C399-气动机械手结构设计-PLC控制仿真-三自由度 下载积分：100　资料编号： C399

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Word版说明书1份，共53页，约25000字

CAD版本图纸，共6张

摘  要

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。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：介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。

本课题拟开发物料搬运用气动机械手，机械手可以实现在X、Z 两个坐标方向上的移动、绕Z轴的回转，手部可以加紧的执行机构。控制方面，采用X-D图法设计了控制该机械手动作的气动控制系统。这是一个开放的气动控制系统平台。

该气动机械手的设计主要分为三个部分：总体方案设计，结构设计计算及元件选型和机械手气动控制系统的设计。

关键词：气动；机械手臂；PLC控制；设计与研究；ADAMS建模与仿真

目  录

摘  要 I

Abstract II

第1章 绪  论 1

1.1 课题来源目的及意义 1

1.2 国内外研究现状及发展趋势 3

1.2.1 国内研究现状及发展趋势 3

1.2.2 国外研究现状及发展趋势 4

1.3 研究内容拟解决的问题及设计要求 5

第2章 气动机械手臂的总体方案及结构设计 7

2.1 机械手的组成与分类 7

2.1.1 机械手的组成 7

2.1.2 机械手的分类 8

2.2 机械手的坐标型式与自由度置 10

2.3 机械手的主要部件及运动 10

2.4 机械手的驱动方案设计 10

2.5 机械手的控制方案设计 11

2.6 机械手的技术参数列表 11

2.7 气动机械手的总体方案 11

2.8 本章小结 13

第3章 气动机械手的结构设计与校核 14

3.1 机械手手部的设计 14

3.1.1 手部设计基本要求 14

3.1.2 典型的手部结构 14

3.1.3 机械手手抓的具体设计 14

3.2 机械手手臂的设计计算 15

3.2.1 臂部设计的基本要求 15

3.2.2 手臂的典型机构以及结构的选择 16

3.2.3 手臂伸缩的设计计算 16

3.3 机身的设计计算 19

3.3.1 机身的整体设计 19

3.3.2 机身回转机构的设计计算 20

3.3.3 机身升降机构的计算 23

3.4 本章小结 25

第4章 气动系统设计及气动元件的选取 26

4.1 气动控制系统的设计 26

4.1.1 气动机械手的动作过程 26

4.1.2 机械手的控制要求 26

4.1.3 气动驱动回路系统设计 27

4.2 气动元件的选取 27

4.3 本章小结 28

第5章 气动机械手的PLC控制系统设计 29

5.1 机械手的PLC控制设计 29

5.1.1 可编程序控制器简介及工作过程 29

5.1.2 可编程序控制器的使用步骤 30

5.2 气动机械手的可编程序控制器控制方案及PLC选型 31

5.2.1 气动机械手的控制要求及系统控制方案 31

5.2.2 系统简介 31

5.2.3 气动机械手的工作流程 32

5.2.4 PLC的选型和I/O分配 32

5.3 PLC控制程序设计 33

5.3.1 PLC总体结构 33

5.3.2 各部分程序设计 34

5.4 本章小结 38

第6章 气动机械手的ADAMS建模与仿真 39

6.1 虚拟样机技术概述 39

6.2 三位实体模型向ADAMS转化的方法 40

6.3 运用ADAMS对机械手进行仿真 41

6.4 用ADAMS仿真后处理 42

6.5 本章小结 44

结  论 45

参考文献 47

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