先,气动机械手具有较高的工作速度和响应速度。
由于气动执行器的特点,气动机械手能够快速完成各种动作,提高生产效率。
其次,气动机械手具有较高的负载能力。
气动执行器能够提供较大的推力和扭矩,适合于承载较重的物体。
最后,气动机械手具有较低的成本。
相比于电动机械手,气动机械手的成本较低,适合于中小型企业的应用。
2.2 气动机械手的应用案例气动机械手在工业生产中有着广泛的应用。
以汽车制造业为例,气动机械手可以用于汽车零部件的装配、焊接和喷涂等工作。
在电子行业,气动机械手可以用于电子产品的组装和测试。
PLC控制气动机械手的毕业设计
PLC控制气动机械手的毕业设计PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制系统的数字计算机。
在工业领域,气动机械手是一种常见的机械装置,用于执行各种复杂的操作。
结合PLC技术来控制气动机械手,可以提高工作效率、减少人力成本,并且具有高度的可编程性和灵活性。
因此,本毕业设计的目标是使用PLC控制气动机械手的行为。
首先,需要设计和搭建气动机械手的机械结构。
这包括选择适当的材料和组件,设计机械臂的关节、连接方式和传动机构等。
机械结构的设计应该能够实现所需的运动范围和精度,以及承受所需负载的能力。
其次,需要选择合适的气动元件,如气缸和气动阀门等。
这些气动元件将被连接到机械结构上,并通过PLC进行控制。
气缸的选择应考虑所需的推力和速度,以及气动阀门的选择应考虑所需的控制方式和流量。
接下来,需要设计和编程PLC控制系统。
根据机械手的操作需求,编写PLC的程序来控制气动元件的开关和运动。
这可以通过使用PLC的编程软件来实现,例如Ladder Diagram(梯形图)或Structured Text(结构化文本)等。
编程应包括气动机械手的起始、终止、运动和停止等操作。
然后,需要设计和搭建PLC控制系统的电气部分。
这包括选择适当的传感器来监测机械手的位置、速度和负载等参数,并将其与PLC连接。
同时,需要选择适当的开关、继电器和电源,以确保PLC系统的稳定性和可靠性。
最后,需要对设计的气动机械手进行测试和调试。
通过设置适当的测试场景和运行指令,检查气动机械手的运动是否符合预期,并对PLC控制系统进行调整和优化。
在测试和调试阶段,需要对机械手的运动速度、力度和位置进行准确的测量和记录,以确保其性能和精度。
在本毕业设计中,将使用PLC技术来控制气动机械手的行为。
通过设计和搭建机械结构、选择气动元件、编程PLC控制系统和搭建电气部分,可以实现对气动机械手的精确控制和自动化操作。
这样的设计不仅可以提高工作效率和准确性,还可以减少人力成本和操作风险。
气动机械手的设计毕业设计
气动机械手的设计毕业设计首先是气动机械手的机械结构设计。
机械结构设计是气动机械手设计中的核心部分,它直接影响机械手的运动轨迹、载荷能力和稳定性。
在设计过程中,需要考虑机械手的工作空间、自由度、运动速度和负载要求等因素。
根据任务需求,可以选择不同类型的机械结构,例如直线型、旋转型、球面型等。
在选定机械结构后,需要进行强度计算和动力学仿真分析,以确定各种零部件的尺寸和材料,保证机械手的稳定性和可靠性。
其次是气动机械手的气动系统设计。
气动机械手的气动系统是实现机械手动作的关键,它由气源、气缸、气控阀和管路组成。
在气源选择上,一般采用压缩空气作为动力源,可以通过压缩机、气瓶或者空气压缩机组来提供气源。
气缸的选择和配置要根据机械手的设计要求和工作负载来确定,需要考虑气缸的工作压力、行程长度和移动速度等因素。
气控阀的种类有很多,例如单向阀、双向阀、比例阀等,根据具体的动作要求选用合适的气控阀。
管路设计可以采用集中式或分布式设计,根据机械手的运动方式和工作空间来确定。
最后是气动机械手的控制系统设计。
控制系统设计是实现机械手自动化操作和精确控制的关键,它包括传感器、执行器、控制器和人机界面等部分。
传感器可以添加在气缸或机械手关节处,用于检测气压、位置、力量等参数,实现机械手的反馈控制和保护功能。
执行器可以是气缸或其他电动执行器,用于实现机械手的各种动作。
控制器可以采用PLC或微控制器等设备,用于编程、逻辑控制和通信功能。
人机界面可以通过触摸屏、键盘或按钮等设备与机械手进行交互,实现操作和监视。
综上所述,气动机械手的设计涉及机械结构、气动系统和控制系统三个方面。
通过合理设计机械结构,选择适当的气动元件和配置气动系统,以及设计稳定可靠的控制系统,可以实现气动机械手的高效、精确和安全操作。
在毕业设计中,可以进一步深入探究气动机械手的优化设计和性能测试,以满足不同工作环境和任务需求的应用。
气动机械手毕业设计
摘要本文设计了一种气压传动的机械手。
着重对机械手的力学特征和运动轨迹等进行了设计和计算,对主要零部件进行了强度校核。
(未完,待修改)第一章工业机器人简介1机械手发展史机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它是机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。
在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
它的结构是:机体上安装一个回转长臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教形的。
1962年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Unimate(即万能自动)。
运动系统仿照坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动;控制系统用磁鼓作为存储装置。
不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年,美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。
