气动机械手设计说明书解读

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 ................................................. 6 2.1系统分析 ........................................................................ 6 2.2方案确定 ........................................................................ 7 2.3元器件介绍 .................................................................... 7 第三章 软件系统设计 ........................................................... 12 3.1控制方案的确定 .......................................................... 12 3.2工作过程 ...................................................................... 14 第四章 调试过程 ................................................................... 17 第五章 设计总结 ................................................................... 21 第六章附图 ............................................................................. 23 6.1三维零件图： .............................................................. 23 6.2三维装配图： .............................................................. 24 第七章 参考文献 ................................................................... 26

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。 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1-1所示。

图1-1机械手组成方框图

1.2.2机械手的分类

工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前

在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用驱动方式进行分类。 按驱动方式分

1、液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。

2、气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

3、机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机

械传递的。它的主要特点是运动准确可靠，用于工作主机的上、下料。动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。

4、电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不多，但有发展前途。 1.3课题的提出及主要任务

本课题拟使用继电器设计控制电路，采用气压传动，通过控制四个电磁阀线圈的得失电，进而切换压缩空气进出气缸的方向，实现多个不同的动作。 本课题将要完成的主要任务如下:

(1) 进行气动机械手的总体研究，并进行整体运

动方式设计，提出不同的控制方案，并综合各方面要求选择最优方案；

(2) 进行气动机械手气路设计，绘制电气原理图； (3) 设计继电器控制线路，绘制控制系统原理图； （4） 根据控制原理图和电气原理图进行现场调

试，对调试中出现的问题认真分析，多方咨询研究，并进行详细记录。

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