机械手臂结构与控制系统设计

机械手臂结构与控制系统设计摘要机械手按照驱动方式分，可分为气动式机械手，液压式机械手，电动式机械手以及机械式机械手，本文所设计的机械手属于气动式机械手，操作简单方便安全。介绍了现代工业机器人的概念，机械手的自由度，组成及分类，气动技术的优点，PLC控制的特点及国内外三自由度机械手控制系统的发展情况。本文对机械手大致的进行了总体设计，确定了机械手的自由度，坐标形式及其一些技术参数等。并且论述了三自由度机械手控制系统的一些硬件结构及软件控制方法和编程等一些技术的实现方法。关键字：S7-200PLC三自由度机械手气动工业机器人AbstractIn modern society,more than three dof manipulator is applied to automatic linefield of factory automation machinery production,industrial robot industry medium,mainly in order to reduce the production cost reduce enterprise for relying on manual,it is mainly used for handling,sorting,assembly,such as jobs,can better improve theproduction efficiency of enterprises.And the manipulator can be adapted to a varietyof environments,such as can replace artificial in high temperature,low temperature,dust,flammable,explosive,toxic radiation and other harsh environment work,toprotect people's own safety,at home and abroad have a good prospect fordevelopment.Keywords:manipulator Industrial robot:Three degrees of freedom目录第一章绪论......1.1工业机械手的组成分类...51.2工业机械手国内外的发展情况.…61.3小结.....7第二章PLC的概括..。72.1PLC的介绍..。72.2PLC的构成...2.3PLC的发展...第三章系统主要组成结构设计..83.1夹持器结构设计与校核..3.1.1夹持器种类...3.1.2夹持器设计计算..103.2升降方向设计计算...113.2.1初步确定系统压力.…113.2.2升降气缸计算...113.2.3活塞杆的计算校核...123.2.4气缸工作行程的确定..133.2.5缸体长度的确定....133.2.6气缸的选型....143.3底座回转装置的计算校核...…..…143.3.1回转部位负载计算校核...........…143.3.2马达的选型..…163.4导向装置和平衡装置...173.4.1导向装置...…173.4.2平衡装置.....3.5机械手的定位及平稳性...3.5.1常用的定位方式.....183.5.2影响平稳性和定位精度的因素........·183.5.3气动机械手运动的缓冲装置..............183.6工件检测装置和压力传感器....。19第四章机械手气动系统设计..·194.1气缸...194.2气动控制回路图.20第五章控制系统方案的设计..215.1控制要求...215.2控制方案的确定...21第六章硬件和软件的选型...22第七章分配I/0点并设计PLC外围硬件线路..237.1I/0分配表.......237.2电气原理图..24第八章程序设计...·258.1流程介绍...·258.2程序设计....…258.3气动程序仿真及调试.…………28结论…31