该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。
这两种出现在六十年代初的机械手,是后来国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于±1毫米。
联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。
目前,机械手大部分还属于第一代,主要依靠人工进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。
第二代机械手正在加紧研制。
它设有微型电子计算控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。
毕业设计-真空吸盘式气动机械手的设计
一绪论(一)气压传动技术的研究发展动向随着科学技术的不断进步,目前气压技术正向着高压、高速、大功率、高效、高度集成化的方向发展。
虽然气压传动技术方便简洁,但是气压传动中存在着一些亟待解决的问题,如:气压系统工作时的稳定性、工作介质的泄漏、气压冲击对设备可靠性的影响等等,这些问题都是气压传动技术需要研究和解决的。
任何技术的改革和创新,都必须以稳定、可靠的工作为前提,这样才具有它的实际意义。
(二)气压传动技术的应用机械制造业,其中包括机械加工生产线上工件的装夹及搬送,铸造生产线上的造型、捣固、合箱等。
在汽车制造中,汽车自动化生产线、车体部件自动搬运与固定、自动焊接等。
电子IC及电器行业,如用于硅片的搬运,元器件的插装与锡焊,家用电器的组装等。
石油、化工业用管道输送介质的自动化流程绝大多数采用气动控制,如石油提炼加工、气体加工、化肥生产等。
轻工食品包装业,其中包括各种半自动或全自动包装生产线,例如:酒类、油类、煤气罐装,各种食品的包装等。
机器人,例如装配机器人,喷漆机器人,搬运机器人以及爬墙、焊接机器人等。
其它,如车辆刹车装置,车门开闭装置,颗粒物质的筛选,鱼雷导弹自动控制装置等。
目前各种气动工具的广泛使用,也是气动技术应用的一个组成部分。
(三)气压传动的特点气压传动的优点:以空气为工作介质,工作介质获得比较容易,用后的空气排到大气中,处理方便,与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道;因空气的粘度很小(约为液压油动力粘度的万分之一),其损失也很小,所以便于集中供气、远距离输送。
外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境;与液压传动相比,气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁,不存在介质变质等问题;工作环境适应性好,特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制优越;成本低,过载能自动保护。
气压传动的缺点:由于空气具有可压缩性,因此工作速度稳定性稍差,但采用气液联动装置会得到较满意的效果;因工作压力低(一般为0.31.0MPa),又因结构尺寸不宜过大,总输出力不宜大于10~40kN;噪声较大,在高速排气时要加消声器;气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢,因此,气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。
气动机械手毕业设计论文
气动机械手毕业设计论文气动机械手毕业设计论文引言气动机械手是一种基于气动原理实现运动的机械手臂,具有结构简单、成本低、负载能力强等优点。
在工业自动化领域,气动机械手的应用越来越广泛。
本篇论文旨在探讨气动机械手的设计和优化,以提高其性能和应用范围。
一、气动机械手的工作原理气动机械手的工作原理基于气动原理,通过气压的控制来实现机械手臂的运动。
气动机械手主要由气动缸、气控阀和传动机构组成。
当气压作用于气动缸时,气动缸会产生线性运动,从而带动机械手臂的运动。
而气控阀则用于控制气压的开关,从而控制机械手臂的动作。
二、气动机械手的设计要点1. 结构设计气动机械手的结构设计是保证其稳定性和负载能力的关键。
设计者需要考虑机械手臂的长度、材料强度、关节连接方式等因素。
此外,还需要合理安排气动缸和气控阀的位置,以确保机械手臂的运动路径和速度符合要求。
2. 控制系统设计气动机械手的控制系统设计是实现精确控制的关键。
设计者需要选择合适的气控阀和传感器,并设计相应的控制电路。
此外,还需要考虑气压的稳定性和控制精度,以确保机械手臂的动作准确可靠。
3. 优化设计为了提高气动机械手的性能和应用范围,设计者可以进行优化设计。
例如,可以采用多关节结构,增加机械手臂的自由度;可以采用高效的气控阀和传感器,提高机械手臂的控制精度;还可以采用轻量化材料,降低机械手臂的重量。
三、气动机械手的应用领域气动机械手在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以用于装配线上的零部件组装,可以用于搬运重物,还可以用于危险环境下的作业。
此外,气动机械手还可以应用于医疗、食品加工等领域,为人们的生活提供便利。
四、气动机械手的发展趋势随着科技的不断进步,气动机械手也在不断发展。
未来,气动机械手有望实现更高的负载能力和更高的控制精度。
同时,随着机器学习和人工智能的发展,气动机械手还可以实现自主学习和自主决策,从而更好地适应复杂的工作环境。
结论气动机械手作为一种基于气动原理的机械手臂,具有广泛的应用前景。
气动机械手毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手是一种基于气动元件和气动控制系统的自动化设备,主要用于工厂生产线上的物料搬运、装配和处理等工作。
气动机械手具有结构简单、运动灵活、成本低廉、维护方便等优点,在工业领域得到了广泛应用。
