机械手是能够模仿人手动作,并按设定程序、轨迹和要求代替人手抓(吸)取、搬运工件或工具或进行操作的自动化装置,它能部分的代替人的手工劳动。较高级型式的机械手,还能模拟人的手臂动作,完成较复杂的作业。在机械制造业中,机械手已被广泛应用,从而大大地改善了工人的劳动条件,显著的提高劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。在我国,工业机械手近年来有较快的发展,投入了大量的人力物力加以研究和应用,并且很好的效果。本课题主要研究的问题是“近距离自动移动式机械手臂设计——气压驱动式”。设计包括两大方面,其中之一是自动行走部分,另一部分为手臂的运转。采用同一驱动能源——气泵。行走部分可以采用气压马达带动两轮转动。气压泵固定在某处,用一根软管将泵与马达相连,马达安装在行走装置中。运动手臂的直线运动用气缸来实现,旋转运动用气压马达来实现。行走的时候手臂不动,手臂运动的时候,行走部分停止运动。
关键词 机械手 气压驱动 自动移动 气泵
机械手电气控制系统,除了有多工步特点之外,还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时,系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时,系统自动完成各工步操作,且循环动作。当旋钮打向手动时,每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。
1、机械手传送工件系统示意图,如图1所示。
图1 机械手传送示意及操作面板图
2、输入和输出点分配表及原理接线图
表1 机械手传送系统输入和输出点分配表
名 称 |
代号 |
输入 |
名 称 |
代号 |
输入 |
名 称 |
代号 |
输出 |
启动 |
SB1 |
X0 |
夹紧 |
SB5 |
X10 |
电磁阀下降 |
YV1 |
Y0 |
下限行程 |
SQ1 |
X1 |
放松 |
SB6 |
X11 |
电磁阀夹紧 |
YV2 |
Y1 |
上限行程 |
SQ2 |
X2 |
单步上升 |
SB7 |
X12 |
电磁阀上升 |
YV3 |
Y2 |
右限行程 |
SQ3 |
X3 |
单步下降 |
SB8 |
X13 |
电磁阀右行 |
YV4 |
Y3 |
左限行程 |
SQ4 |
X4 |
单步左移 |
SB9 |
X14 |
电磁阀左行 |
YV5 |
Y4 |
停止 |
SB2 |
X5 |
单步右移 |
SB10 |
X15 |
原点指示 |
EL |
Y5 |
手动操作 |
SB3 |
X6 |
回原点 |
SB11 |
X16 |
|
|
|
连续操作 |
SB4 |
X7 |
工件检测 |
SQ5 |
X17 |
|
|
|
3、操作系统
操作系统包括回原点程序,手动单步操作程序和自动连续操作程序,如图3所示。
其原理是:
把旋钮置于回原点,X16接通,系统自动回原点,Y5驱动指示灯亮。再把旋钮置于手动,则X6接通,其常闭触头打开,程序不跳转(CJ为一跳转指令,如果CJ驱动,则跳到指针P所指P0处),执行手动程序。之后,由于X7常闭触点,当执行CJ指令时,跳转到P1所指的结束位置。如果旋钮置于自动位置,(既X6常闭闭合、X7常闭打开)则程序执行时跳过手动程序,直接执行自动程序。
目 次
1引言(或绪论)………………………… 1
1.1 机械手及其组成 ……………………… 1
1.2机械手的分类………………………… 2
1.3应用机械手的意义………………………… 3
1.4机械手的发展概况………………………… 3
2机械手的设计…………………… 5
2.1机械手设计的总体方案……………………5
2.2机器人的规格参数…………………………6
2.3气动部件设计的简要分析………………… 7
3机械手的计算………………… 17
3.1设计手臂结构应注意的问题………………17
3.2小车的设计及计算………………… 23
4机械手臂的工作原理………………… 21
4.1气动原理图………………… 25
4.2电磁铁动作程序表………………… 27
4.3机械手的缓冲和定位………………… 28
结论 … 29
致谢 30
参考文献……………………………………31
附录A 装配图 ………………… 28
附录B 零件图 ………………… 28