沖床上下料氣動機(jī)械手的設(shè)計
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溫州大學(xué)畢業(yè)論文 基于PLC控制的機(jī)械手設(shè)計目 錄摘要1引言11.機(jī)械手總體方案設(shè)計21.1設(shè)計要求21.2運(yùn)動形式的選擇21.3驅(qū)動方式的選擇41.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計52.機(jī)械手手部設(shè)計62.1結(jié)構(gòu)分析62.2計算分析63.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計113.1機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的控制要求113.2機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置133.3機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的PLC程序144.動畫制作184.1建立機(jī)械手模型184.2制作機(jī)械手的動畫18結(jié)束語26致謝26參考文獻(xiàn)26附錄27摘 要機(jī)械手設(shè)計包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計,檢測傳感系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)設(shè)計等,是機(jī)械、電子、檢測、控制和計算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。本課題通過對設(shè)計要求的分析,設(shè)計出機(jī)械手的總體方案,重點(diǎn)闡述了手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及控制系統(tǒng)硬軟件的設(shè)計,完成了整個系統(tǒng)工作的動畫設(shè)計。實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的基本搬運(yùn)功能,達(dá)到了預(yù)期要求,具有一定的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:機(jī)械手 PLC 動畫引 言隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的不斷擴(kuò)大,機(jī)器人應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴(kuò)展,也從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。像海洋開發(fā)、宇宙探測、采掘、建筑、醫(yī)療、農(nóng)林業(yè)、服務(wù)、娛樂等行業(yè)都提出了自動化各機(jī)器人化的要求。隨著機(jī)器人的產(chǎn)生和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人(也稱機(jī)械手)來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的,多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī),廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本,有著十分重要的意義。和計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣,工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。機(jī)械手是一種模仿人手動作,并按設(shè)定的程序來抓取、搬運(yùn)工件或夾持工具,機(jī)械手可在空間抓放物體,動作靈活多樣,適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn),廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線、自動機(jī)的上下料、數(shù)控設(shè)備的自動換刀裝置中。機(jī)械手一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人工智能組成,主要完成移動、轉(zhuǎn)動、抓取等動作??刂葡到y(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng),它通過控制驅(qū)動系統(tǒng),讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作,并檢測其正確與否。