本文将从气动机械手的结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面进行讨论。
首先是气动机械手的结构设计。
气动机械手的结构设计要考虑到工作范围、负载能力、精度要求等因素。
首先需要确定机械手的工作范围,即能够覆盖的空间范围,这决定了机械手的臂长和关节点的位置。
然后需要根据工作负载的大小和要求确定机械手的负载能力,从而确定气缸和驱动装置的规格。
最后还需要考虑机械手的运动精度,这需要合理选择传动装置和关节点的位置,以确保机械手能够准确地完成任务。
其次是气动系统设计。
气动机械手的气动系统主要由气源、气压调节装置、气缸和气动阀组成。
在气源方面,可以选择压缩空气作为动力源,需要考虑气源的稳定性和供应能力。
气压调节装置用于调整气缸的工作压力,以满足不同的工作需求。
气缸是气动机械手的执行机构,一般选择双作用气缸,通过气源的压力差来实现前后运动。
气动阀则用于控制气缸的开闭和运动方向。
最后是控制系统设计。
气动机械手的控制系统一般采用PLC或者单片机控制。
在控制系统设计中,首先需要确定机械手的工作方式,可以是自动化连续工作,也可以是手动操作。
然后需要确定机械手的控制模式,可以是位置控制、力控制或者速度控制,根据不同的工作需求选择合适的控制模式。
同时还需要设计机械手的控制程序和界面,以实现对机械手的控制和监控。
综上所述,气动机械手的毕业设计主要包括结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面。
在设计过程中,需要综合考虑机械手的工作范围、负载能力、精度要求等因素,选择合适的气缸和传动装置,并设计相应的气动系统和控制系统,以实现机械手的自动化操作。
(完整word)气动机械手的设计毕业设计(完整)
毕业设计(论文)课题名称:气动机械手的设计专业班级:13机械电子工程学生姓名:钟国森指导教师:201 年月目录摘要。
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.4第一章前言1。
1机械手概述..。
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51。
2机械手的组成和分类。
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. (5)1。
2。
1机械手的组成.......................................41。
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.............................. 82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 82.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92。
6机械手的控制方案设计...................................92.7机械手的主要参数.......................................92.8机械手的技术参数列表...................................9第三章手部结构设计3。
1夹持式手部结构.........................................113。
1。
1手指的形状和分类.................................113。
1.2设计时考虑的几个问题.............................143.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14第四章手腕结构设计4。
2 - 气动机械手设计(设计任务书)
江西蓝天学院本科生毕业设计(论文)任务书(工科及部分理科专业使用)题目:气动机械手设计系别:专业:班级:学号:学生姓名:孙玉宝起讫日期:指导教师:吴炜职称:系主任:陈凌审核日期:说明1.毕业设计任务书由指导教师填写,并经系或专业学科组审定,下达到学生。
2.进度表由学生填写,每两周交指导教师签署审查意见,并作为毕业设计工作检查的主要依据。
3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告,1个月内提交给指导教师批阅。
4.本任务书在毕业设计(论文)完成后,与论文一起交指导教师,作为论文评阅和毕业设计(论文)答辩的主要档案资料,是学士学位论文成册的主要内容之一。
一、毕业设计(论文)的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求)1、原始数据1)横向移动400mm,纵向移动300mm,定位精度0.5mm,最大工作宽度800mm,臂最大中心高500mm,工件重量小于5kg。
2)能够实现5kg重量工件传送,传送过程中能实现抓取、提升、下降、松开等动作,且动作顺序、速度可调。
用气动驱动,PLC控制。
2、技术要求1)装卸、调整方便;2)结构简单,工作安全可靠;3)设计合理,尽量使用标准件以便降低制造成本;4)用PLC对机械手进行控制。
3、工作要求1)要求完成一个二自由度气动机械手设计,包括总体设计,气动机械手结构设计,气动系统设计、计算,PLC控制系统设计。
2)设计图样全部用AutoCAD软件绘制,总的绘图量达2张A0以上。
二、毕业设计(论文)图纸内容及张数1.总体装配图1张;2.气动系统原理图1张;3.零件图若干张;4.PLC程序梯形图1张。
