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摘 要
在機械制造業(yè)中，機械手已被廣泛應用，大大地改善了工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。
本文通過對機械手的組成和分類，及國內(nèi)外的發(fā)展狀況的了解，對本課題任務進行了總體方案設計。確定了機械手用三自由度和圓柱坐標型式。設計了機械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)；以及設計了機械手的總體結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)機械手伸縮，升降，回轉(zhuǎn)三個自由度及手爪的開合。驅(qū)動方式由氣缸來實現(xiàn)手臂伸縮和升降，異步電機來實現(xiàn)機械手的旋轉(zhuǎn)。
運用了FX 系列可編程序控制器（PLC）對上下料機械手進行控制, 論述了電氣控制系統(tǒng)的硬件設計, 控制軟件結(jié)構(gòu)以及手動控制程序和自動控制程序的設計。
關鍵詞：機械手，氣缸，可編程序控制器
Abstract
In mechanical manufacturing industry, manipulator has been applied extensively so that the labor condition of worker has been greatly improved , labor productivity raised notably, the step of industrial production mechanization and automation realized rapidly.
This article through to manipulator's composition and the classification, and the domestic and foreign development condition's understanding, has carried on the overall concept design to this topic duty. Had determined the manipulator uses three degrees-of-freedom and the circular cylindrical coordinate pattern. Has designed manipulator's clamp type hand structure; As well as has designed manipulator's gross structure, realizes the manipulator to expand and contract, the fluctuation, rotates three degrees-of-freedom and hand fingernail's opening and closing. The drive type realizes the arm expansion and the fluctuation by the air cylinder, the asynchronous machine realizes manipulator's revolving.
The paper illustrates that the control of the upper and lower material by means of the PLC and also includes the hardware design of the electric control system, the control software structure and the design of the manual and automatic control program.
Key words: manipulator, air cylinder, Programmable controller（PLC）
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目 錄
1 緒言 1
1.1 機械手的概述 1
1.2 我國機械手的發(fā)展 1
1.3 氣動機械手的應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 3
1.4 本課題設計要求 5
2 機械手的總體設計方案 7
2.1 機械手的系統(tǒng)工作原理及組成 7
2.2 機械手基本形式的選擇 8
2.3 驅(qū)動機構(gòu)的選擇 9
2.4 機械手的技術參數(shù)列表 9
3 機械手的機械系統(tǒng)設計 11
3.1 機械手的運動概述 11
3.2 機器人的運動過程分析 12
4 機械手手部結(jié)構(gòu)設計及計算 13
4.1 手部結(jié)構(gòu) 13
4.2 手部結(jié)構(gòu)設計及計算 14
4.3 夾緊氣缸的設計 16
5 機械手手臂機構(gòu)的設計 22
5.1 手臂的設計要求 22
5.2 伸縮氣壓缸的設計 22
5.3 導向裝置 27
6 機械手腰部和基座結(jié)構(gòu)設計及計算 29
6.1 結(jié)構(gòu)設計 29
6.2 控制手臂上下移動的腰部氣缸的設計 29
6.3 導向裝置 33
6.4 平衡裝置 33
6.5 基座結(jié)構(gòu)設計 34
7 氣動系統(tǒng)設計 37
7.1 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 37
8 機械手的PLC控制系統(tǒng)設計 39
8.1 可編程序控制器的選擇及工作過程 39
8.2 可編程序控制器的使用步驟 40
8.3 機械手可編程序控制器控制方案 40
9 結(jié)論 52
參考文獻 53
致謝 54