手爪的气动分选装置(附件)
本次课题课题为基于手爪的气动分选装置，使用的自动分选装置将使用气压传动来完成运行。首先使用铝型材搭建了用来搭载实验装置的机架，然后选择了STMS25x200无杆滑台气缸作为气动装置的横向移动装置，TCM20x200-S多位置固定气缸作为前后移动装置，MK20x60-S多位置固定气缸作为纵向移动装置，实现了手爪的XYZ轴移动，并使用HFTY气动手爪来抓取放下物体。通过磁性传感器检测抓取物体是否有磁性判断其材质，从而达到分选效果。关键词 气动 自动分选 手爪目 录
1 引言 1
1.1 概述 1
1.2 传动方式的选择 1
1.3 机械手爪的发展形势 2
2 试验台的设计 2
2.1 设计的目的与意义 2
2.2 设计要求达到的要求 2
2.3 设计步骤 3
3 气动试验台机架部分设计 3
3.1 材料选材3
3.2 机架的整体尺寸5
3.3 机架的连接5
4 气动试验台气动部分设计 6
4.1 整体方案设计6
4.2 平移部分设计9
4.3 推出部分设计 10
4.4 抬升部分设计 12
4.5 手爪部分设计 13
5 气动试验台其他部分设计15
6 面板放置架设计16
7 PLC部分设计 17
7.1 控制对象及动作要求 17
7.2 PLC的I/O 分配 17
7.3 PLC接线图18
8 所需材料明细18
8.1 所需铝型材明细 18
8.2 气动元件明细 19
8.3 螺钉螺母明细 19
8.4 连接件明细 19
8.5 其他材料明细 19
9 整体工程图 20
结论 22
致谢 24
参考文献 25
1 引言
概述
由于现代工业向着自动化的方向快速发展，PLC技术与自动化生产在工业和各行业生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
19
8.3 螺钉螺母明细 19
8.4 连接件明细 19
8.5 其他材料明细 19
9 整体工程图 20
结论 22
致谢 24
参考文献 25
1 引言
概述
由于现代工业向着自动化的方向快速发展，PLC技术与自动化生产在工业和各行业生产过程中得到愈来愈广泛的运用，PLC全名是可编程控制器，是一种数定运算操作的电子系统，功能尤为强大，包括算数运算、计数、定时、顺序控制、逻辑控制、存储等许多功能。它使用指令代码的形式存储在存储器中，并且通过数字式、模拟式的输入和输出，从而控制各种各样的生产过程。具有可靠性高、干扰能力强；编程简易、使用便捷；设计安装简单、维护量少；功能全面且完善、通用性适用性强；体积小、能耗低等许多特点。自动化生产是将工件传送和控制结合，使其按照规定要求的工艺顺序相连接，自动完成工作的生产系统。工件传送一般包括上下料装置、传送装置、组合加工和储存材料装置。在特定情况下需要完成自动分选不同工件的传送，也就是本篇论文的研究课题。这是自动化生产中的一个重要环节，通过自动分选装置分别将不同的工件输送到不同的生产线上。
传动方式的选择
液压传动和气压传动统称为流体传动，他们的传动介质都是以流体的形式，例如压力油或空气。他们利用各种控制元件组成所需的不同控制回路，再由许多个回路有规律地组成一个能达到要求的控制功能的传递系统，可以用来进行能量的传递、转换与控制。液压传动使用的工作介质为液压油或其他合成液体，气压传动使用的工作介质为空气，由于两种介质的特性不同，故液压传动和气压传动各有各自的特点。液压传动的优点是传递动力大，运动平稳，缺点是由于液体的黏性大，在流动的过程中因为阻力造成的损失大，因此不适合做远距离传动和控制；气压传动的缺点是因为空气的可压缩性大，而且工作压力低，所以传动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气的黏性很小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，所以在远距离的传动和控制的到非常广泛的运用。
随着科学技术的进步和我国现代化进程，在工业上更加倾向于清洁环保、降低能耗的仪器设备，而气压传动的传动介质为空气，来源广、成本低，且清洁无污染，完全符合要求；在传动过程中可直接将废气排泄掉，也不会产生二次污染；同时一个气压站可供多台仪器使用，方便且节约成本；在传动过程中几乎无噪音，因为这些优点，气压传动大有逐渐取代工程技术中主要使用液压传动作为传动方式的趋势，而且也将在新动力能源的开发方面越来越彰显其主导地位， 所以本次课题使用的自动分选装置将使用气压传动来完成运行，目标是设计一台搭载气动自动分选装置的实验台。
机械手爪的发展形势
机械手是一种模仿人的手，并且按照设定程序来进行抓取，夹持和移动工件的装置。一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成。控制系统是机械手的指挥系统，相当于气大脑，它通过控制驱动系统，让执行系统按照规定的要求进行工作，并检测其准确性。本次课题要求使用的是由气压控制的可以抓取物体的手爪。
实验台的设计
2.1 设计目的与意义
综合性、设计性实验是实验教学的一项重要改革，对培养和提高学生的创新精神和实践能力有着重要意义。本课题是立项的自制设备项目的一个部分，本项目计划研制一种用于气动课程设计与PLC课程设计的实验装置，要求试验设备的灵活性好，可以组装多种PLC控制的以气动元件为主要执行机构的自动化装置。本课题要求依托多功能组合式气动实验台提供的元件，设计组装出体重启动分选装置。
