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摘要本文从生产实际要求出发，首先对我国袋式货品搬运的现状进行描述和分析，目前我国袋包装产量巨大但是搬运的工作效率低下，因此这个袋式货品搬运机械手的设计十分重要。在对袋式物品的特性及运动过程进行深入研究的基础上，完成了搬运机械手的结构和控制设计两大部分。设计了机械手的手部结构；选择了机械手的驱动方式为气动；使用了合理的手指结构；根据各部分气缸所需的驱动力，确定出手指主要尺寸，完成对气缸的选型。设计合理的气路控制回路，实现竖直运动驱动系统和料手的抓紧和放松。为了实现速度可控和定位准确，采用了传感器装置。速度传感器检测手爪开闭的速度，位置传感器检测目标物体是否到位，就信号反馈给控制器PLC，从而行成一个闭环的系统，最终实现机械手搬运货品的目的。46019
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毕业论文关键词：机械手；搬运；系统设计
ABSTRACT
From the view of actual production requirement, first on the bag of goods handling status of description and analysis, the packaging bag production in our country is huge but handling the work efficiency is low, so the bag of goods handling manipulator design is very important. Based on the in-depth study of the characteristics and the movement process of the bag, the structure and control design of the two parts of the manipulator are completed. Design the structure of manipulator's hands; choose the manipulator driving method for pneumatic; the use of the reasonable finger structure. According to the drive force required for each part of the cylinder to determine the main dimensions of the fingers, the selection of the cylinder. Reasonable design of the pneumatic control circuit, to achieve the vertical motion drive system and the grip and relax. In order to achieve speed control and accurate positioning, using the sensor device. Speed sensor to detect gripper opening and closing speed, position sensor to detect the target object is in place signal feedback to the PLC controller, from walking into a closed-loop system, finally realizes the manipulator handling of goods.
Keywords: Manipulator; handling; system design
目 录
第一章 绪论 1
1.1本课题研究的背景和意义 1
1.2机械手的概述 1
1.3本次设计应设计的内容 2
第二章 机械手总体方案设计 3
2.1 工作任务要求 3
2.2驱动方案的选择 4
2.3控制方案的选择 4
第三章 机械手手部设计 6
3.1手部的种类及设计注意事项： 6
3.2 末端执行器的设计 6
3.2.1 机器人抓取分析 6
3.2.2 夹持器的结构 7
3.2.3通气流量与气缸活塞杆移动速度的关系 11
第四章 机械手气动控制系统设计 12
4.1气动控制系统 12
4.2 气动辅助元件的选取 13
第五章 机械手控制系统的设计 14
5.1系统整体控制设计方案 14
5.2 PLC控制的程序流程 15
5.4控制系统硬件设计 16
5.4.1 I/O点的地址分配 16
5.4.2 PLC的接线图 17
5.5 控制系统软件设计 17
第一章 绪论
1.1本课题研究的背景和意义
化肥、饲料、粮食、水泥、面粉等粉粒形状的物料多数采用袋包装运输，并且这些物料的产量很大，根据中国国粮报告显示：2013年全国稻谷产量为1.907亿吨， 2014年中国稻谷的总产量达到1.985亿吨，这个数据折合成大米大约是1.46亿吨。水泥产量达到13.7吨，化肥产量约为5876.98万吨，粮食年产粮约为4.32亿吨。我国一直还是以人力比如说人力抬运、小车拉运的方式完成袋装物料的仓库搬运以及装卸，这样的搬运不仅工作效率低下，而且劳动力花费相当大。在有粉尘等有毒颗粒的环境下工作，会对劳动者还有周围环境造成污染，危害着工人的身心健康。我们之所以提出采用机械手去装载跟卸取袋装物料，是因为袋装物料具有袋体松软，易变形，在堆放的时候袋与袋之间的距离小且形状不规则等特点，这给机械化的搬运无形之中带来了不小的难度。运用机械手搬运物料不仅可以对生产车间的袋装物料进行搬运，而且可以对仓库的袋装物料进行堆垛，当有小车等运输工具时机械手还可以配合其进行装卸。机械手可以减轻工人的劳动强度以及他们的工作环境完全依赖于它可以可靠地抓取、灵活地移动、智能地控制等优点来装卸袋装物料。因此由机器人替代人工搬运袋式货品就成为一种不错的选择，对袋式货品的搬运的研究也成为国内工程项目研究的热点之一。
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