三、毕业设计(论文)实物内容及要求四、毕业设计(论文)进度计划序各阶段工作内容起讫日期备注号五、主要参考资料六、毕业(论文)设计进度表(本表每两周由学生填写一次,交指导教师签署审查意见)第一、二周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第三、四周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第五、六周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第七、八周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第九、十周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第十一、十二周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日第十三、十四周(月日至月日)学生主要工作:指导教师审查意见:年月日七、其他(学生提交)1.开题报告1份2.外文资料译文1份(1000字以上,并附资料复印件)3.论文1份(5000字以上)指导教师:系负责人:学生开始执行任务书日期:学生姓名:送交毕业设计(论文)日期:。
气动机械手的毕业设计
气动机械手的毕业设计一、设计背景随着工业自动化程度的不断提高,机械手成为了现代工业领域中不可或缺的设备之一、传统的机械手多使用电动执行器,但其存在着噪音大、体积大、成本高等问题。
而气动机械手则可以通过利用空气压缩机产生的压缩气体驱动,具有噪音低、操作简单、灵活性高等优点。
因此,设计一种气动机械手是十分有意义的。
二、设计目标本设计的目标是设计一种具有良好性能的气动机械手,能够完成一定的操作任务,提高工作效率和工作质量。
三、设计内容1.气体动力系统设计设计气动机械手需要一套稳定的气体动力系统,包括压缩气体供应、处理和控制等。
需要选择适合的气体源,选用合适的过滤器、减压阀和控制阀等气动元件,并设计相应的管路系统。
2.机械结构设计机械结构设计是气动机械手设计的关键环节,需要确定机械手的自由度和工作范围,设计适合的关节结构和工具夹持装置。
同时,需要考虑机械手的刚度和稳定性,确保机械手能够稳定地完成工作任务。
3.控制系统设计控制系统设计是气动机械手设计过程中的另一个重要环节。
需要设计合适的传感器来感知工作环境,采集与控制相关的数据。
并通过合适的控制算法将输入信号转化为执行器动作。
同时,需要设计合适的控制面板和操作界面,方便对机械手进行操作和监控。
四、设计步骤1.确定设计目标和需求,包括气动机械手的工作负荷、工作环境和操作需求等。
2.进行气体动力系统的选型和设计,确定适合的气体源和气动元件,并设计相应的管路系统。
3.进行机械结构的设计,确定适当的自由度和工作范围,设计合适的关节结构和工具夹持装置。
4.进行控制系统的设计,选择合适的传感器和控制算法,设计控制面板和操作界面。
5.进行整体系统的组装和调试,测试气动机械手的性能和工作效果。
六、预期成果通过本设计,预期可以实现一种具有良好性能的气动机械手,能够完成一定的操作任务,提高工作效率和工作质量。
同时,能够对气动机械手的设计过程和性能进行评估和改进。
七、计划进度本设计计划在10个月内完成,按照以下进度进行:1.确定设计目标和需求:1个月2.气体动力系统的选型和设计:2个月3.机械结构的设计:3个月4.控制系统的设计:2个月5.整体系统的组装和调试:2个月1.王晓华,李骥.气动机械手的设计[J].科技创新与应用。
机械手毕业设计 (2)
机械手毕业设计1. 引言机械手,也称为机器手臂,是一种用于辅助、自动执行一系列工业任务的机械装置。
随着科技的不断发展,机械手在生产制造领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍一个关于机械手的毕业设计项目,包括设计背景、目标、可行性分析,以及具体的设计方案和实施计划。
2. 设计背景目前,各个行业的生产制造过程中都需要使用机械手来完成繁重、危险或精密的工作。
为了提高工作效率和质量,设计与开发一个高效、精确的机械手成为迫切需求。
3. 设计目标本毕业设计旨在设计一个具有以下特点的机械手:•稳定性:机械手必须能够在不同工作环境下保持稳定,并且能够承受合适的负荷。
•灵活性:机械手需要具备足够的灵活性和适应性,能够完成不同种类的任务。
•精度:机械手在执行任务时需要具备较高的定位精度,以确保工作的准确性。
•自动化:机械手需要具备一定的自主决策和自动化能力,能够根据任务需要进行自主操作。
4. 可行性分析在设计过程中,我们进行了可行性分析来评估设计方案的可行性。
可行性分析包括以下几个方面:•技术可行性:通过相关的技术研究和实验,我们确定设计方案具备可行性。
•经济可行性:我们评估了设计和制造机械手所需要的成本,并进行了成本效益分析,确认项目的经济可行性。
•时间可行性:我们制定了详细的项目计划,并评估了完成设计和制造所需要的时间,确认项目的时间可行性。
基于可行性分析的结果,我们确定了毕业设计的可行性,并继续进行了后续工作。
5. 设计方案基于设计目标和可行性分析的结果,我们提出了下面的设计方案:•选择适当的机械结构:根据任务的特点和要求,我们选择了合适的机械结构,包括关节式和平行式机械手臂。
•配置合适的传感器:为了提高机械手的反馈控制能力,我们配置了合适的传感器,例如位置传感器、力传感器和视觉传感器等。
•开发控制系统:我们设计和开发了机械手的控制系统,包括硬件和软件部分。
控制系统能够实现机械手的运动控制、力控制和视觉控制等功能。
机械手毕业设计说明书
机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手,能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。
通过该设计,可以提高工作效率,减少人力成本,同时具备高精度和高可靠性。
二、设计背景近年来,随着工业自动化的不断发展,机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势,成为工厂生产线上的重要设备之一。
