机械手说明书完整标准版.doc

最新精品文档，知识共享！ PAGE SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 课程设计说明书 二维机械手，二号黑体 学 院：农业工程与食品科学学院 专 业： 农业机械化及自动化 学生姓名： 指导教师：程卫东 2011 年7 月 目 录 TOC \o 1-3 \h \z HYPERLINK \l _Toc261793332 第一章 绪论 PAGEREF _Toc261793332 \h 1 1设计目的 PAGEREF _Toc261793332 \h 1 1.2设计内容 2 1.3设计要求 2 HYPERLINK \l _Toc261793340 第二章 总体方案设计 2 2.1机械部分设计 2 2.2控制部分设计 3 HYPERLINK \l _Toc261793341 2.21技术要求 3 HYPERLINK \l _Toc261793342 2.22驱动控制系统 3 HYPERLINK \l _Toc261793343 2.23设计方案简图 4 HYPERLINK \l _Toc261793346 第三章 结构设计 5 HYPERLINK \l _Toc261793347 3.1手抓的设计 5 第四章 驱动系统设计 5 HYPERLINK \l _Toc261793351 4.1 气缸设计 5 HYPERLINK \l _Toc261793352 4.11气缸1的设计 5 HYPERLINK \l _Toc261793353 4.12气缸2的设计 6 HYPERLINK \l _Toc261793354 4.13气缸3的设计 6 4.2 空压机及控制元件的选择 HYPERLINK \l _Toc261793356 PAGEREF _Toc261793356 \h 7 4.21耗气量的计算 7 4.22控制元件的选择 7 4.3 步进电机的选择 9 4.4 谐波齿轮减速器的选用 9 4.5 压力传感器的选用 10 第五章 控制系统设计 10 5.1回原点程序 12 5.2手动程序 14 5.3自动程序 16 HYPERLINK \l _Toc261793356 参考文献 20 二维机械手设计任务书 本文对二维机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时设计了机械手的夹持式手部结构，计算出了回转气缸的驱动力矩。 设计出了机械手的气动控制系统，为避免气缸的旋转，采用双导杆气缸，确定了气缸的尺寸外形。采用步进电机与谐波齿轮减速器实现机械手的旋转，同时对步进电机和谐波齿轮减速器进行了选型。采用压力传感器控制气爪的夹持力，同时对压力传感器进行了选型。 利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC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。 第1章 绪论 计 算 及 说 明 结 果 1.1设计目的 本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接。课程设计的主要目的是通过对二维机械手机电控制装置的设计，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 1.2设计内容 首先要设计出机械手的结构，并将机械手的原点（即原始状态）定位右位，高位，伸出，放松状态。在原始状态下，机械手下降到低位，抓取工件，上升到高位，缩回，左旋到左位，伸出。在右工作台上无工件时，机械手下降到低位，放松，然后上升到高位，缩回，右转，伸出到回原位。其动作逻辑关系图如下： 原位→ 下降→夹紧→上升→缩回→左旋转90度→伸出→下降→放松→上升→缩回→右旋转90度→伸出 采用PLC变成实现上述动作 1.3设计要求 (1) 设计并绘制硬件及接线图 (2) I/O表 (3) PLC程序 (4) 编制设计说明书 第2章 总体方案设计 2.1机械手机械部分设计 机械手工作范围： ①旋转动作：旋转角度范围为360度 v=6r/min ②竖直移动：竖直移动范围0到400mm v=100mm/s ③横直移动：横直移动范围0到250mm v=100mm/s ④末端执行结构：气动的手爪，能实现对工件的夹紧和放松，能抓起重20公斤的重物 ⑤自由度数：3个自由度 ⑥坐标形式：圆柱坐标 2.2控制部分设计 2.