（CAD图纸全套）基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计（含说明书）
A0-物料分拣机械手装配图.dwg
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A1-PLC外部接线图.dwg
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A1-步进梯形图.dwg
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A1-气动驱动原理图.dwg
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A1-状态转移图.dwg
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A2-吸盘.dwg
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A3-操作面板.dwg
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A3-初始化及警报程序.dwg
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A3-手动操作面板.dwg
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A3-手动程序.dwg
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A3-总程序结构框图.dwg
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常用的手部结构按其握持原理可以分为如下两类夹持式夹持式手部的结构与人手类似，是工业机械广泛应用的种手部形式。
它主要由手指传动机构驱动机构组成。
其又可分为内撑式外夹式和内外夹持式，区别在于夹持工件的部位不同，手爪动作方向相反。
夹持式手部设计时应注意以下事项手指应有定的开闭范围。
手指应具有适当的夹紧力。
要保证工件在手指内的定位精度。
结构紧凑，重量轻，效率高。
通用性和可换性。
气吸式气吸式手部又称为真空吸盘式手部，它是通过吸盘内产生真空或负压，利用压差而将工件吸附，是工业机械手常用的种吸持工件的装置。
它由吸盘吸盘架及进排气系统组成，具有结构简单质量轻不易损伤工件使用方便可靠等优点但要求工件上与吸盘接触的部位光滑平整清洁被吸附工件材质致密，没有透气空隙。
主要适应于板材薄壁零件陶瓷搪瓷制品玻璃制品纸张及塑料等表面光滑工件的抓取。
气吸式又可分为负压吸盘真空式喷气式自挤式空气吸盘。
磁力吸盘永磁吸盘电磁吸盘。
真空式吸附型它是利用真空泵抽出吸附头的空气而形成真空，故称真空式。
喷气式吸附的工作原理是当压缩空气高速进入喷嘴时，由于管路的开始段截面积是逐渐收缩的，所以气流速度逐渐增大，在管路的最小截面处，气流速度达到临界速度，此时的气体受压，密度加大。
在排气管路中因界面逐渐增大，气流膨胀减压而使密度大大下降，致使气流速度继续增高，在吸气口处形成负压。
吸附头与吸气口连同，故形成真空，以吸住工件。
自挤式空气吸盘的工作原理是将软质吸盘按压在工件的表面，挤出吸盘内的空气从而造成真空吸住工件。
磁吸式手是利用工件的导磁性，利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁力来吸附材料工件。
磁吸式手部不会破坏被吸附表面质量，但是由于被吸工件存在剩磁，吸附头上常吸附磁性屑，影响正常工作。
通过以上对手部的分析真空式具有结构简单质量轻不损伤工件使用方便不影响机械手的正常工作等优点。
而且满足所设计机械手的要求，所以选用真空式吸盘。
真空吸盘机构如图.所示。
图.吸盘机构图手臂结构的选择手臂是机械手的主要部分，是支撑手腕手指和工件并使它们运动的机构。
手臂般有三个运动伸缩旋转和升降。
手臂的基本动作是将手部移动到所需的位置和承受抓取工件的最大重量，以及手臂本身的重量。
手臂的组成动作元件，如油缸汽缸齿条凸轮等是驱动手臂运动的部件。
导向装置，是保证手臂的正确方向及承受由工件的重量所产生的弯曲和扭转力矩。
手臂，起着连接和承受外力的作用。
手臂设计的要求手臂承载能力大刚性好自重轻。
手臂的运动速度要适当，惯性要小。
手臂的动作要灵活。
位置精度要高。
通用性要强。
手臂的结构手臂的伸缩和升降运动般采用直线油气缸驱动。
手臂作直线运动的结构，基本上是由驱动机构和导向装置所组成。
驱动机构般用油缸油马达加齿轮齿条来实现直线运动。
往复直线油气缸可以分为以下几种。
双作用单活塞杆油缸液压机械手中实现手臂的往复运动用得最多的是双作用单活塞杆油缸。
活塞在油压下作双向运动。
机构上可以是油缸体固定活塞杆运动也可以是活塞杆固定，而缸体运动。
双作用双活塞杆油缸当需要很大的行程时，将油缸做的很长体积很大，则加工上有困难。
如做成伸缩式双活塞杆油缸，既能满足行程要求，油缸的体积又小。
其缺点是次行程有两种速度。
丝杆螺母机构该机构传动的特点是易于自锁，但传动效率低。
如采用滚珠丝杠，效率可以提高，但因其较长，制造比较困难。
本机械手的手臂有往复的直线运动，不需要很大的行程，考虑到结构的简单性和设计的经济性，选用缸体固定活塞杆运动的双作用单活塞杆气缸。
导向装置机械手手臂在进行伸缩运动时，为防止手臂沿伸缩方向向中轴线转动加大承载能力，以及提高运动精度，必须设有导向装置。
手臂的导向装置系根据安装形式结构及负荷等条件来确定。
常用的有单导向杆和双导向杆，本设计中，伸缩运动中选用双导向杆。
机座结构的选择机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，是支撑起机械手全部重量的构件。
对其结构的要求是刚性好占地面积小操作维修方便和造型美观。
机座结构从形式上分为落地式和悬浮式，或分为固定式可移动式和行走式。
无论哪种形式，机械手工作时机座定予以固定。
可移动式的机座在停置时能够刹车定位，以保证机械手工作时的位置精度。
根据本机械手的设计要求选用落地固定式机座。
机座的结构与机械手的总体布置有关，对专用机械手而言，传动和控制部分通常是单独布置，故机座比较简单或不设机座。
对通用机械手而言，传动部分布置在机架内部或后下方，控制部分则布置在机座的后上方或单独布置个控制箱。
物料分拣机械手手臂需要个旋转模块，摆动气缸就要固定在机座上。
如果水平缸垂直缸和手部机构直接安装到摆动气缸的输出轴上，机构虽然简单，但摆动气缸的轴向受力增大，对气缸的自身要求较高，并易造成摆动气缸的损坏。
同时，机械手本身重心偏离立柱轴线以及各气缸运动产生的冲击都形成作用在摆动气缸转动轴上的倾覆力矩，所以采用个连接组件，将机械手立柱以上的重量和倾覆力矩由机架来承担。
连接组件主要由四部分组成双向推力球轴承底座转台和扣罩。
如图.所示。
选择双向推力球轴承而不是单向的，因为机座与转台在轴向上无法直接连接。
采用双向推力球轴承就可以方便的将轴承内环与转台连接，外环用罩扣固定在底座上。
另外，推力球轴承应选择公称尺寸较大些的，这样可以更好的承受倾覆力矩。
底座摆动气缸双向推力球轴承扣罩转台图.机座结构图.执行机构的工作原理物料分拣机械手的结构主要由机座立柱水平手臂垂直手臂电磁阀和吸盘等组成。
其中机座采用摆动气缸进行驱动，手臂及吸盘采用单活塞杆双作用气缸驱动。
机械手的动作基本有伸缩升降左右旋转吸物和放物等动作。
其结构原理如图.所示。
其动作顺序为初始位置右旋前伸气缸下降吸物料上升收缩左旋气缸下降放物料上升回到初始位置。
机械手的动作在整个过程中都是连续可循