可編程控制器(PLC)是一種數(shù)定運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),它將邏輯運(yùn)算、順序控制、時序、計數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等控制程序,用指令形式存放在存儲器中,并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。與繼電器控制線路相比,PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng);編程簡單、使用方便;設(shè)計、安裝容易,維護(hù)工作量少;功能完善、通用性強(qiáng);體積小、能耗低等特點(diǎn)。因此,機(jī)械手控制系統(tǒng)越平越多的由可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。1.機(jī)械手總體方案設(shè)計1.1設(shè)計要求:1.機(jī)械手能夠完成從一個工作點(diǎn)取物體旋轉(zhuǎn)一定角度,放到另一個工作點(diǎn)上。2.要求完成手抓結(jié)構(gòu)的設(shè)計,進(jìn)行夾緊力的計算分析。初值給定如下:工件質(zhì)量m=0.1kg摩擦系數(shù)=0.15重力加速度g=9.8m/s2垂直加速度a=0.3g=2.94m/s2水平加速度a=0.3g=2.94m/s2回轉(zhuǎn)半徑r=0.5m角速度3.5rad/s角加速度2.1rad/s2安全系數(shù)S=1.45夾角453.要求選用PLC作為控制系統(tǒng)。1.2運(yùn)動形式的選擇:根據(jù)主要的運(yùn)動參數(shù)選擇運(yùn)動形式是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。常見機(jī)器人的運(yùn)動形式有四種,下面分別論述其特點(diǎn),然后確定運(yùn)動形式。1.直角坐標(biāo)型機(jī)器人 直角坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-1所示,它在x,y,z軸上的運(yùn)動是獨(dú)立的,3個關(guān)節(jié)都是移動關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)軸線相互垂直,它主要用于生產(chǎn)設(shè)備的上下料,也可用于高精度的裝卸和檢測和作業(yè)。這種形式的主要特點(diǎn)是: (1)在三個直線方向上移動,運(yùn)動容易想象。 (2)計算比較方便。 (3)由于可以兩端支撐,對于給定的結(jié)構(gòu)長度,其剛性最大。 (4)要求保留較大的移動空間,占用空間較大。 (5)要求有較大的平面安裝區(qū)域。 (6)滑動部件表面的密封較困難,容易被污染。2.圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-2所示,R、和x為坐標(biāo)系的三個坐標(biāo),其中R是手臂的徑向長度,是手臂的角位置,x是垂直方向上手臂的位置。這種形式的主要特點(diǎn)是:(1)容易想象和計算。(2)能夠伸入形腔式機(jī)器內(nèi)部。(3)空間定位比較直觀。(4)直線驅(qū)動部分難以密封、防塵及防御腐蝕物質(zhì)。(5)手臂端部可以達(dá)到的空間受限制,不能到達(dá)靠近立柱或地面的空間。3.極坐標(biāo)型機(jī)器人 極坐標(biāo)型機(jī)器人又稱為球坐標(biāo)機(jī)器人,其結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示,R,和為坐標(biāo)系的坐標(biāo)。其中是繞手臂支撐底座垂直軸的轉(zhuǎn)動角,是手臂在鉛垂面內(nèi)的的擺動角。這種機(jī)器人運(yùn)動所形成的軌跡表面是半球面。其特點(diǎn)是: (1)在中心支架附近的工作范圍較大。 (2)兩個轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置容易密封。 (3)覆蓋工作空間較大。 (4)坐標(biāo)系較復(fù)雜,較難想象和控制。 (5)直線驅(qū)動裝置仍存在密封問題。 (6)存在工作死區(qū)。4.多關(guān)節(jié)機(jī)器人 多關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-4所示,它是以其各相鄰運(yùn)動部件之間的相對角位移作為坐標(biāo)系的。、和為坐標(biāo)系的坐標(biāo),其中是繞底座鉛垂軸的轉(zhuǎn)角,是過底座的水平線與第一臂之間的夾角,是第二臂相對于第一臂的轉(zhuǎn)角。