《氣念頭械手升落臂結(jié)構(gòu)設(shè)計,面板把持式(有動力)點位示教部分操縱軟件設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《氣念頭械手升落臂結(jié)構(gòu)設(shè)計,面板把持式(有動力)點位示教部分操縱軟件設(shè)計（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 摘,,,,,,,,,,要 本文簡要簡介了工業(yè)機器人的概念，機械手的構(gòu)成和分類，氣動技術(shù)的特點，PLC控制的特點,觸摸屏的特點及國內(nèi)外的發(fā)展狀況。 本文對機械手進行總體方案設(shè)計，擬定了機械手的技術(shù)參數(shù)。同步，設(shè)計計算了機械手的升降臂和回轉(zhuǎn)臂構(gòu)造，設(shè)計了機械手的手部構(gòu)造。 本文系統(tǒng)地研究了機械手的氣動系統(tǒng)，對氣壓系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)進行了理解，大大提高了繪圖效率和圖紙質(zhì)量。 運用可編程序控制器（PLC）對機械手進行控制，選用了合適的PLC型號，根據(jù)機械手的工作流程制定了可編程序控制器的控制方案，對機械手的面板操縱式（有動力）點位示

2、教部分控制軟件進行了設(shè)計。 核心詞:工業(yè)機器人；機械手；氣動；可編程序控制器；觸摸屏；示教 Abstract This,,,,,thesis,,,,,gives,,,,,a,,,,,brief,,,,,introduction,,,,,of,,,,,the,,,,,conception,,,,,of,,,,,industrial,,,,,robot,,,,,and,,,,,domestic,,,,,and,,,,,overseas,,,,,development,,,,,of,,,,,industrial,,,,,robot,,

3、,,,,including,,,,,components,,,,,and,,,,,categories,,,,,of,,,,,manipulator,,,,,,the,,,,,characteristics,,,,,of,,,,,the,,,,,system,,,,,of,,,,,air,,,,,pressure,,,,,drive,,,,,technique,,,,,and,,,,,PLC,,,,,,and,,,,,the,,,,,features,,,,,of,,,,,touch,,,,,screen,,,,,calibration. This,,,,,thesis,,,,,makes,

4、,,,,a,,,,,general,,,,,designation,,,,,and,,,,,decides,,,,,the,,,,,technique,,,,,parameter,,,,,of,,,,,manipulator.,,,,,Meanwhile,,,,,,it,,,,,designs,,,,,the,,,,,elevator,,,,,arm,,,,,and,,,,,Rotary,,,,,arm,,,,,structure,,,,,of,,,,,manipulator,,,,,as,,,,,well,,,,,as,,,,,the,,,,,construction,,,,,of,,,,,

5、the,,,,,hand,,,,,part. This,,,,,thesis,,,,,focus,,,,,on,,,,,the,,,,,analyzing,,,,,of,,,,,the,,,,,air,,,,,pressure,,,,,drive,,,,,system,,,,,of,,,,,manipulator,,,,,and,,,,,the,,,,,study,,,,,of,,,,,the,,,,,air,,,,,pressure,,,,,system,,,,,working,,,,,principle,,,,,diagram,,,,,datum,,,,,,which,,,,,helps

6、,,,,,a,,,,,lot,,,,,to,,,,,make,,,,,a,,,,,improvement,,,,,in,,,,,charting. With,,,,,the,,,,,help,,,,,of,,,,,PLC,,,,,we,,,,,attain,,,,,the,,,,,controlling,,,,,of,,,,,manipulator.,,,,,In,,,,,this,,,,,thesis,,,,,,I,,,,,choose,,,,,the,,,,,proper,,,,,type,,,,,of,,,,,PLC,,,,,,work,,,,,out,,,,,the,,,,,mani

7、pulation,,,,,program,,,,,of,,,,,PLC,,,,,controller,,,,,according,,,,,to,,,,,the,,,,,working,,,,,progress,,,,,of,,,,,manipulator,,,,,,and,,,,,design,,,,,the,,,,,manipulation,,,,,software,,,,,of,,,,,the,,,,,manipulation,,,,,of,,,,,Control,,,,,panel,,,,,(Dynamic),,,,,-,,,,,Point,,,,,Demonstration,,,,,p