因此,设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。
三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构,包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。
结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素,确保机械手能够准确地执行各种操作。
2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力,本设计将配备多种传感器,如力传感器、视觉传感器等。
通过传感器系统的设计,机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制,提高操作的准确性和安全性。
3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分,本设计将采用PLC (可编程逻辑控制器)作为控制器,结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。
通过编写程序,机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。
四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求,进行需求分析。
确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。
2.机械结构设计根据需求分析,设计机械手的结构,包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。
进行力学分析和模拟,确保结构设计的合理性和可靠性。
3.传感器系统设计根据需求分析,确定机械手所需的传感器类型和数量。
选择合适的传感器并安装在机械手上,设计传感器的接口电路和数据处理算法。
4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器,进行硬件选型和连接。
编写控制程序,实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。
5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。
进行系统测试,检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。
气动机械手毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计在现代工业领域,机械手被广泛应用于各种生产线和制造过程中。
随着科技的进步和工业自动化的发展,气动机械手作为一种重要的工具,被越来越多的企业所采用。
本文将探讨气动机械手的毕业设计,并讨论其在工业应用中的重要性和挑战。
首先,我们需要了解气动机械手的基本原理和结构。
气动机械手是一种通过气动力驱动的机械手臂,它使用气动元件(如气缸和气动阀)来实现运动控制。
与传统的电动机械手相比,气动机械手具有结构简单、成本低、响应速度快等优点。
因此,它在一些特定的工业应用中表现出色。
在进行气动机械手的毕业设计时,我们需要考虑以下几个方面。
首先是机械结构设计。
机械手的结构设计直接影响其运动能力和稳定性。
我们需要根据具体的应用需求,选择合适的机械结构,如平行机械臂、串联机械臂等。
同时,还需要考虑机械手的负载能力和工作范围,确保其能够满足实际工作环境的要求。
其次是气动系统设计。
气动机械手的运动控制依赖于气动系统的设计和优化。
我们需要选择合适的气缸和气动阀,并设计合理的气路布局,以确保机械手的运动平稳和准确。
此外,还需要考虑气动系统的能耗和噪音控制,以提高机械手的工作效率和环境友好性。
另外一个重要的方面是控制系统设计。
气动机械手的运动控制需要依靠先进的控制算法和系统。
我们可以采用传统的PID控制方法,也可以使用先进的模糊控制或神经网络控制方法。
无论采用何种方法,都需要进行系统建模和参数调整,以实现机械手的精确控制和运动规划。
此外,还可以考虑一些创新的设计元素,以提升气动机械手的性能和功能。
例如,可以加入视觉识别系统,使机械手能够自动识别并抓取目标物体。
还可以加入力觉反馈系统,使机械手能够感知外部力的大小和方向,从而更好地适应复杂的工作环境。
在进行气动机械手的毕业设计时,我们还需要考虑实际的制造和装配过程。
机械手的制造和装配需要考虑到材料的选择、加工工艺的优化以及装配工艺的设计。
同时,还需要进行严格的测试和验证,以确保机械手的性能和可靠性。
气动机械手设计说明书
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 (5)2.1系统分析 (5)2.2方案确定 (6)2.3元器件介绍 (6)第三章软件系统设计 (11)3.1控制方案的确定 (11)3.2工作过程 (12)第四章调试过程 (14)第五章设计总结 (18)第六章附图 (20)6.1三维零件图: (20)6.2三维装配图: (20)第七章参考文献 (21)气动机械手及继电器控制系统设计第一章绪论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、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。
气动机械手系统设计 - 说明书
执行元件
初始状态
功能
A气缸
伸出位置
抓取工件
B气缸
缩回位置
横向伸缩
C气缸
上端位置
上下移动
D气缸
左端位置
左右旋转
图2-1 气动机械手结构示意图
2.1.2 工作要求