這種機(jī)器人手臂可以達(dá)到球形體積內(nèi)絕大部分位置,所能達(dá)到區(qū)域的形狀取決于兩個臂的長度比例。其特點(diǎn)是:(1)動作較靈活,工作空間大。(2關(guān)節(jié)驅(qū)動處容易密封防塵。(3)工作條件要求低,可在水下等環(huán)境中工作。(4) 適合于電動機(jī)驅(qū)動。(5)運(yùn)動難以想象和控制,計算量較大。(6)不適于液壓驅(qū)動。 圖1-1 直角坐標(biāo)型 圖1-2 圓柱坐標(biāo)型 圖1-3 極坐標(biāo)型 圖1-4 多關(guān)節(jié)型 選擇方案的準(zhǔn)則:1.滿足設(shè)設(shè)計要求:機(jī)械手能夠旋轉(zhuǎn)一定角度。2.結(jié)構(gòu)簡單,便于計算分析。分析比較以上四種運(yùn)動形式,確定選用圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。1.3驅(qū)動方式的選擇:機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動方式有液壓式、氣動式、和電動式。下面將三種驅(qū)動方式進(jìn)行分析比較。1.液壓驅(qū)動機(jī)器人的驅(qū)動系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動,有以下幾個優(yōu)點(diǎn):(1)液壓容易達(dá)到較高的壓力(常用液壓為2.56.3MPa),體積較小,可以獲得較大的推力或轉(zhuǎn)矩;(2)液壓系統(tǒng)介質(zhì)的可壓縮性小,工作平穩(wěn)可靠,并可得到較高的位置精度;(3)液壓傳動中,力、速度和方向比較容易實(shí)現(xiàn)自動控制;(4)液壓系統(tǒng)采用油液作介質(zhì),具有防銹性和自潤滑性能,可以提高機(jī)械效率,使用壽命長。液壓傳動系統(tǒng)的不足之處是:(1)油液的粘度隨溫度變化而變化,影響工作性能,高溫容易引起燃爆炸等危險;(2)液體的泄漏難于克服,要求液壓元件有較高的精度和質(zhì)量,故造價較高;(3)需要相應(yīng)的供油系統(tǒng),尤其是電液伺服系統(tǒng)要求嚴(yán)格的濾油裝置,否則會引起故障。液壓驅(qū)動方式的輸出力和功率更大,能構(gòu)成伺服機(jī)構(gòu),常用于大型機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動。2.氣壓驅(qū)動與液壓驅(qū)動相比,氣壓驅(qū)動的特點(diǎn)是:(1)壓縮空氣粘度小,容易達(dá)到高速;(2)利用工廠集中的空氣壓縮站供氣,不必添加動力設(shè)備;(3)空氣介質(zhì)對環(huán)境無污染,使用安全,可直接應(yīng)用于高溫作業(yè);(4)氣動元件工作壓力低,故制造要求也比液壓元件低。它的不足之處是:(1)壓縮空氣常用壓力為0.40.6MPa,若要獲得較大的力,其結(jié)構(gòu)就要相對增大;(2)空氣壓縮性大,工作平穩(wěn)性差,速度控制困難,要達(dá)到準(zhǔn)確的位置控制很困難;(3)壓縮空氣的除水問題是一個很重要的問題,處理不當(dāng)會使鋼類零件生銹,導(dǎo)致機(jī)器人失靈。此外,排氣還會造成噪聲污染。氣動式驅(qū)動多用于點(diǎn)位控制、抓取、開關(guān)控制和順序控制的機(jī)器人。3.電動機(jī)驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動可分為普通交、直流電動機(jī)驅(qū)動,交、直流伺服電動機(jī)驅(qū)動和步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動。 普通交、直流電動機(jī)驅(qū)動需加減速裝置,輸出力矩大,但控制性能差,慣性大,適用于中型或重型機(jī)器人。伺服電動機(jī)和步進(jìn)輸出力矩相對小,控制性能好,可實(shí)現(xiàn)速度和位置的精確控制,適用于中小型機(jī)器人。交、直伺服電動機(jī)一般用于閉環(huán)控制系統(tǒng),而步進(jìn)電動機(jī)則主要用于開環(huán)控制系統(tǒng),一般用于速度和位置精度要求不高的場合。本課題設(shè)計的機(jī)械手的特點(diǎn):1.點(diǎn)位控制進(jìn)行搬運(yùn)工作,采用順序控制方式。2.負(fù)載小,精度要求不高。3.要求成本低。根據(jù)以上特點(diǎn),確定選用氣壓驅(qū)動。1.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)圓柱坐標(biāo)型運(yùn)動方式和氣壓驅(qū)動方式的選定,對機(jī)械手進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計,機(jī)械結(jié)構(gòu)由擺動氣缸、雙聯(lián)氣缸、單聯(lián)氣缸和氣爪組成,結(jié)構(gòu)圖如圖1-5所示。