8、art. Keywords:,,,,,?industrial,,,,,robot;,,,,,manipulator;,,,,,air,,,,,pressure,,,,,drive;,,,,,PLC;,,,,,touch,,,,,screen; Demonstration 目,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,錄 摘要(中文),,,,,-----------------------------------------------------------I (英文),,,,,-----------

9、------------------------------------------------II 第一章,,,,,緒,,,,,,,,,,論 1.1工業(yè)機械手概述,,,,,-------------------------------------------------------------,,,,,1 1.2機械手的構(gòu)成和分類,,,,,---------------------------------------------------------,,,,,1 1.2.1機械手的構(gòu)成,,,,,,,,,,---------------------------------------

10、------------------,,,,,1 1.2.2機械手的分類,,,,,----------------------------------------------------------,,,,,2 1.3,,,,,PLC與觸摸屏概述,,,,,-----------------------------------------------------------,,,,,3 1.4國內(nèi)外發(fā)展狀況,,,,,-------------------------------------------------------------,,,,,3 1.5課題的提出及重要任務(wù),,,,,-

11、------------------------------------------------------,,,,,4 1.5.1課題的提出,,,,,------------------------------------------------------------,,,,,4 1.5.2課題的重要任務(wù),,,,,--------------------------------------------------------,,,,,5 第二章,,,,,機械手的設(shè)計方案 2.1機械手的類型和自由度的選擇,,,,,-----------------------------------

12、--------------,,,,,6 2.2機械手的驅(qū)動方案設(shè)計--------------------------------------------------------,,,,,6 2.3機械手的控制方案設(shè)計--------------------------------------------------------,,,,,6 2.4機械手的手部構(gòu)造方案擬定----------------------------------------------------,,,,,6 2.5,,,,,機械手的手臂構(gòu)造方案設(shè)計-----------------------------

13、---------------,,,,,-------,,,,,6 2.6機械手的重要參數(shù),,,,,-----------------------------------------------------------,,,,,7 2.7機械手的技術(shù)參數(shù)列表,,,,,-------------------------------------------------------,,,,,7 第三章,,,,,手部構(gòu)造的選擇,手臂伸縮的選擇，升降、回轉(zhuǎn)氣缸的設(shè)計與校核 3.1,,,,,夾持式手部構(gòu)造,,,,,------------------------------------------

14、------------------,,,,,9 ,,,,,,,,,,3.1.1,,,,,手指的形狀和分類,,,,,------------------------------------------------------,,,,,9 ,,,,,,,,,,3.1.2,,,,,設(shè)計時注意的問題,,,,,------------------------------------------------------,,,,,9 3.2升降缸的尺寸設(shè)計與校核和伸縮缸的選擇,,,,,---------------------------------------,,,,,9 ,,,,,,,,,,3

15、.2.1,,,,,氣缸的分類,,,,,------------------------------------------------------------,,,,,9 ,,,,,,,,,,3.2.2,,,,,升降缸的尺寸設(shè)計與校核,,,,,------------------------------------------------,,,,,11 ,,,,,,,,,,3.2.3,,,,,伸縮缸的選擇,,,,,----------------------------------------------------------,,,,,16 3.3,,,,,回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核,,

16、,,,--------------------------------------------------,,,,,16 第四章,,,,,氣動系統(tǒng)設(shè)計,,,,,,,,,,,,,,,------------------------------------------------------,,,,,20 第五章,,,,,機械手的PLC控制設(shè)計 5.1可編程序控制器的選擇,,,,,-------------------------------------------------------,,,,,21 5.2機械手可編程序控制器控制方案,,,,,---------------------

17、--------------------------,,,,,21 ,,,,,,,,,,5.2.1,,,,,系統(tǒng)簡介,,,,,--------------------------------------------------------------,,,,,21 ,,,,,,,,,,5.2.2可編程序控制器的工作流程設(shè)計,,,,,-------------------------------------------,,,,,21 ,,,,,,,,,,5.2.3,,,,,可編程序控制器的存儲區(qū)設(shè)計,,,,,-----------------------------------------

18、---,,,,,22 5.3硬件、軟件的設(shè)計與調(diào)試,,,,,,,,,,----------------------------------------------------,,,,,23 ,,,,,,,,,,5.3.1,,,,,系統(tǒng)硬件設(shè)計與組態(tài),,,,,----------------------------------------------------,,,,,23 ,,,,,,,,,,5.3.2,,,,,軟件設(shè)計,,,,,--------------------------------------------------------------,,,,,23 ,,,,,,,,

