（图纸） A1流程图.dwg

（图纸） A1气动阀.dwg

（图纸） A1旋转阀.dwg

（其他） 目录.doc

（其他） 气动机械手升降臂结构设计，面板操纵式点位示教部分控制软件设计.doc

（图纸） 装配图A0.dwg

1、有的气动元件基本上是无油润滑，可以不用油雾器。第五章机械手的控制设计考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器对机械手进行控制.当机械手的动作流程改变时，只需改变程序即可实现，非常方便快捷。.可编程序控制器的选择目前，国际上生产可编程序控制器的厂家很多，如日本三菱公司的系列,德国西门子公司的系列日本立石公司的型型等。本次设计中选择了公司的的可编程序控制器。不同的模块的性能有较大的差别,在选择模块时,应考虑到开关量模拟量模块的扩展能力,程序存储器与数据存储器的容量,通信接口的个数,本机点的点数等,当然还要考虑性能价格比,在满足要求的前提下尽量降低硬件成本。本机选用的型号。.机械手可编程序控制器控制方案系统简介本系统控制对象为圆柱座标气动机械手。它的手臂具有三。

2、制屏，之外其他硬件的安装接线工作也可以同时进行，完成硬件的安装和接线后，应对硬件的功能进行检查，观察各输入点的状态变化是否送给。在模式用编程软件将的输出点强制为或，观察对应的的负载例如外部的电磁阀和接触器的动作是否正常。对于有模拟量输入的系统，可以给模拟量输入模块提供标准的输入信号，通过调节模块上的电位器或程序中的系数，使模拟量输入信号和转换后的数字之间的关系满足要求。完成上述的调试后，将置于状态，运行用户程序，检查控制系统是否满足要求。在调试过程中将暴露出的系统中可能存在的硬件问题，以及程序设计中的问题，发现问题后在现场加以解决，直到完全符合要求。梯形图设计见附录所示机械手控制程序机械手存储数据过程当按下开始示教按钮.时,内部首先将的地址送入,的地址送到内,建立指针,其中中存储。

3、等待操作者按下在线示教旦按下此键，机械手就按先前的储存程序进行示教过程。操作者也可以按下储存程序来储存本次演示程序，以备将来需要重新演示本次内容。当需要演示先前存储的程序时，只需要按下在线储存程序，在弹出的窗口中选择先前所储存的文件就可进行演示。第七章结论本次设计的是气动通用机械手，相对于专用机械手，通用机械手的自由度可变，控制程序可调，因此适用面更广。采用气压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。工作环境适应性好，不会因环境变化影响传动及控制性能。阻力损失和泄漏较小，不会污染环境。同时成本低廉。机械手采用控制，具有可靠性高改变程序灵活等优点，无论是进行时间控制还是行程控制或混合控制，都可通过设定程序来实现。可以根据机械手的动作顺序修改程序，使机械手的通用性更强。

4、将的值送给，当有值时，定时器就开始记时，当到达这个数时，进行发送第二个信号此时地址已经偏移到下个需要输出信息地址的位置，操作其中的信息。直到操作结束，再现开始按钮.自动复位，可进行下次操作。第六章触摸屏上位设计系列触摸屏是专门面向应用的，它不同于些简单的仪表式或其它的些简单的控制的设备，其功能非常强大，使用非常方便，非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求。日益成为现代工业必不可少的设备之。本次课题采用组态软件来设计触摸屏。系列与触摸屏的连接说明。．软件设置见表表软件设置.软件设置。需要设置地址为。.可操作的地址范围见表表触摸屏可操作的地址范围说明表示十进制，表示八进制，范围为，注意地址起始必须为偶数。如果需要操作双字节变量，只需在相应的元件地址属性对话框内选择字数为即可。。

5、厚，且尽量选用标准内径和壁厚的钢管和铝合金管。表所列缸筒壁厚值可供参考。因加工等原因如表选.表气缸筒壁厚材料气缸直径铸铁壁厚钢号无缝管铝合金伸缩缸的选择根据机械手的总体的受力,伸缩缸的选择可以和升降缸使用相同的尺寸。.回转气缸的尺寸设计与校核工件的转动惯量计算当工件为时，的计算取情况下的公式，查表可知，按圆柱体计算当工件为时，的计算取情况下的公式，查表可知，按圆柱体计算因为，工件工件，所以，工件取工件计算。手部的转动惯量计算根据手部结构，查表可知，按长方体计算。因为，手部总.表续表伸缩转动惯量旋转的转动惯量计算旋转回转力矩的计算克服启动惯性所需的力矩惯式中手腕回转过程的角速度启启动过程中所需的时间启.那么，腕部回转所属的总力矩总由于手夹持在工件重心中心位置转动，偏，腕部与手部联接。

6、是总共操作的步数,以后存储的是内容和间歇时间。当操作者按下开始示教.时，开始记录数据，过程为首先将第个信号送到暂存区当中，当操作者进行第二步操作时，定时器将两步操作的时间间隔送到有信号输入时先将定时器的值放到暂存区，然后在第二个信号来时，将的时间与的时进行相减，然后将差值送到，当个信号和个时间差都存到相应的位置时，然后将这三个数据打包利用指令将这三个数据放到相应需要存储的位置从开始储存。然后进行指针偏移三个位置，进行下个信号的存储。机械手的再现过程当按下再现开始按钮.时，先将的地址送到，重新建立指针，并且将步数的数值送到中。然后进行数据的发送，将存储去的数据三个区的数据个操作指令和个间歇时间的数据用指令进行打包，三个暂存区当中，然后将中的数值直接送给，机械手就按信息进行操作，然后。

