目 錄
摘 要 I
ABSTRACT（英文摘要） Ⅱ
目 錄 IV
第一章 引 言 1
1.1 課題的背景和意義 1
1.2 課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2
第二章 總體方案確定 4
2.1 總體方案論證 4
2.1.1 機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 4
2.1.2 機(jī)械手驅(qū)動方案設(shè)計 4
2.1.3 機(jī)械手控制方案設(shè)計 5
2.1.4 機(jī)械手主要參數(shù) 5
2.1.5 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表 6
第三章 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 7
3.1 動作工況與分析 7
3.2 機(jī)械手各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 8
3.2.1 機(jī)械手底座的設(shè)計 8
3.2.2 立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計 8
3.2.3 軸承的選擇 9
3.2.4 上軸承座的選擇 10
3.2.5 下軸承座的選擇 11
3.2.6 大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.2.7 小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.2.8 氣爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.2.9 手部夾緊氣缸設(shè)計計算 14
3.2.10 升降氣缸設(shè)計計算 18
3.2.11 伸縮氣缸設(shè)計計算 22
3.2.12 回轉(zhuǎn)氣缸設(shè)計計算 25
第四章 氣動部分設(shè)計 28
第五章 PLC控制部分設(shè)計 30
5.1電磁鐵動作順序 30
5.2 I/O分配 30
5.3 PLC控制梯形圖 31
5.4 PLC控制程序指令 32
結(jié)論 37
參考文獻(xiàn) 38
致謝及聲明 39
摘 要
近20年來，氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機(jī)械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求。
本課題設(shè)計源于生產(chǎn)線中的搬運(yùn)站，傳動方式采用氣壓傳動，即用各種氣缸來控制機(jī)械手的動作，控制部分結(jié)合可編程控制技術(shù)編寫程序進(jìn)行控制來實現(xiàn)兩站之間的搬運(yùn)。
機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運(yùn)動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式，稱為機(jī)械手的自由度 。本課題中設(shè)計的搬運(yùn)機(jī)械手主要有旋轉(zhuǎn)、伸縮、升降、夾緊四個自由度組成。
課題從機(jī)械部分、氣動部分和控制三部分對氣動機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計，要求機(jī)械手實現(xiàn)上下站之間的搬運(yùn)功能。機(jī)械部分重點是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、各個氣缸的選擇和安裝設(shè)計、各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，氣動部分主要是給出了搬運(yùn)機(jī)械手的氣動原理圖，而控制部分則主要是程序的設(shè)計和調(diào)試，論文采用西門子（S7-200）指令編程，給出了相應(yīng)的梯形圖、語句表和簡單的流程圖。
由于氣動機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn)無級調(diào)速、易實現(xiàn)過載保護(hù)、易實現(xiàn)復(fù)雜的動作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點，氣動機(jī)械手正在向重復(fù)高精度，模塊化，無給油化， 機(jī)電氣一體化方向發(fā)展。可以預(yù)見，在不久的將來，氣動機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：可編程控制器，柔性自動生產(chǎn)線，自由度，梯形圖