19、,,5.3.3,,,,,硬件調(diào)試與系統(tǒng)調(diào)試,,,,,----------------------------------------------------,,,,,23 5.3.4,,,,,梯形圖設(shè)計,,,,,------------------------------------------------------------,,,,,23 5.3.5,,,,,機械手控制程序,,,,,--------------------------------------------------------,,,,,23 第六章,,,,,觸摸屏上位機設(shè)計,,,,,----------------

20、-----------------------------------,,,,,25 第七章??結(jié)論,,,,,----------------------------------------------------------------,,,,,28 結(jié)束語,,,,,-----------------------------------------------------------------------,,,,,29 參照文獻,,,,,---------------------------------------------------------------------,,,,,

21、30 第一章,,,,,,,,,,緒,,,,,,,,,,論 1.1,,,,,工業(yè)機械手的概述 工業(yè)機器人是能模仿人體某些器官的功能(重要是動作功能)、有獨立的控制系統(tǒng)、可以變化工作程序和編程的多用途自動操作裝置。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能替代人做某些單調(diào)、頻繁和反復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鍛造、熱解決、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡樸裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完畢對人體有害物料的搬運或工藝操作。,,,,,“機器人”一詞出自捷克文，

22、意為勞役或苦工。19，捷克斯洛伐克故事家、劇作家恰佩克在她寫的科學(xué)幻想戲劇《羅素姆萬能機器人》中第一次使用了機器人一詞。此后被歐洲各國語言所吸取而成為專門名詞。20世紀50年代末，美國在機械手和操作機的基本上，采用伺服機構(gòu)和自動控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置，并將其稱為工業(yè)機器人；,,,,,60年代初，美國研制成功兩種工業(yè)機器人，并不久地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年，美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人構(gòu)成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。此后，各工業(yè)發(fā)達國家都很注重研制和應(yīng)用工業(yè)機器人。由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)

23、字控制機床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成部分。工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分構(gòu)成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，涉及臂部、腕部和手部，有的機器人尚有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有,,,,,3～6個運動自由度，其中腕部一般有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)涉及動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；圓柱坐標型工業(yè)機器人示意圖控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多種轉(zhuǎn)動關(guān)

24、節(jié)。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能，又可分點位型和持續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行機構(gòu)由一點到另一點的精擬定位，合用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；持續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動，合用于持續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。工業(yè)機器人按程序輸入方式辨別有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是以穿孔卡、穿孔帶或磁帶等信息載體，輸入已編好的程序。示教輸入型的示教措施有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng)，使執(zhí)行機構(gòu)按規(guī)定的動作順序和運動軌跡操練一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機構(gòu)，按規(guī)定的動作順序和運動軌跡操練一遍。在示教過程的同步，工作程序的信息即自動存入

25、程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu)，使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的多種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。具有觸覺、力覺或簡樸的視覺的工業(yè)機器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有辨認功能或更進一步增長自適應(yīng)、自學(xué)習功能，即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完畢更為復(fù)雜的工作。 1.2,,,,,機械手的構(gòu)成及分類 1.2.1機械手的分類 機械手重要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所構(gòu)成。如下示意圖1-1. 圖1-1,,,,,機械手示意圖 1.2.2,,,,,

26、機械手的分類 工業(yè)機械手的種類諸多，有關(guān)分類的問題，目前在國內(nèi)尚無統(tǒng)一的分類原則，在此暫按使用范疇、驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)等進行分類。 (一)按用途分 機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種: 1、專用機械手 專用機械手是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。專用機械手具有動作少、工作對象單一、構(gòu)造簡樸、使用可靠和造價低等特點，合用于大批量的自動化生產(chǎn)的自動換刀機械手，如自動機床、自動線的上、下料機械手等。 2、通用機械手 通用機械手是一種具有獨立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動作靈活多樣的機械手。格性能范疇內(nèi)，其動作程序是可變的，通過調(diào)節(jié)可在不同場合使用，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系

