機械手_電氣控制

1、電氣控制系統(tǒng)設計電氣控制系統(tǒng)設計一1.機械手及其應用11機械手：模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、

2、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數(shù)。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。1.2機械手的應用意義在機械工業(yè)中

3、，機械手的應用意義可以概括如下：1.可以提高生產(chǎn)過程的自動化程度應用機械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。2.可以改善勞動條件、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的。而應用機械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)

4、，大大地改善了工人的勞動條件。在一些動作簡單但又重復作業(yè)的操作中，以機械手代替人手進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。2可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)應用機械手代替人手進行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應用機械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。因此，在自動化機床和綜合加工自動生產(chǎn)線上，目前幾乎都設有機械手，以減少人力和更準確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進行生產(chǎn)。機械手的組成包括手部、手腕、手臂和

5、立柱等部件，有的還增設行走機構(gòu)。2.1、手部即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手部。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構(gòu)所構(gòu)成。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運動形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。回轉(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易構(gòu)件，故應用較廣泛平移型應用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。當工業(yè)機械手需要完成較遠距離的操作，或

6、擴大使用范圍時，可在機座上安裝滾輪、軌道等行走機構(gòu)，以實現(xiàn)工業(yè)機械手的整機運動。滾輪式行走機構(gòu)可分為有軌的和無軌的兩種。驅(qū)動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。2.6、機座機座是機械手的基礎部分，機械手執(zhí)行機構(gòu)的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機座上，故起支撐和連接的作用。二、設計的任務（1）、基本情況介紹機械手結(jié)構(gòu)、動作與控制要求機械手在專用機床及自動生產(chǎn)線上應用十分廣泛，主要用于搬動或裝卸零件的重復動作，以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本設計中的機械手采用

7、關節(jié)式結(jié)構(gòu)。各動作由液壓驅(qū)動，并右電磁閥控制。動作順序及各動作時間的間隔采用按時間原則控制的電氣控制系統(tǒng)。機械手的結(jié)構(gòu)如圖813所示，主要由手指1、手腕2、小臂3、和大臂5等幾部分組成。料架6為旋轉(zhuǎn)式，由料盤和棘輪機構(gòu)組成。每轉(zhuǎn)動一定角度（由工件數(shù)決定）以保證待加工零件4對準機械手。機械手各動作與相應電磁閥動作關系如表84所示。以鏜孔專用機床加工零件的上料、下料為例，機械手的動作順序是：由原始位置將以加工好的工件卸下，放回料架，等料架轉(zhuǎn)