本设计机械手主要用于自动输送线的上下料,采用气动方式驱动,可控制编程进行控制。由于机械手工作速度的稳定性较差、冲击大、气源压力较低,手爪抓重一般在30kg以下,所以结合工业生产的实际情况。
Key words:Manipulator;Pneumatic system;Cylinder;PLC;Ladder diagram;
第一章
1.1
随着我国工业自动化生产的迅速发展,工业生产中要快速高效的实现工件的装卸、转向、输送;或操持焊枪、扳手、喷枪等工具,进行加工、装配,就需要机械设备能够自动化作业,所以现如今自动化作业已受到生产者们越来越多的重视。而“工业机械手”的出现就是最好的证明。它模仿人手的局部动作,来实现生产的自动抓取、搬运等复杂流程,它能够代替人手进行高效率作业,在实际生产中具有重大意义。它不仅大大减轻了工人的劳动强度、提高了工厂加工效率,而且还保障了工厂及工人们的人身安全。
在X-D线图中有的信号线比其所控制的动作线长,说明当动作状态要改变时,其控制信号不允许它改变,这种阻碍动作改变的信号是障碍信号,其长于动作线的部分为障碍段,用“”表示,在图2-5中,其中d1(C0)、c0(B1)、b0(C1)、c1(D0)均为障碍信号。为了排除某个有障碍信号m的障碍段,需要另外一个信号(又称为制约信号)n,将信号m与信号n相“与”,去除m信号中的障碍段。选择制约信号n的原则是:使信号n在信号m的障碍段中不存在,而在m信号的执行段有信号。如控制动作C0的信号d1是有障碍信号,选择信号a1作为制约信号;控制动作B1的信号c0是有障碍信号,选择信号a1作为制约信号;控制动作C1的信号b0是有障碍信号,选择信号a0作为制约信号;控制动作D0的信号c1是有障碍信号,选择信号b0a0作为制约信号。
毕业设计真空吸盘式气动机械手的设计PPT
第五部分 机械手手臂部分
气压缸旳驱动力F=1700N ,气压缸旳内径为40mm, 行程为500mm,气压缸旳 缸筒长度L为668mm。Байду номын сангаас
致谢
第一部分 真空元件部分
真空吸盘 在产品包装、物体传播和
机械装配等自动作业线上 ,使 用真空吸盘来抓取物体旳案 例越来越多。柔而有弹性旳 吸盘能够很以便地实现诸如 工件旳吸持、脱开、传递等 搬运功能 ,并确保不损坏其作 用之对象。
在此次设计中,工件平放 ;故从水平方向对真空吸盘 旳受力分析进行动态分析。
论文题目
真空吸盘式气动机械手旳设计
LOGO
选题根据、主要研究内容、研究思绪
◆选题根据 ① 主要技术要求参数:吸持力2kg;自由度数为3;运动 形式为圆柱坐标;手臂伸缩行程范围0-300mm,手臂升 降行程范围0-200mm;手臂回转行程范围0-180º;定 位方式为定位块;控制方式为点位式、PLC控制;驱动方式 为气压传动系统。 ② 主要用途:设计一套真空吸盘式气动机械手,它采用圆 柱坐标型旳运动形式,气压传动,PLC系统控制。功能原理 先进,动作可靠,构造合理,安全经济,满足生产要求。
第一部分 真空元件部分
真空发生器旳耗气量是指供给拉伐尔喷管旳流量,它不 但由喷嘴旳直径决定,还与供气压力有关。同意喷嘴直径 ,其耗气量随供气压力旳增长而增长,如图所示。喷嘴直 径是选择真空发生器旳主要根据。喷起直径越大,抽吸流 量和耗气量就越大,真空度越低;喷嘴直径越小,抽吸流 量和耗气量越小,真空度越高。
选题根据、主要研究内容、研究思绪
研究思绪 分析、了解设计任务书旳要求→查阅有关资料→初步
气动机械手的设计毕业设计完整修订版
气动机械手的设计毕业设计完整修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】毕业设计(论文)课题名称:气动机械手的设计专业班级:13机械电子工程学生姓名:钟国森指导教师: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).......................................4.......................................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.............................. 82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 82.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92.6机械手的控制方案设计...................................92.7机械手的主要参数.......................................92.8机械手的技术参数列表...................................9第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.........................................11.................................11.............................14...............................14第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度.......................................... 194.2手腕的驱动力矩的计算.................................. 19........................ 