圖1-5 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)圖2.機(jī)械手手部設(shè)計2.1結(jié)構(gòu)分析機(jī)械手的手部是最重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu),是用來握持工件的部件。常用的手部按其握持原理可以分為夾持類和吸附類兩大類,本課題采用夾持類手部。夾持類手部又可分夾鉗式、托勾式和彈簧式。本課題選用夾鉗式,它是工業(yè)機(jī)器人最常見的一種手部。手部傳動機(jī)構(gòu)可分回轉(zhuǎn)型、平動型和平移型?;剞D(zhuǎn)型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)被抓物體的直徑大小變化時,需要調(diào)整手爪的位置才能保持物體的中心位置不變。平動型的特點(diǎn)是手指由平行四桿機(jī)構(gòu)傳動,當(dāng)手爪夾緊和松開物體時,手指姿態(tài)不變,作平動。和回轉(zhuǎn)型手爪一樣,夾持中心隨被夾持物體直徑的大小而變。平移型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開工件時,手指作平移運(yùn)動,并保持夾持中心固定不變,不受工件直徑變化的影響。為便于夾持避免固定中心的麻煩,采用平移型,圖2-1所示的是靠導(dǎo)槽保持手指作平移運(yùn)動。手部結(jié)構(gòu)也采用氣壓驅(qū)動。圖2-1 手部裝配圖2.2計算分析因工件運(yùn)動速度引起視在重量增加情況下的夾緊力計算機(jī)器人手臂停止?fàn)顟B(tài)開始的直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的組合,所以伴隨有速度和加速度.工件有了加速度,其視在重量就變化。設(shè)機(jī)械手手部縱向中心線上所加的驅(qū)動力為P,P氣缸有效截面積使用的氣壓.作用在一個指尖上的夾緊力為Q(方向沿手指的運(yùn)動方向).設(shè)兩個手指以摩擦力2Q,工件重量為G=mg.夾起工件要計算的是單個手指所必須的力Q.1.垂直上升的情況如圖2-2所示,工件以加速度a垂直上升,要使工件不掉下,下式必須成立.得代入數(shù)據(jù),得圖2-2 工件垂直上升時受力分析圖2.水平旋轉(zhuǎn)的情況機(jī)械手部繞垂直軸以半徑r作水平旋轉(zhuǎn),工件夾緊面與旋轉(zhuǎn)圓弧切線方向平行,如圖2-3所示。切線方向:主法線方向: 副法線方向: 聯(lián)立上式,求解得代入數(shù)據(jù),得|注塑模具|沖壓模具|工藝夾具|減速器|變速器|機(jī)械手|機(jī)器人|汽修設(shè)計|數(shù)控加工編程|數(shù)控改造|數(shù)控機(jī)床|液壓設(shè)計|機(jī)電PLC控制|單片機(jī)|專用組合機(jī)床|污水處理工程|化工設(shè)備類|自動生產(chǎn)線類|三維造型類-UG-PRE-SW|鉆床類|礦用機(jī)械|農(nóng)用機(jī)械|專用機(jī)械|本科精品設(shè)計|部分下載|為很快找到自己要的題目,可以通過上面分類選擇,也可以直接聯(lián)系QQ:249796576題目每天在更新,一定有你要的資料,24小時客服QQ:249796576,也可點(diǎn)進(jìn)網(wǎng)站下載到歷屆同學(xué)的設(shè)計內(nèi)容.后指:由于是機(jī)械手部機(jī)構(gòu),QF=QR,所以結(jié)果Q必須滿足下式代入數(shù)據(jù),得 圖2-4 工件水平直進(jìn)時受力分析圖 綜上所述,得由于考慮到設(shè)計的機(jī)械手的安全問題,應(yīng)再乘上一個安全系數(shù)S。夾緊力Q與壓強(qiáng)的關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測得,如圖2-5所示。由設(shè)計要求得知夾持長度L25mm,根據(jù)圖2-5可知所加的壓強(qiáng)約為0.5MPa.圖2-5 夾緊力、夾持長度、壓強(qiáng)關(guān)系圖3.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計3.1機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的控制要求3.1.1機(jī)械手移動工件的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1.機(jī)械手移動工件的基本機(jī)構(gòu)機(jī)械移動工件的基本結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。 