气动机械手回转臂结构设计设计方案

第一 概气动机械手概述机械手的组成和分类Panechartofcompositionof 是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质极为国内外发展状况 课题的提出及主要任进入21世纪，随着我国人口化的提前到来，近来在东南沿海还出现在大量的传动与控制系统比机械、电器及系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性 第二章机械手的设计方案机械手的座标型式与自由度 Fia.2-1SketchMapoftheMotionof机械手的手部结构方案设计机械手的手腕结构方案设计机械手的结构方案设计机械手的驱动方案设计机械手的控制方案设计机械手的主要参数速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是伸缩及回转的度为0.08m/s。平均回转速度为60/s。机械手的技术参数列表0.回转范围0回转速度90/回转速度90/ø5~第三章伸缩，回转气缸的尺寸设计与校3.1伸缩气缸的尺寸设计与校计的实际要求，气缸用CTA型气缸，尺寸系列初选内径为100/63.求即可,设计使用压强P0.4MPa,FPR0.41063.141246(N（2）.5kg,设计加速度a10(msF1（3）.考虑活塞等的摩擦力，设定摩擦系数k0.2Fm F0F1F0

3.1.2伸缩部分方案二的尺寸设计与校D2F1 式中活塞杆的推力(N);活塞杆直径(m);

F(D2d2)p Fz与众多因素有关,如运动部件惯性力,背压阻力,密封处摩擦力等.F1F2,则计入载荷率载荷率一般取,速度高时取小值,速度低时取大值.若气缸动态参数要求一般,F2(1.50.5)10根据可估算得 式中气缸的推力 当长细比当长细比 实心杆空心杆3.1.3.导向装3.1.43.2回转气缸的尺寸设计与校2D40mmR20mm,气缸运行角速度90/s，加速度时间t2P0.4MPapb(R2r2 20.41060.12(0.10520.02022质量密度等效分布在一个半径r200mm的圆盘上，那么转动惯量：mr2J 2=0.1（kg.m2 J. 考虑轴承，油封之间的摩擦力，设定一摩擦系数k0.2M摩k.MMM惯MM

4．1气压传动系统工作原理图第五章机械手的PLC目前，国际上生产可编程序控制器的厂家很多，如三菱公司的F系列PC,德国西门子公司的SIMATICN5系列PC、OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。本次设计中选择了SIMATIC公司的S7-200的可编程序控制器。中的检测、监测及控制的自动化。S7-200的使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制，到极复杂的自动化控制，应用领域极为广泛。S7-200的应用范围覆盖所有与自动检测、自动S7-200将高性能与小体积集成一体，运行快速，并且提供了丰富的通信选项，具有极设计，不但能够经济地满足目前的项目要求，也为将来扩展提供了开放的接口。S7-200易S7-200CNS7-200床、楼宇自控、民用设施、环境保护设备等等。 模式选择开关：开关拨到RUN，则CPU运行（在上电时，CPU会自动运行）；开关拨到STOP，CPU停止；开关拨到TERM时，不改变当前操作模式。当模式选择开关打在RUN或TERM状态时，可以使用Micro/WINCPU的运行停止。5-2S7-200CNCPU5-3S7-200CNCPU5-4S7-200CNEM（扩展模块）5-5S7-200CNEM出状态信息的器叫输出状态暂存器。开机时，CPU首先使I/0状态表，然后进行S7-200的扩展模量I/O扩展模块有：EM2218x8x16x4x4x8x8x8xEM223：数字量输4x24VDC；4x24VDC/0.75A4x24VDC；4x2A8x24VDC；8x24VDC/0.75A8x24VDC；8x2A16x24VDC16x24VDC/0.75A16x24VDC16x/2A数字量I/O接线拟量扩展模块才能获得模拟量I/O能力。 EM241：模拟音频调制解调器（Modem）模块，带RJ11 门子的其他CP243模块、CP343/CP443模块，或西门子软件（OPCServer）通信 E-mail等IT功能 CP243-2：AS-Interface（执行器－传感器接口）主站模块。AS-Interface从站可以连接到端子上。一个完整的系统还需要AS-Interface电源等设备 plc程序的实现I：数字量输入Q：数字量输出AI：模拟量输入AQ：模拟量输出M：位区，可以按位、字节、字或双字来存取M区数T：定时器区，用于时间累计，分辨率分为1ms、10ms、100ms三 C：计数器区，用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。CPU提供数80~255；0~（字-32768~8000~0~0~ 80000000~7FFF0 0~FFFFIEEE32-3.402823E+38~1.175495E-38（负数；8/1~254ASCII5-6S7-200何一个跳变所对应的动作是相反的。例如：缩回到位传感器从1跳变到0时，对应的动作是当作QB0,从而在现机械手的所有动作，这样就实现了机械手的无动力示教。 图5-7plc程 E-view求。在设计E-view屏时，还要充分考虑到每一个按键的性质，因为在调试plc程序时想要回原点：无论机械手在任何位置，迅速回到初始位置。（缩回、逆转、上升、松开） 图6-4选 图6-5传输过程图在传输结束后，点击jumptoapplication按钮，对触摸屏进行应