摘要
本文论述了如何设计龙门式物料传送机械手。该机械手的设计重点是总体设计和控制设计两部分，总体设计包括确定机械手的外形尺寸和工作空间，拟定机械手各环节的总体运动方案，对机械手抓取物体的形式以及整体结构进行详细设计，选择气动的方式作为机械手的动力，并合理布置气缸的位置，确定各级传动参数，对齿轮、气缸、轴和轴承的进行设计计算和校核。控制设计包括选取西门子S7-200PLC作为控制器，编写出全部程序，并构建一个完整的机、电、气动一体化的综合性控制系统。本次设计需要掌握PLC的运行原理、PLC程序的编写方法、变频器的实现原理、变频器的配置、传感器的原理，合理的连接各个系统部件，调节控制系统各个部分协同工作，控制电机的运行等。设计完成后，整个系统能满足实验的要求，结构简单，装卸方便，便于维修、调整，并具有刚性好，位置精度高、系统运行平稳的特点，基本满足设计要求。http://www.16sheji8.cn/
关键词：机械手；物料传送；气动；控制系统；龙门式
目 录
1 前言…………………………………………………………………………………1
1.1 课题来源及分析…………………………………………………………………1
1.2 研究目的…………………………………………………………………………1
1.3国内外发展及研究现状…………………………………………………………1
1.4设计思路…………………………………………………………………………3
2 龙门式物料传送机械手总体设计…………………………………………………4
2.1 确定基本技术参数………………………………………………………………4
2.1.1机械结构类型的选择…………………………………………………………4
2.1.2 额定负载………………………………………………………………………4
2.2 机械手结构方案的确定……………………………………………………4
2.2.1抓取方式的确定………………………………………………………………4
2.2.2整体结构的确定………………………………………………………………8
2.3 零件的设计及确定……………………………………………………………8
2.3.1电机的选择……………………………………………………………………8
2.3.2齿轮的相关参数及设计………………………………………………………9
2.3.3轴的材料及选择……………………………………………………………11
2.3.4 轴承的选择…………………………………………………………………12
2.3.5底座的设计…………………………………………………………………13
3 气动系统的设计……………………………………………………………… 14
3.1 气动技术的应用及特点………………………………………………………14
3.2 气缸的选择……………………………………………………………………14
3.3气动控制回路…………………………………………………………………16
3.4 气动元件及配管尺寸的确定…………………………………………………17
4.控制系统及程序设计…………………………………………………………21
4.1电气控制装置及原理初步设计…………………………………………………21
4.2电气控制技术参数设计…………………………………………………………22
4.3可编程控制器的选定…………………………………………………………23
4.4 PLC的工作原理及电路设计…………………………………………………24
4.5 电气原理图设计………………………………………………………………26
4.6 程序设计………………………………………………………………………27
4.7控制系统的构建………………………………………………………………30
5 结论………………………………………………………………………………31
参考文献……………………………………………………………………………32
致谢…………………………………………………………………………………33
附录…………………………………………………………………………………34
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