7、自由度，即水平方向的伸缩竖直方向的上下绕竖直轴的顺时针方向旋转及逆时针方向旋转。另外，其末端执行装置机械手，还可完成抓放功能。以上各动作均采用气动方式驱动，即用五个二位五通电磁阀每个阀有两个线圈，对应两个相反动作分别控制五个气缸，使机械手完成伸缩上下旋转及机械手抓放动作。其中旋转运动用组齿轮齿条，使气缸的直线运动转化为旋转运动。这样，可用的个输出端与电磁阀的个线圈相连，通过编程，使电磁阀各线圈按定序列激励，从而使机械手按预先安排的动作序列工作.如果欲改变机械手的动作，不需改变接线，只需将程序中动作代码及顺序稍加修改即可。可编程序控制器的工作流程设计可编程序控制器是根据用户需要来完成各种不同控制任务的。进入界面以后,先进行初始化,使机械手的各个位置处于未工作状态，首先使状态表清零。。

8、当确认其硬件工作正常后，进入下阶段。当进入手动程序后，用户可根据自己的需要选择机械手的工作方式。当进入自动以后，按下开始示教后，内部就记录下用户所操作的内容，当结束示教的时候，停止记录数据。在机械手回原来的位置时初始化状态，按下预备示教后，机械手处在再现准备状态，当按下再现示教后，机械手就按先前用户所操作的顺序进行操作。当然也可根据需要进行储存所操作的程序，在有必要的时候进行调用。所以我们还需要开辟个存储先前程序的区域。其工作流程图如下图所示。图工作流程图图存储区分布图可编程序控制器的存储区设计本系统将存储区分成若干个存储区，作为各种暂存区，作为公共再现区，其他每隔两百的区域作为文件存储区。具体存储方式与区域设计如下图所示。.硬件软件的设计与调试系统硬件设计与组态首先给各输入输出。

9、空心杆系数，见表材料弹性模量，对钢取材料强度实验值，对钢取系数，对钢取安装方式为铰支铰支,根据表得知取,由于活塞杆长度行程为,活塞杆杆横截面回转半径实心杆所以长细比所以若纵向推力载荷总载荷超过极限力，就应采取相应措施。在其他条件行程安装方式不变的前提下，多以加大活塞杆直径来解决。表活塞杆计算长度及系数安装方式缸筒壁厚的计算缸筒直接承受压力，需有定的厚度。由于般气缸缸筒壁厚与内径之比，所以通常可以按薄壁筒公式计算式中气缸筒的壁厚气缸筒内径缸径气缸试验压力，般取气缸工作压力缸筒材料许用应力材料抗拉强度安全系数，般取常用缸筒材料有铸铁或等，其钢管钢管，其铝合金，其钢，其本气缸选用号缸其所以常用计算出的缸筒壁厚都相当薄，但考虑到机械加工，缸筒两端要安装缸盖等需要，往往将气缸筒壁厚作适当加。

10、用非轴承元件，所生的摩擦力矩摩不大，为了简化计算可以将惯适当放大，而省略掉偏摩，这时总.惯那么，总.惯.查机械设计手册第版资料，选择齿轮齿条转摆动气缸缸径为型号。在.时，转矩为，大于总安全。第四章气动系统设计气压传动系统工作原理图．基本气动系统的组成部分生产系统消耗系统及主要元器件的功能生产系统压缩机压力开关储气罐单向阀自动排水器安全阀压力表等消耗系统空气过滤组合集束分流汇流板方向控制阀速度控制元件执行气缸等图气动系统图气动机械手的气动原理见图,双电控换向阀可以保证电气系统发生故障时,机械手动作不变。两位五通阀可以使手臂回转实现多点定位。各气缸的到位信号由磁性开关产生，控制器检测到信号后控制电磁阀做出下部动作。只要更改控制程序，机械手就可胜任不同任务。单向节流阀直接安装在气缸上。。

11、表可操作范围为触摸屏可操作范围，实际的范围可能小于或大于此范围。．详细接线图见图说明系列包含，等型号，都可以通过单元上的编程通讯口端口与触摸屏连接，其中有两个通讯端口，都可以用来连接触摸屏，但需要分别设定通讯参数。通过直接连接时需要注意软件中通讯参数的设定。图单元详细接线图上位界面最后设计的显示图面如下图和所示。图上位界面的主界面图上位界面的执行界面图界面说明在按下手动演示后，可操作者可进行手动的演示，此时不能储存数据。当操作者又按下自动时，再按下开始储存后，系统开始储存数据，此时操作者的每步骤都被系统识别并记录下来直到操作者按下结束储存后，系统结束自动储存。在结束储存状态下，如果需要在现演示，操作者必须先初始化，使机械手处在原始状态，然后在按下预备示教，此时系统自动识别示教程序。

12、量分配地址。因为梯形图中变量的地址与的外部接线端子号是致的,这步为绘制硬件接线图做好了准备,也为梯形图的设计做好了准备。了解的外部硬件接线图，以及其他电气原理图和接线图。软件设计软件设计包括设计系统的初始化程序主程序子程序等。首先根据总体要求和控制系统的具体情况，确定用户程序的基本结构，画出程序流程图。用的硬件来调试程序时，用接在输入端的小开关或按钮来模拟实际的输入信号，例如用它们发出操作指令，或在适当的时候用它们来模拟实际的反馈信号，例如用限位开关触点的接通和断开。通过输出模块上各输出点对应的发光二极管，观察输出信号是否满足设计的要求。调试程序的主要任务是检查程序是否符合规定，可以用程序状态功能或状态表来监视程序的运行。硬件调试与系统调试在对程序进行模拟调试的同时，可以设计制作。

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