20...........................22第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................23.........................................23校核.........................................245 .1 .3导向装置.......................................255 .1 .4平衡装置.......................................255.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................26.........................................26.校核.........................................265.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................27.........................................27校核.........................................27第六章机械手的PLC控制设计...................................276.1可编程序控制器的选择及工作过程.........................27.............................27.........................276.2可编程序控制器的使用步骤...............................23第七章结论....................................................24致谢...........................................................29参考文献.......................................................30专业相关的资料.................................................31摘要在设计机械手臂座的时候,用两个电机提供动力。
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毕业设计(论文)题目:气动机械手的设计系部:机电工程系专业:数控技术班级::学号:目录摘要 (3)第一章前言1.1机械手概述 (4)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1机械手的组成.......................................41.2.2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.............................. 82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 82.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92.6机械手的控制方案设计...................................92.7机械手的主要参数.......................................92.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.........................................113.1.1手指的形状和分类.................................113.1.2设计时考虑的几个问题.............................143.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度.......................................... 144.2手腕的驱动力矩的计算.................................. 144.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 154.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................15 第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................165.1.1尺寸设计.........................................165.1.2尺寸校核.........................................175 .1 .3导向装置.......................................175 .1 .4平衡装置.......................................175.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................185.2.1尺寸设计.........................................18.5.2.2尺寸校核.........................................185.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................195.3.1尺寸设计.........................................195.3.2尺寸校核.........................................19摘要在设计机械手臂座的时候,用两个电机提供动力。