圖3-1 機(jī)械移動工件的基本結(jié)構(gòu)圖2.機(jī)械手移動工作的工作流程機(jī)械手移動工件單個工作流程示意圖如圖2-2所示。機(jī)械手移動工件的單個工作流程由復(fù)位到初始位置、將機(jī)械手移動到工件處、夾緊工件、將工件移動到目標(biāo)位置、放下工件和移動到初始位置6個過程組成。機(jī)械手移動工件通過PLC平控制,可以實(shí)現(xiàn)這6個過程全自動依次運(yùn)行。3.機(jī)械手移動工件的工作原理由于本機(jī)械手采用氣動傳動,為方便檢測,選用磁性開關(guān)作為傳感器。安裝在氣缸外部即可。機(jī)械手移動工件通過磁性限位開關(guān)與電磁閥來控制。(1)機(jī)械手左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、左移、右移、上移、下移分別通過左轉(zhuǎn)電磁閥、右轉(zhuǎn)電磁閥、左移電磁閥、右移電磁閥、上移電磁閥、下移電磁閥來實(shí)現(xiàn),移動或轉(zhuǎn)動的最大位置由左轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL0、右轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL1、左移限位開關(guān)SL2、右移限位開關(guān)SL3、上移限位開關(guān)SL4、下移限位開關(guān)SL5來控制。(2)放松、夾緊工件通過放松電磁閥、夾緊電磁閥來實(shí)現(xiàn)。夾緊工件通過定時器控制,根據(jù)實(shí)際情況,夾緊時間設(shè)為3秒。放松工件通過放松限位開關(guān)來控制。(1)按下啟動按按鈕,系統(tǒng)先檢查機(jī)械手是否在初始位置,若不是機(jī)械手先進(jìn)行復(fù)位,然后再進(jìn)入機(jī)械手正式工作狀態(tài)。按下停止按扭,等機(jī)械手運(yùn)行到初始位置后,再停車。按下急停按鈕,斷開PLC外部負(fù)載電源和氣動裝置電源,系統(tǒng)立即停止。開 始復(fù)位移到工件處夾緊工件放下工件移動初始位置處移到目標(biāo)處結(jié)束圖3-2 機(jī)械手移動工件單個工作流程 3.1.2設(shè)備控制要求該系統(tǒng)要求機(jī)械手能自動進(jìn)行工作,轉(zhuǎn)動時要求回轉(zhuǎn)半徑最小,要具體控制要求如下:(1)按下啟動按鈕,系統(tǒng)進(jìn)行自檢查機(jī)械是否在初始位置,不是的話先進(jìn)行復(fù)位工作,然后進(jìn)行正式工作。(2)復(fù)位工作控制要求如下: 機(jī)械手首先上移,直到運(yùn)動到最上端。 上移后,機(jī)械手開始右移。 右移完成后,機(jī)械手開始左轉(zhuǎn),至此,復(fù)位工作完成。(3)正式工作控制要求如下: 機(jī)械手開始左移,一直運(yùn)動到最左端。 運(yùn)行到最左端后,機(jī)械手開始向下運(yùn)動。 到達(dá)最下端后,機(jī)械手開始夾緊工件,一直到把工件夾緊為止,時間由定時器控制,定時為3秒。 機(jī)械手開始向上運(yùn)動,運(yùn)動到最上端。 上移后,機(jī)械手開始右移。 右移完成后,機(jī)械手開始右轉(zhuǎn),直到右轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測到信號。 右轉(zhuǎn)完成后,機(jī)械手下移。 運(yùn)行到最低位置后,機(jī)械手把工件松開,一直到放松限位開關(guān)檢測到信號。 工件松開后,機(jī)械手開始向上運(yùn)動。 到達(dá)最上端后,機(jī)械手開始左轉(zhuǎn),真到左轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測到信號,此時機(jī)械手已加到初始位置。(4)該系統(tǒng)進(jìn)行自動連續(xù)循環(huán)工作。正常停車時,要求機(jī)械手回到初始位置時才能停車。急停時,切斷所有電源,系統(tǒng)停止運(yùn)行。重新啟動后,由于急停時機(jī)械手位置的不確定性,要進(jìn)行復(fù)位工作。3.2機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置3.2.1PLC選型由于機(jī)械手控制系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)少,要求性價比高,編程簡單,維護(hù)方便,機(jī)身小巧,故選用三菱公司的FX1N-24MR-001型號。市場為3330元。該機(jī)有14個輸入點(diǎn),10個輸出點(diǎn),輔助繼電器1536點(diǎn),定時器256點(diǎn),計數(shù)器235點(diǎn),數(shù)據(jù)寄存器8000點(diǎn)。