机械手设计自动化毕业论文

摘 要

机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成，由可编程控制器操控。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的施釉机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工的劳累、繁杂、重复的工作，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

Abstract

关键词：机械手 PLC 可编程控制器 釉

Industrial robot manipulator is the task of traditional system, is one of the key components of robot. Mechanical structure of the manipulator using ball screw, slider, machinery parts, Electrical motor, ac inverter, is composed of electronic devices, such as the sensor. This device covers a programmable control technology, the position control technology and testing technology, etc, and is the typical electromechanical equipment. The paper introduced by PLC output manipulator is 3 pulse, respectively, the vertical axis inverter driving distrbution, control and vertical axis of the robot distrbution precise positioning, micro switch will position signal to PLC host, Location signal by proximity switch feedback to PLC host, through the ac motor is FanZhuanLai control of the robot hand, so as to realize the manipulator zhang precise movement function. This subject to the material handling in space manipulator can be caught, flexible put objects, can replace artificial in high temperature and dangerous section for homework, and according to the motion process workpiece and requirements of related parameters change at any time.

Keywords: manipulator PLC controller manipulator glaze

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目录

摘 要 Abstract

第1章 引言?????????????????????????????????3

1.1陶瓷行业对机械手的需求????????????????????????3 1.2 国内外对机械手的研究状态??????????????????3 1.3 现代研究趋势???????????????????????4 1.4 PLC应用简介?????????????????????????5

第2章 机械手的一般知识????????????????????7 第3章施外釉机械手驱动方式的确定???????????????????10

3.1气压驱动????????????????????????????10 3.2 液压驱动?????????????????????????11 3.3 电机驱动?????????????????????????11

第4章 施外釉机械手工艺、机械描述???????????????????12

4.1 工艺要求??????????????????????????????12 4.2 机械装配??????????????????????????????13

4.2.1 施外釉机械手配套设施的机械动作流程???????????????13 4.2.2 施外釉机械手的机械结构和电气设备的布置????????????14

第5章 电气元器件的选择?????????????????????????16

5.1材料工艺要求?????????????????????????????16 5.2使用要求??????????????????????????????16 5.3经济要求??????????????????????????????17 5.4零件要求??????????????????????????????17 5.5电机的选择??????????????????????????????18

5.5.1 根据生产机械的负载性质来选择电动机的类型??????????18

5.5.2电动机电压等级的选择???????????????21 5.5.3电动机额定转速的选择???????????????21 5.5.4电动机结构形式的选择 ???????????????22 5.6 PLC的选择??????????????????????????????23

5.6.1PLC的适应范围???????????????????23 5.6.2如何选择PLC???????????????????24 5.7PLC使用中的抗干扰措施????????????????????????25

5.7.1PLC的工作环境???????????????????25 5.7.2PLC的抗电源干扰???????????????????25 5.7.3PLC的I/O信号干扰防范???????????????????26 5.7.4PLC外部配线干扰防范???????????????????26 5.7.5PLC的控制接地???????????????????27

第6章 施外釉机械手的电气原理设计???????????????????28

6.1PLC的输入输出端口配置表???????????????????????28 6.2施外釉机械手的主电气原理图说明????????????????????30 6.3施外釉机械手的动作流程图???????????????????????31 6.4机械手驱动的施外釉的梯形图??????????????????????34

经济分析报告??????????????????????????????35 致谢???????????????????????????????????40 参考文献?????????????????????????????????41

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1、引言

1．1陶瓷行业对机械手需求：

陶瓷生产一般分为三个主要工序：原料、成型和烧炼。成型是劳动密集成的简单机械劳动，很适应机械手完成。

在陶瓷制品的二不休表面上，一般都要浇上一层粉磨得很细的，由长石，石英，粘土以及其他矿物组成的物料，这层物料经高温培烧后即成为与二不休牢固地结合在一起的一薄层下班态物质。这一玻璃态物质称为釉。釉一般具有光亮、半透明度、圆滑和不透水等性质 。制品施釉后，表面不易沾污，弄脏后也容易洗涤干净。此外，釉还可遮盖二不休上的某些瑕疵，幸美观大方，起着装饰的作用。

作为釉所使用的物料 ，即通常所谓的釉料，一般都制成泥浆状，利用干燥二不休的吸水性使之粘附在二不休表面现象上。施釉的方法很多，其中主要有浇釉，浸釉和喷釉等几种。目前施釉操作还有不少是借助于简单的设备用手工进行的，也有一些半自动的施釉机械。

由于工人的熟练程度和生产经验存在差异,再加上疲劳程度和工作状态的影响,难以保证施釉质量的稳定,另外手工施釉工作条件恶劣,影响工人身体健康,因此必须利用高新技术对我国的陶瓷企业进行改造

目前，由于陶瓷生产是低附加值的行业，很难支持高科技的装配，价格太高的装备无法在这一行业中广泛推广。如果能设计一套成本不高，结构简单，功能相对独立的机械手，一定能得到市场认可。

1．2国内外对于机械手的研究现状：

近年来，随着人类活动领域的进一步扩大，人们对非制造业用机械手的研究空前活跃起来。这些行业与制造业相比，其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性，因而对机械手的要求更高，需要机械手具有对外感知能力以及局部的自}规划能力等。

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