文档介绍：供袋机械手的机在工业生产和其它领域内,由于工作需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危及生命。因此诞生了机械手,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部位之一。机械手的机器结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成; 电气方面有步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等,是机电一体化典型代表仪器之一。本人做的供袋机械手课题是是由 PLC 输出两路脉冲,分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器,控制机械手横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给 PLC 主机;直流电动机拖动手爪和底盘旋转,位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给 PLC 主机;电磁阀控制机械手手爪的张合,从而实现机械手精确运动的功能。这个课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样, 可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工作的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。随着工业生产自动化规模的扩大,生产过程日趋复杂,生产状况有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人安全也受到相应的威胁。在这个竞争非常激烈的社会中我们必须得设计一款合适的机械手来代替手工作业,从而确保了竞争力。机械手是一种能模拟人的手臂动作,按预定程序、轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。本设计中的机械手准备采用采用直臂式。各动作由电机以及电磁阀控制。动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则。而可编程控制器( PLC )由于其具有的高可靠性、编程方便、易于使用和修改,易于扩展和维护,环境要求低、体积小巧,安装调试方便,在工业控制中有广泛运用。 1、工作对象:复合薄膜袋,袋宽小于 150mm 。 2、工作速度: 30~40 次/分。 3、机械手类型:双自由度(回摆+回摆),臂部,夹钳手部 4、机械简图:(图一)。 5、手指端部运动轨迹:(图二)。 6、工作对象供袋机械手工作原理分心当联动凸轮回转 360 °过程中,工序盘不停得在上升,然后停止:工序盘的夹袋手由保持闭合状态到慢慢的张开,然后褒词张开到慢慢的闭合,最后保持闭合状态;机械手的手指保持闭合状态到慢慢的张开,然后保持到慢慢闭合,最后保持闭合状态;小手臂的运动先向左摆动,停止、向右摆动,然后停止、向右摆动、右停,最后向左摆动;取袋吸盘先进行取袋,然后放袋;供袋手先向下运动, 停止运动进行取袋,然后向上运动,到达工艺要求的位置停下来,进行放袋,再向下运动到取袋的位置,等待下一个工作循环过程的到来。 7、参数的设计说明 a、各杆长度选定齿轮模数为 M= ,齿数 Z=24 。综合考虑夹紧式的宽度,连结螺栓的尺寸及手指端橡皮的固定。选取手指长度为 L3=80mm 。(1)手臂及小手臂长度的确定根据取袋时手指张开与供袋方向垂直,送袋到位时,手指又必须锤子向下。以保证放袋顺利利用这个极限来用作图法确定,大手臂力度为 L1=370mm ,小手臂长度 L2为200mm (2)齿轮摆杆长度的确定确定摆杆的运动规律后,考虑到凸轮的压力角不应过大。参考《自功机械机械学》中有关摆杆设计的公式 L=。取大手臂摆杆为 300mm ,小手臂摆杆为 290m m 定特殊点的位置参数根据工艺要求及拟定的工作循环图,取各段运动规律手用作图法,得到各点的坐标这里用公式其中为小手臂相对于大手臂的随动角。规律曲线如下:3、4、 5点均是满足工艺要求各点位移大、小手臂的总摆角大手臂的摆角Ч=12 °(凸轮) 小手臂的拜角:(最大) 24°,(凸轮)注小手臂的随动摆角为 a4=i ×4= ×12°=42 ° 由位置 0~3 ,小手臂相对于大手臂的摆角为 106 ° 则凸轮摆杆摆角Ч=(106 °-42 °)/= ° 由位置 3~4 ,小手臂相对大手臂的摆角为 20° ,则凸轮摆杆:摆角为Ч=20 °/= ° 由上得:大手臂摆角Ч=12 ° 小手臂摆角Ч=24 ° 三、凸轮的设计 1、凸轮机构的应用在各种机械,特别是自动机和自动控制装置中,广泛采用着各种形式的凸轮机构。如内燃机的配气机构。当凸轮回转时,其轮廓将迫使推杆 2做往复摆动, 从而使气阀开启或者关闭,以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或者排出废气。至于气阀开启和关闭时间的长短机器速度和加速度的变化规律,取决于凸轮轮廓线的形状。由例可见凸轮是一个具有曲线轮廓或者凹槽的构件。凸轮通常为主动件做等速转动,但也有做往复摆动或移动的;被凸轮直接推动的为推杆。如果凸轮为从动件,则称之为反凸轮机构。凸轮机构的最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种的预期的运动规律,而且