27、統(tǒng)是獨立的。通用機械手的工作范疇大、定位精度高、通用性強，合用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化的生產(chǎn)。通用機械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型和伺服型兩種:簡易型以“開一關(guān)”式控制定位，只能是點位控制:可以是點位的，也可以實現(xiàn)持續(xù)軌控制，伺服型具有伺服系統(tǒng)定位控制系統(tǒng)，一般的伺服型通用機械手屬于數(shù)控類型。 (二)按驅(qū)動方式分 1、液壓傳動機械手 液壓傳動機械手是以液壓的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。其重要特點是:抓重可達幾百公斤以上、傳動平穩(wěn)、構(gòu)造緊湊、動作敏捷。但對密封裝置規(guī)定嚴格，否則油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響，且不適宜在高溫、低溫下工作。若機械手采用電液伺服驅(qū)動

28、系統(tǒng)，可實現(xiàn)持續(xù)軌跡控制，使機械手的通用性擴大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過濾規(guī)定嚴格，成本高。 2、氣壓傳動機械手 氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。其重要特點是:介質(zhì)李源極為以便，輸出力小，氣動動作迅速，構(gòu)造簡樸，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，并且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤如下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的構(gòu)造大，因此合用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。 3、機械傳動機械手 機械傳動機械手即由機械傳動機構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構(gòu)等)驅(qū)動的機械手。它是一種附屬于工作主機的專用機械

29、手，其動力是由工作機械傳遞的。它的重要特點是運動精確可靠，用于工作主機的上、下料。動作頻率大，但構(gòu)造較大，動作程序不可變。 4、電力傳動機械手 電力傳動機械手即有特殊構(gòu)造的感應(yīng)電動機、直線電機或功率步進電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的械手，由于不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械構(gòu)造簡樸。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護和使用以便。此類機械手目前還不多，但有發(fā)展前程。 (三)按控制方式分 1、點位控制 點位控制的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾種點的位置，不能控制其運動軌跡。若欲控制的點數(shù)多，則必然增長電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前使用的專用和通用工業(yè)機械手均屬于此類。

30、2、持續(xù)軌跡控制 持續(xù)軌跡控制的運動軌跡為空間的任意持續(xù)曲線，其特點是設(shè)定點為無限的，整個移動過程處在控制之下，可以實現(xiàn)平穩(wěn)和精確的運動，并且使用范疇廣，但電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜。此類工業(yè)機械手一般采用小型計算機進行控制。 1.3,,,,,PLC與觸摸屏概述 PLC(Programmable,,,,,Logical,,,,,Controller),,,,,一般稱為可編程邏輯控制器，是一種以微解決器為基本，綜合了現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置，由于它擁有體積小、功能強、程序設(shè)計簡樸、維護以便等長處，特別是它適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力和它的高可靠性，使它的應(yīng)

31、用越來越廣泛，已經(jīng)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱(即PLC、機器人和CAD/CAM)之一。 人機界面是在操作人員和機器設(shè)備之間作雙向溝通的橋梁，顧客可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來解決或監(jiān)控管理及應(yīng)付隨時也許變化信息的多功能顯示屏幕。隨著機械設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由純熟的操作員才干操作，并且操作困難，無法提高工作效率。但是使用人機界面可以明確批示并告知操作員機器設(shè)備目前的狀況，使操作變的簡樸生動`，并且可以減少操作上的失誤，雖然是新手也可以很輕松的操作整個機器設(shè)備。使用人機界面還可以使機器的配線原則化、簡樸化，同步也能減少PLC控制器所需的I/O點數(shù)，減少生產(chǎn)的成本同步由于面板控

32、制的小型化及高性能，相對的提高了整套設(shè)備的附加價值。,,,,, 觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一浮現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡樸易用，強大的功能及優(yōu)秀的穩(wěn)定性使它非常合用于工業(yè)環(huán)境，甚至可以用于平常生活之中，應(yīng)用非常廣泛，例如:自動化停車設(shè)備、自動洗車機、天車升降控制、生產(chǎn)線監(jiān)控等，甚至可用于智能大廈管理、會議室聲光控制、溫度調(diào)節(jié)。,,,,, 隨著科技的飛速發(fā)展，越來越多的機器與現(xiàn)場操作都趨向于使用人機界面，,,,,,PLC控制器強大的功能及復(fù)雜的數(shù)據(jù)解決也呼喚一種功能與之匹配而操作又簡便的人機的浮現(xiàn)，觸摸屏的應(yīng)運而生無疑是21世紀自動化領(lǐng)域里的一種巨大的革新。 1.4,,,,,國內(nèi)外發(fā)展狀況