3.2.2系統(tǒng)資源分配1.I/O觸點(diǎn)分配根據(jù)系統(tǒng)控制要求,I/O分配如表3-1所示。表3-1 I/O觸點(diǎn)分配表輸入設(shè)備輸入地址輸出設(shè)備輸出地址左轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL0X000左轉(zhuǎn)電磁閥Y000右轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL1X001右轉(zhuǎn)電磁閥Y001左移限位開關(guān)SL2X002左移電磁閥Y002右移限位開關(guān)SL3X003右移電磁閥Y003上移限位開關(guān)SL4X004上移電磁閥Y004下移限位開關(guān)SL5X005下移電磁閥Y005放松限位開關(guān)SL6X006放松電磁閥Y006啟動按鈕X007夾緊電磁閥Y007停止按扭X010 2.定時器部分這個控制系統(tǒng)夾緊工件需要定時器來控制夾緊程度。時間設(shè)為3秒。定時器分配如表3-2所示。表3-2 定時器分配定時器功能T0夾緊工件時定時3s3.2.3硬件電路接線圖 硬件電路接線圖如圖3-3所示。COM0 COM1X000 Y000X001 Y001X002 Y002X003 Y003X004 COM2X005 Y004X006 Y005X007 Y006X010 Y007SL0SL1SL2SL3SL4SL5SL6startstop電源左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)左移放松右移上移下移夾緊FX1N-24MR-001 圖3-3 硬件電路接線圖3.3機(jī)械手移動工件控制系統(tǒng)的PLC程序3.3.1編程軟件采用三菱公司編程軟件FXGP/WIN-C,其界面如圖3-4所示。3.3.2程序流程圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求,畫出程序流程圖。見附件1。3.3.3狀態(tài)圖此程序用步進(jìn)指令編寫比較方便直觀。根據(jù)流程圖??僧嫵鰻顟B(tài)圖,如圖3-5所示。3.3.4梯形圖 見附錄 3.3.5語句表見附錄 圖3-4 FXGP/WIN-C界面X005Y005Y006S29X001S30Y002S22X003S23X000Y000S0S20X007S21X004Y004Y003M8002初始脈沖啟動按鈕S24X002S25X005Y005Y007T0T0K30Y004S26X004S27S28X003Y003Y001S33X000Y000Y004X004S32X006S31停止按鈕按下結(jié)束X010 圖2-5 狀態(tài)圖4.動畫制作為了使視覺動態(tài)效果逼真突出,選用優(yōu)秀的三維動畫軟件3ds max來制作。4.1建立機(jī)械手模型機(jī)械手的建模比較簡單,通過創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)基本體與擴(kuò)展基本體即可建立氣缸、氣爪等。如圖4-1,4-2所示。 圖4-1 圖4-2創(chuàng)建六角螺母時,先創(chuàng)建圖形中的多邊形。再通過修改修改器列表,選擇擠出,完成六邊形的拉伸。如圖4-3,4-4所示。通過 將創(chuàng)建好的幾何體進(jìn)行裝配,再通過復(fù)合對象中布爾操作將幾何體中的重疊部分切除。如圖4-5所示。最終的機(jī)械手模型如圖4-6所示。4.2制作機(jī)械手的動畫3d max 基礎(chǔ)動畫比較簡單,通過激活自動關(guān)鍵點(diǎn)按鈕,為物體的移動、旋轉(zhuǎn)、縮放等變換參數(shù)記錄動畫。制作機(jī)械手的動畫,還要用到層次式關(guān)系和FK。首先了解什么是層次關(guān)系。比如我們要制作人的手臂動畫。我們希望這樣來控制:對人物的上臂作旋轉(zhuǎn)操作,上臂的運(yùn)動自動帶動了小臂、手腕、手掌、手指等肢體的運(yùn)動。這種用一個物體的運(yùn)動可以帶動其他肢體運(yùn)動的動畫關(guān)系在3ds max 中我們稱其為層次關(guān)系。在這個動畫關(guān)系中,上臂的運(yùn)動決定了小臂的運(yùn)動,小臂會跟隨上臂的運(yùn)動而運(yùn)動;那么在3ds max 中上臂稱為小臂的父物體,小臂則稱為上臂的子物體。 圖4-3 20
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沖床上下料氣動機(jī)械手的設(shè)計
沖床
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氣動
機(jī)械手
設(shè)計
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