目錄-IV-目錄摘要.IABSTRACT（英文摘要）.目錄.IV第一章引言.11.1課題的背景和意義.11.2課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.2第二章總體方案確定.42.1總體方案論證.42.1.1機械手手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計.42.1.2機械手驅(qū)動方案設(shè)計.42.1.3機械手控制方案設(shè)計.52.1.4機械手主要參數(shù).52.1.5機械手的技術(shù)參數(shù)列表.6第三章機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計.73.1動作工況與分析.73.2機械手各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計.83.2.1機械手底座的設(shè)計.83.2.2立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計.83.2.3軸承的選擇.93.2.4上軸承座的選擇.103.2.5下軸承座的選擇.113.2.6大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計.123.2.7小臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計.123.2.8氣爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計.123.2.9手部夾緊氣缸設(shè)計計算.143.2.10升降氣缸設(shè)計計算.18目錄-V-3.2.11伸縮氣缸設(shè)計計算.223.2.12回轉(zhuǎn)氣缸設(shè)計計算.25第四章氣動部分設(shè)計.28第五章PLC控制部分設(shè)計.305.1電磁鐵動作順序.305.2I/O分配.305.3PLC控制梯形圖.315.4PLC控制程序指令.32結(jié)論.37參考文獻.38致謝及聲明.39摘要近20年來，氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求。本課題設(shè)計源于生產(chǎn)線中的搬運站，傳動方式采用氣壓傳動，即用各種氣缸來控制機械手的動作，控制部分結(jié)合可編程控制技術(shù)編寫程序進行控制來實現(xiàn)兩站之間的搬運。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、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(fù)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。本課題中設(shè)計的搬運機械手主要有旋轉(zhuǎn)、伸縮、升降、夾緊四個自由度組成。目錄-VI-課題從機械部分、氣動部分和控制三部分對氣動機械手進行設(shè)計，要求機械手實現(xiàn)上下站之間的搬運功能。機械部分重點是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、各個氣缸的選擇和安裝設(shè)計、各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，氣動部分主要是給出了搬運機械手的氣動原理圖，而控制部分則主要是程序的設(shè)計和調(diào)試，論文采用西門子（S7-200）指令編程，給出了相應(yīng)的梯形圖、語句表和簡單的流程圖。由于氣動機械手有結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn)無級調(diào)速、易實現(xiàn)過載保護、易實現(xiàn)復(fù)雜的動作等諸多獨特的優(yōu)點，氣動機械手正在向重復(fù)高精度，模塊化，無給油化，機電氣一體化方向發(fā)展?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，氣動機械手將越來越廣泛地進人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：可編程控制器，柔性自動生產(chǎn)線，自由度，梯形圖AbstractOverthepast20years,thefieldofpneumatictechnologyexpandrapidly,whichiswidelyusedinadiversearrayofautomatedproductionlineespecially.Thecombineofelectricalprogrammabletechnologyandpneumaticcontroltechnologymakesthewholesystemahigherdegreeofautomation,moreflexiblecontrolandmorereliableperformance；Therapiddevelopofpneumaticmanipulatorandflexibleautomatedproductionlinesrequiermuchmoretothedevelopmentofpneumatictechnology.Thistopicoriginatedfromthehandlingstationoftheproductionline；Thedriveisusedpressuretransmission,whichusesavarietyofcylindertocontroltherobotsmovementandthecontrolpartscombiningtheprogrammablecontroltechnologymakeaprogrammetoachievethecontrolofthetransportationbetweenthetwoplaces.Manipulatoriscompetedbythreemajorpartsincludinghand,sportsbodiesandcontrolsystem.Taskofhandistoholdtheworkpiece(ortool)ofthecomponents.Accordingtothegraspingobjectsshape,size,weight,materialsandoperatingrequirementsthehandhandsavarietyofstructuralforms,suchasclamptype,ADSholdersandadsorptiontypeandsoon.Themovementpartcancompletetheprescriptivemoveandachievethechangeofthesiteandgesture目錄-VII-ofthegraspingobjectsbyvariesrotating(twisting),movingorcomplexmovementsonhand.Theindependencemovementssuchastheriseandfallofbody,stretchingandrotatingmannerarecalledthefreedegreesofmanipulator.Thehandlingmanipulatorofthetopiccompositesfourfreedegreeswhicharerotation,stretching,liftingandclapingThepneumaticmanipulatordesignisdesidedfromthreepartsinchudingthemechanicalparts,pneumaticpartsandcontrolparts,whichrequirestoachievemechanicalhandupanddownbetweenthehandlingfunction.Focusonthemechanicalpartsarethedesignofoverallstructure,thechoiceofeachcylinderandinstallationdesign,structuraldesignofvariouscomponentsetc；pneumaticpartisgiventhepneumaticmanipulatorhandlingschematics,andthecontrolpartoftheprocedurewasmainlydesignanddebugging,ThepapersuseSiemens(S7-200)instructionsprogram,givingthecorrespondingladderdiagram,statementformsandsimpleflowchart.BecausethepneumaticManipulatorhasadvantagesofsimplestructure,easytoachievethesteplessspeedregulation,easytoachieveoverloadprotection,easytoachieveanumberofcomplexmovements,thepneumaticmanipulatorisdevelopingtotherepeat-high-precision,modular,non-oilandelectricalintegrationdirection.Itisforeseeablethatinthenearfuture,pneumaticmanipulatorwillbecomemoreandmorewidelyusedintotheindustrial,military,aviation,medical,andotherareasoflife.Keywords:PLC,flexibleautomatedproductionlines,freedegree,LadderDiagram引言1.1課題的背景和意義近