机械5

基于S7-200PLC的搬运机械手设计 摘要 机械手是近代新兴起的高科技自动化生产设备，不过区区数十载的发展历程，就已经成为工业自动化生产中不可或缺的一部分，对生产效率的提高，产品质量的改善，和快速的市场运作有着至关重要的作用。 本次设计的机械手主要搬运小型物品，主要工作任务就是将目标物品从一个传送带搬运到另一个传送带上，实现生产加工的自动化。本次机械手的设计首先会根据目的来确定机械手的工艺流程，然后确定其自由度和坐标形式，再设计其外部结构，最后在用可编程控制器来进行编程实现对机械手的控制。 本设计选用的PLC是西门子公司S7-200PLC，其控制原理是由可编程控制器控制相应的电磁阀或者液压马达，由电磁阀控制相对应气缸来驱动执行部件完成抓取，而液压马达则带动齿轮旋转来完成机械手底座的旋转动作。有着几个动作的有序结合来实现对目标物品的搬运。 关键词：机械手;气动;PLC控制 目录 摘要II 目录1 引言1 第一章机械手设计方案2 1.1气动机械手功能和设计参数2 1.2基本设计思路2 1.3坐标形式和自由度选择3 1.4机械手驱动方式的选择3 1.5总体设计框图4 第二章系统主要组成结构设计5 2.1夹持器结构设计与校核5 2.1.1夹持器种类5 2.1.2夹持器设计计算6 2.2升降方向设计计算7 2.2.1初步确定系统压力7 2.2.2升降气缸计算7 2.2.3活塞杆的计算校核8 2.2.4气缸工作行程的确定9 2.2.5缸体长度的确定9 2.2.6气缸的选型10 2.3底座回转装置的计算校核11 2.3.1回转部位负载计算校核11 2.3.2马达的选型13 2.4导向装置和平衡装置13 2.4.1导向装置13 2.5机械手的定位及平稳性14 2.5.1常用的定位方式14 2.5.2影响平稳性和定位精度的因素14 2.5.3气动机械手运动的缓冲装置14 2.6工件检测装置和压力传感器15 第三章气动驱动系统设计17 3.1手部抓取缸17 3.2手臂升降气动回路18 3.3手臂伸缩缸气动回路19 3.4整体系统图20 第四章PLC控制系统设计21 4.1可编程序控制器的设计步骤21 4.2机械手PLC控制方案22 参考文献26 附录25 致谢38