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《苏州大学》 2010年
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自动换刀机械手结构设计及PLC控制研究

戴勤  
【摘要】: 数控机床的发展与应用,大大降低了零件加工的辅助时间,极大的提高了生产率。数控机床发展成了当今普遍应用的一种更新、更先进的制造设备即加工中心。加工中心带有刀库和自动换刀装置,能对工件按预定程序进行多工序加工的高度自动化的多功能的数字控制机床。气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点,特别适用于数控机床自动换刀上。 为了增强机械手的通用性和互换性,使同一机械手由于应用不同的模块而具有不同的功能,本文采用模块化气动机械手,对基座、立柱、手臂、手部等模块进行结构设计,通过模块选择与组合,以构成一定范围内的不同功能或同功能不同性能、不同规格的系列产品,并且在产品变化或临时对机械手进行新任务分配时,可以允许方便地改动或重新设计其新部件,能很快地投产,降低安装和转换工作的费用,便于机械手的标准化生产和使用。在机械手的运动和动力学分析中,根据D-H法建立了机械手的运动学模型,确定各连接杆件与末端执行器的空间位置和姿态关系;根据拉格朗日方程建立机械手动力学模型,确定各关节运动与作用力(或力矩)之间的关系。对机械手的定位控制分析,采用电气-气压伺服定位技术设计机械手的驱动系统,气动执行元件根据输入系统的电气信号而动作,从而驱动负载输出相应的物理量。系统采用simatic S7-200 PLC作为控制核心,根据机械手的工作流程制定控制方案,实现了机械手的任意点定位和无级调速。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP241

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陈婷婷;4R多关节轮毂加工上下料机械手的运动分析与研究[D];沈阳工业大学;2012年
2 李怀洋;圆盘式刀库及机械手可靠性增长研究[D];吉林大学;2012年
3 姜倩倩;板簧搬运机械手控制系统及轨迹规划研究[D];山东理工大学;2012年
4 赵锦荣;拉伸机专用上下料机械手的设计与控制系统研究[D];苏州大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张永贵;喷漆机器人若干关键技术研究[D];西安理工大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 咸博;圆盘式刀库机械手自动换刀系统可靠性试验台研究[D];吉林大学;2011年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 戴勤;自动换刀机械手结构设计及PLC控制研究[D];苏州大学;2010年
4 周鹏;搬运机械手教学模型设计及其PLC控制系统[D];中国海洋大学;2011年
5 檀杰;四自由度物料搬运机械手的研制[D];武汉理工大学;2011年
6 吴珊;吸盘式机械手驱动及自动化控制系统设计[D];北京工业大学;2012年
7 郭剑晖;机械手PLC控制系统设计[D];南昌大学;2012年
8 石岩;数字控制放射粒子肿瘤内植入机械手的软件系统研制[D];吉林大学;2012年
9 张杰;手部康复治疗机械手的设计与研究[D];沈阳理工大学;2012年
10 高建秀;助力机械手控制系统实验研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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