工業機器人50kg袋料抓手設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 （） 故此手指參數符合設計要求。 圓錐滾子軸承受力計算與壽命的的分析 各滾動體上軸向力之和為軸承的內部軸向力,即 （） 對于圓錐滾子軸承來說，由于內部軸向力，因此: （） 由于軸的徑向壓力大部分來源于自身的重力，則將軸看做一個高為400mm，底面半徑為15mm的圓柱體。因此： （） 故 （）由于機械結構對稱，因此，左右兩個軸承的軸向載荷相等，也就是說對于這種只能收到純徑向載荷的滾動軸承來說，當量動載荷為： （）由于軸承在工作過程中平均轉速較低，因此不考慮壽命問題。 5 控制系統的設計 本次設計是用一個PLC控制的機械手爪從抓起固定到松開放下過程的循環系統。其控制要求如下： ，由于本次設計的機械手為工廠實用型碼垛機械手，為了提高工作效率，將采用自動控制形式。2. 連續運作，在初始位置開始，當碼垛機上的光電探測器探測到有工件時，機械手臂到達指定位置，然后手爪部分開始夾緊定位過程，隨后將袋料運送到堆疊處進行放松，使袋料進行順利堆疊，然后重復上述過程。即手爪部分只實現夾緊和放松兩個工作過程。 PLC選型通常PLC產品可按結構形式，控制規模等進行分類。（1）按結構形式分類 按結構形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。整體式的PLC是將電源，CPU，存儲器，輸入/輸出單元等各個功能部件集成在一個機殼內。從而具有結構緊湊，體積小，價格低等優點，許多小型PLC多采用這種機構。模塊式的PLC將各個功能部件做成獨立模塊，如電源模塊，CPU模塊，I/O模塊等，然后進行組合。（2）按控制規模分類 按控制規模，可分為小型，中型和大型PLC三種類型。 1）小型PLC，小型PLC的I/O點數在256點一下，存儲容量在2K步以內，其中輸入輸出點數小于64點的PLC又稱為超小型或微小型PLC，具有邏輯運算，定時，技術，移位及自診斷，監控等基本功能。2） 中型PLC，中型PLC的開關量I/O點數通常在2562048點之間，用戶程序儲存器的容量為28KB，除具有小型機的功能外，還具有較強的模擬量I/O，數字計算，過程參數調節，如比例，積分，微分（PID）調節，數據傳送與比較，數制轉換，中斷控制，遠程I/O及通信聯網功能。3） 大型PLC，大型PLC也稱為高檔PLC，I/O點數在2048點以上，用戶程序儲存容量在8K以上，其中I/O點數大于8192點的又稱為超大型PLC，除具有中型機的功能外，還具有較強的數據處理，模擬調節，特殊功能函數運算，監視，記錄，打印等功能，以及強大的通信聯網，中斷控制，智能控制和遠程控制等功能。用戶存儲器容量的估算：（1）I/O總點數為48點且均為開關量，以每個I/O點需10個字節估算則所需儲存器字節數為：4810=480B（2）定時器有兩個：一個夾緊延時，一個放松延時，以每個定時器需2個字節估算則所需儲存器字節數為：定時器/計數器數量2=22=4B。故共需存儲器字節數為480+4=484B由于本次機械手需要控制的部分比較簡單即輸入輸出較少，因此本次設計采用整體式的小型PLC。市面上常采用的為三菱的FX2N系列的PLC，此種PLC的內部資源有：（1）輸入觸電X（2）輸出繼電器Y（3）內部繼電器M（4）定時器T（5）計算器C（6）數據寄存器D,V,Z（7）常數指針。綜上經技術與經濟成本方面因素考慮，本設計選取日本三菱公司FX2N48MR型PLC產品。FX2N48MR型產品主要技術參數指標如下： FX2N48MR技術參數表 PLC控制程序設計 PLC的I/O分配 I/O分配表 PLC梯形圖 按下X0000系統啟動后，當傳感器接受到袋料到位的信號后，閉合觸點X0001，此時Y0002線圈得電，常開觸點Y0002閉合，即電磁觸點YA2 ,YA4,YA6,YA8聯動閉合，使得抓手抓緊袋料。當傳感器接受到袋料到位的信號后，閉合觸點X0002，此時Y0002線圈得電，常開觸點Y0002閉合，由于電磁觸點YA1 ,YA3,YA5,YA7聯動，使得抓手放下袋料。 總 結本課題所設計的機械手的的操作過程是由2種氣缸組成執行機構作為驅動，系統采用可編程控制，程序簡單且便于調試。通過這次畢業設計，我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論。才真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在設計過程中遇到問題，可以說是困難重重，同時在設計過程中發現自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過本次設計，我覺得一下幾個問題還值得探討:若加大袋料重量或者尺寸，所設計的機械手是否在結構上或者尺寸上要發生變化；在控制系統中，所用的程序是否能更滿足實際生產要求，遇到突發情況是否能安全可靠的進行動作。參 考 文 獻[1] 徐元昌，[2] 蔣培剛，蓋玉先。.[3] 楊公源，2005:191192[4] 蔡鶴皋，機電一體化技術手冊，（2）.機械工業出版社，1998:34.[5] 吳衛榮，氣動技術，中國輕工業出版社，2005:24[6] 趙燕，周新建。可編程控制器原理及應用，北京大學出本社.[7] 唐增寶，常建娥。機械設計課程設計，華中科技大學出版社.[8] 彭文生，李志明。機械設計，高等教育出版社.[9] 王少懷，機械設計師手冊下冊，電子工業出版社.[10] Fortino G, Nigro L. A multimedia networkingbased approach to the development of distributed virtual instruments[C].Instrumentation and Measurement Technology Conference, ,1999,3:18631867.[11] Cautero G, Paolucci G, Brena B, et al. A LabVIEWbased control system for a surface science experimental station[J]. Measurement Science and Technology,1994, 5(8):1002. 致 謝 為期三個月的畢業設計業已經結束。回顧整個畢業設計過程，雖然充滿了困難與曲折，但卻讓我感到受益匪淺。本次畢業設計的課題是50KG袋料機械手設計。本設計是學完所有大學期間本專業應修的課程和完成畢業實習以后所進行的，是對我三年半來所學知識的一次大檢驗，也是對我實習過程的再學習。使我能夠在畢業前將理論與實踐更加融會貫通，并且學到了書本上沒有提及的知識點，加深了我對理論知識的理解，擴展了我對工廠機械手認識，強化了實際生產中的感性認識。通過此次畢業設計，我掌握了一般機械手的設計方法和步驟及認識到了在設計過程中所要注意的問題。另外也學會了如何應用圖書、手冊和網絡查找所需的資料信息。總的來是說，這次設計使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題方面得到依次較好的鍛煉，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創新設計的能力，為我以后從事工程技術工作奠定了一個良好的基礎。同時也讓我了解目前我們這個專業所處的位置。此次畢業設計是在老師認真指導下進行的。老師經常為我解答一系列的疑難問題，以及指導我的思想，引導我的設計思路。在歷經三個多月的設計過程中，一直熱心的輔導。其他同學也有對我在設計過程中給予幫助。在此，我忠心地向他們表示誠摯的感謝和敬意！25