33、 國外機器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾種趨勢: (1)工業(yè)機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機價格不斷下降。 (2)機械構(gòu)造向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化:由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機;國外已有模塊化妝配機器人產(chǎn)品問市。 (3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展，便于原則化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化構(gòu)造:大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 (4)機器人中的傳感器作用日益重要，除采用老式的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應(yīng)用

34、了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配備技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。 (5)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。 (6)現(xiàn)代遙控機器人系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機器人的人機交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最出名實例。 1.5課題研究內(nèi)容 1.5.1課題的提出 目前的

35、機械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在如下幾種缺陷: (1)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等):液壓傳動易泄漏，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用范疇，也許引起失火事故，并且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及對的性。 (2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時，液體粘度變化，引起運動特性變化。 (3)因液壓脈動和液體中混入空氣，易產(chǎn)生噪聲。 (4)為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平規(guī)定較高，故價格較高;且使用維護需要較高技術(shù)水平。鑒于以上這些缺陷，本機械手擬采用氣壓傳動， 氣動技術(shù)有如下長處: (1)介質(zhì)提取和解決以便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入

36、大氣，解決以便，一般不需設(shè)立回收管道和容器:介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補充的問題. (2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應(yīng)和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，導(dǎo)致壓力明顯減少和嚴重污染。 (3)動作迅速，反映敏捷。氣動系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統(tǒng)也能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。 (4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生忽然斷電等狀況時，機器及其工藝流程不致忽然中斷。 (5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環(huán)境中，

37、氣壓傳動與控制系統(tǒng)比機械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，并且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。 (6)成本低廉。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低，因此減少了氣動元、輔件的材質(zhì)和加工精度規(guī)定，制造容易，成本較低。老式觀點覺得:由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動伺服系統(tǒng)中要實現(xiàn)高精度定位比較困難(特別在高速狀況下，似乎更難想象)。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。雖然氣動技術(shù)作為機器人中的驅(qū)動功能已有部分被工業(yè)界所接受，并且對于不太復(fù)雜的機械手，用氣動元件構(gòu)成的控制系統(tǒng)己被接受，但由于氣動機器人這一體系己經(jīng)獲得的一系列重要進展過去簡介得不夠，因此在工業(yè)自動化領(lǐng)域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑

38、慮。 由“可編程序控制器-,,,,,傳感器-,,,,,氣動元件”構(gòu)成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動化技術(shù)的重要方面;發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動元件,,,,,,使氣動技術(shù)從“開關(guān)控制”進入到高精度的“反饋控制”;,,,,,省配線的復(fù)合集成系統(tǒng),,,,,,不僅減少配線、配管和元件,,,,,,并且拆裝簡樸,,,,,,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 而今,,,,,,電磁閥的線圈功率越來越小,,,,,,而PLC的輸出功率在增大,,,,,,由PLC直接控制線圈變得越來越也許。氣動機械手、氣動控制越來越離不開PLC,,,,,,而閥島技術(shù)的發(fā)展,,,,,,又使PLC在氣動機械手、氣動控制中變得更加得心應(yīng)手

39、。 1.5.2課題的重要任務(wù) 1、進行氣動機械手的總體研究，并進行整體運動方式設(shè)計； 2、對氣動機械手氣路理解，進行核心部件的研究，完畢氣動閥座零件圖。 本課題采用的是南通大學(xué)電子氣動控制系統(tǒng)實驗臺， 3、設(shè)計氣動機械升降臂回轉(zhuǎn)臂部分構(gòu)造，進行核心部件的設(shè)計計算；完畢氣動機械手升降臂構(gòu)造裝配圖、氣動機械手回轉(zhuǎn)臂構(gòu)造裝配圖。 設(shè)計的氣動機械手伸縮行程10CM，升降行程5CM，旋轉(zhuǎn)180度；抓握零件直徑?5~,,,,,?20，最大重量0.5KG,,,,,。 4、完畢面板操縱式（有動力）點位示教部分控制軟件設(shè)計與上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 規(guī)定界面和諧,本課題所用操作版面是eview軟件操作版面，其版面可簡約成如下示意圖 機械手的操作版面如圖1-2所示； 示教 圖1-2,,,,,操作版面 5、機械手的控制系統(tǒng)的設(shè)計:本機械手擬采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選用PLC型號為西門子S7-200，根據(jù)機械手的工作流程編制出PLC示教程序，規(guī)定程序可讀性好。