多用搅拌机械手的设计（DOC31页）

毕业设计课题名称多用搅拌机械手设计分院/专业XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX班级XXXXXXXXXXXXX学号XXXXXXXXXXXXXXXXX学生姓名XXXXXXXXXXXXXXXX指导教师：XXXXXXXXXXXXXX年XX月XX日I摘要随着市场化程度的逐渐提高，越来越多的企业开始在自己的工厂内部实行自动化，不仅仅在于能够大幅度提高产品的生产速率，也能提高产品的质量，越来越多的机器人已经被越来越多的工厂所接受并开始大规模的使用。一个国家的机器人的使用程度、应用规模和技术水平也能深刻地反映这个国家的自动化工业水平。目前，常用的搅拌设施虽然可以满足施工的要求，但是比较笨重，不能灵活操作。因此，针对这种状况我们此次设计的搅拌设施比较灵活，还通过电气自动化技术的应用使得搅拌设施更加智能化。本次设计主要包括机械手总体结构的改进方案，以及对机械手的结构进行调整然后设计出全新的搅拌手。随后按照设计的图纸产生出气动原理图。然后，根据实际应用的环境对搅拌机械手的控制PLC电路进行设计。关键词：搅拌机械手；气压传动；可编程控制PLCIIAbstractWiththegradualincreaseinthedegreeofmarketization,moreandmorecompanieshavebeguntoimplementautomationwithintheirownfactories,notonlytosignificantlyincreasetheproductionrateofproducts,butalsotoimprovethequalityofproducts.MoreandmorerobotshavealreadyItwasacceptedbymoreandmorefactoriesandbegantobeusedonalargescale.Thedegreeofuse,thescaleofapplication,andtheleveloftechnologyofacountry'srobotscanalsoprofoundlyreflectthecountry'slevelofautomation.Atpresent,althoughthecommonlyusedstirringfacilitiescanmeettheconstructionrequirements,theyarerelativelybulkyandcannotbeoperatedflexibly.Therefore,inviewofthissituation,wehavedesignedagitationfacilitiesthataremoreflexibleandalsomakethemixingfacilitiesmoreintelligentthroughtheapplicationofelectricalautomationtechnology.Thisdesignmainlyincludestheimprovementoftheoverallstructureoftherobot,aswellastheadjustmentofthestructureoftherobotandthedesignofanewmixinghand.Then,accordingtothedesigndrawings,apneumaticschematicisproduced.Then,accordingtotheactualapplicationenvironment,thecontrolPLCcircuitofthemixingrobotisdesigned.Keywords:MixingManipulatorPneumaticDriveProgrammableControlPLC目录摘要........................................................................IAbstract....................................................................II第1章绪论..................................................................11.1研究背景及意义......................................................11.2研究目的............................................................11.3设计的主要内容......................................................1第2章总体结构与设计方案....................................................32.1设计主要参数........................................................32.2搅拌机械手总体结构方案..............................................32.3搅拌机械手驱动方案确定..............................................42.4搅拌机械手控制方案确定..............................................4第3章机器人本体及机械手设计................................................63.1搅拌机器底座设计.....................................................63.2第一关节的设计......................................................63.2.1结构设计......................................................63.2.2回转气缸工作压力计算..........................................63.2.3上升丝杠的选型................................................73.2.4滚动轴承的选择................................................83.3第二关节的设计......................................................83.3.1结构设计......................................................83.3.2双活塞式气缸选型..............................................93.4第三关机的设计......................................................93.4.1结构设计......................................................93.4.2气动马达选型.................................................103.5搅拌机械手结构设计.................................................113.6搅拌机械手快换装置设计.............................................11第4章气动回路系统设计.....................................................134.1气动回路设计........................................................134.2气动回路工作流程...................................................134.3气动回路元件选择...................................................14第5章PLC控制系统设计.....................................................155.1机械手动作过程分析.................................................155.2控制面板设计.......................................................155.3输入输出分配设计...................................................155.4元器件选型.........................................................165.5电气原理图.........................................................175.6程序设计...........................................................17总结.......................................................................19致谢.......................................................................19参考文献....................................................................20附录Ⅰ.....................................................................21符号表..................................................错误!未定义书签。PLC程序................................................错误!未定义书签。1第1章绪论1.1研究背景及意义在现代工业生产过程中，经常会使用机械帮助人工进行生产，搅拌机作为一款非常实用的设备广泛应用在建筑工地、化工生产、医疗器械等行业中。当前，针对不同的工作环境开发的功能结构不同的搅拌机已经有上百种，但是这些搅拌机大多都是定做的，因此使用的局限性太大，设计生产一种型号的搅拌机往往只能在一种特定的场合使用，并且建筑工地使用的搅拌机体积太大、灵活性很差，所以在长途运输或者转移工地的时候会有很大局限性。针对以上种种弊端，我们决定在旧型号的搅拌机基础上对其进行改造，使得搅拌机行业焕然一新。工业中应用的机器人可以通过外部控制设备进行引导开展工作。随着工业化水平不断提高，在实际生产中对机械手的精度要求也不断提高，本设计的是用于搅拌机机械手臂的机器人模型。在传统搅拌机上通过使用机器人控制系统，使得原功能单一的搅拌机械手产生更多实用的功能，并且提高系统自动化程度。因此，本设计有很好的可行性。1.2研究目的此次搅拌机械手的设计结合了多种技术，主要有数控技术，自动化技术，机械设计技术。通过多种技术的结合设计出一款性能优异的搅拌机械手。此产品的设计过程包含许多理论知识的支撑，因此有很好的实习意义，可以通过此次设计将自己所学的知识进一步加深，即从理论出发扩展应用到实际生产过程。现在常见的搅拌机基本都是只能使用在特