左边一电机通过谐波减速器减速后,通过齿轮来控制手臂的回转,而手臂弯曲动作的动力,由右边一电机提供。
电机2同样也是通过谐波减速器减速后,通过一个长轴,把动力传到底部的小齿轮上,再由小齿轮与大齿轮的啮合,把动力传到那竖直的锥齿轮上,又通过锥齿轮之间的啮合,把动力与运动传递到横轴上,这样,再通过键连接,就能把动力传到那带轮上。
这样,带轮就以一定的速度不停的转,以给臂关节通过同步齿型带传递动力。
在设计臂关节结构时,我们用两个同步齿形带轮来传递动力,而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连,这样,就使轴与左半边相连的离合器转动。
在右半边为一电磁制动器,制动器的左半边与离合器的右半边相连,而且通过盘与上臂相连。
这时,当电磁铁通电时,制动器吸合,这时离合器也分开。
这样,上臂就停止在所要求的位置上了。
当电磁铁失电时,由于弹簧力的作用,把制动器推开,同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合,手臂恢复原有的运动。
注:机械手臂的运动围手其结构的限制,在手臂的运动到达结构位置之前,必须使其自动停止。
机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。
手臂在极限位置自动停止,反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。
为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合,对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。
只有满足这个条件,离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。
这样手臂才能自动停止和反向动作!方案二此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。
这里设计成中心轴不转动。
改在同步带轮处装两个轴承。
这样,带轮可自由转动,而不会影响轴,且把离合器的左半边加工在带轮上,这样,不仅可以缩小空间,而且可以提高强度。
其余与方案一相同。
关键词:机械手臂;极限位置;啮合;第一章前言1.1. 工业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。
机械手组成方框图:1-1(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在本课题中我们采用夹持式手部结构。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。
手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。
回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。
平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化围大的工件。
手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。
而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。
传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
2、手腕:是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)3、手臂:手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。
手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。
4、立柱:立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。
机械手的立I因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。
5、行走机构:当工业机械手需要完成较远距离的操作,或扩大使用围时,可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构,以实现工业机械手的整机运动。
滚轮式布为有轨的和无轨的两种。
驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座:机座是机械手的基础部分,机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上,故起支撑和连接的作用。
(二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置调节装置和辅助装置组成。
常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。
控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。
控制系统有电气控制和射流控制两种,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
(二)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。
控制系统有电气控制和射流控制两种,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。