设计要求达到的要求
1 要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。
2 完成部分方案的研制和调试工作。
3 参与电控部分方案的设计和调试。
设计步骤
调查研究
研究学生对气动实验台的使用要求，然后检索有关资料。其中包括预测、实验研究成果、发展趋势以及相应的图纸资料等。查阅所需要气动元件及材料的规格参数，通过对上述资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证气动实验台的质量和可行性，方便学生使用。
拟定方案
通常可以拟定出方案进行分析。方案包括的内容有：主要技术参数、材料选择、气动系统、整体布局，主要部件的示意及尺寸图，改进内容等。
在制定方案时应注意以下几个方面：
（1）当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用要求，其次才是尽可能便于制造。要尽量用先进的工艺和创新的结构；
（2）设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可靠后才能用于设计；
（3）继
1 引言 1
1.1 概述 1
1.2 传动方式的选择 1
1.3 机械手爪的发展形势 2
2 试验台的设计 2
2.1 设计的目的与意义 2
2.2 设计要求达到的要求 2
2.3 设计步骤 3
3 气动试验台机架部分设计 3
3.1 材料选材3
3.2 机架的整体尺寸5
3.3 机架的连接5
4 气动试验台气动部分设计 6
4.1 整体方案设计6
4.2 平移部分设计9
4.3 推出部分设计 10
4.4 抬升部分设计 12
4.5 手爪部分设计 13
5 气动试验台其他部分设计15
6 面板放置架设计16
7 PLC部分设计 17
7.1 控制对象及动作要求 17
7.2 PLC的I/O 分配 17
7.3 PLC接线图18
8 所需材料明细18
8.1 所需铝型材明细 18
8.2 气动元件明细 19
8.3 螺钉螺母明细 19
8.4 连接件明细 19
8.5 其他材料明细 19
9 整体工程图 20
结论 22
致谢 24
参考文献 25
1 引言
概述
由于现代工业向着自动化的方向快速发展，PLC技术与自动化生产在工业和各行业生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
19
8.3 螺钉螺母明细 19
8.4 连接件明细 19
8.5 其他材料明细 19
9 整体工程图 20
结论 22
致谢 24
参考文献 25
1 引言
概述
由于现代工业向着自动化的方向快速发展，PLC技术与自动化生产在工业和各行业生产过程中得到愈来愈广泛的运用，PLC全名是可编程控制器，是一种数定运算操作的电子系统，功能尤为强大，包括算数运算、计数、定时、顺序控制、逻辑控制、存储等许多功能。它使用指令代码的形式存储在存储器中，并且通过数字式、模拟式的输入和输出，从而控制各种各样的生产过程。具有可靠性高、干扰能力强；编程简易、使用便捷；设计安装简单、维护量少；功能全面且完善、通用性适用性强；体积小、能耗低等许多特点。自动化生产是将工件传送和控制结合，使其按照规定要求的工艺顺序相连接，自动完成工作的生产系统。工件传送一般包括上下料装置、传送装置、组合加工和储存材料装置。在特定情况下需要完成自动分选不同工件的传送，也就是本篇论文的研究课题。这是自动化生产中的一个重要环节，通过自动分选装置分别将不同的工件输送到不同的生产线上。
传动方式的选择
液压传动和气压传动统称为流体传动，他们的传动介质都是以流体的形式，例如压力油或空气。他们利用各种控制元件组成所需的不同控制回路，再由许多个回路有规律地组成一个能达到要求的控制功能的传递系统，可以用来进行能量的传递、转换与控制。液压传动使用的工作介质为液压油或其他合成液体，气压传动使用的工作介质为空气，由于两种介质的特性不同，故液压传动和气压传动各有各自的特点。液压传动的优点是传递动力大，运动平稳，缺点是由于液体的黏性大，在流动的过程中因为阻力造成的损失大，因此不适合做远距离传动和控制；气压传动的缺点是因为空气的可压缩性大，而且工作压力低，所以传动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气的黏性很小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，所以在远距离的传动和控制的到非常广泛的运用。
随着科学技术的进步和我国现代化进程，在工业上更加倾向于清洁环保、降低能耗的仪器设备，而气压传动的传动介质为空气，来源广、成本低，且清洁无污染，完全符合要求；在传动过程中可直接将废气排泄掉，也不会产生二次污染；同时一个气压站可供多台仪器使用，方便且节约成本；在传动过程中几乎无噪音，因为这些优点，气压传动大有逐渐取代工程技术中主要使用液压传动作为传动方式的趋势，而且也将在新动力能源的开发方面越来越彰显其主导地位， 所以本次课题使用的自动分选装置将使用气压传动来完成运行，目标是设计一台搭载气动自动分选装置的实验台。
机械手爪的发展形势
机械手是一种模仿人的手，并且按照设定程序来进行抓取，夹持和移动工件的装置。一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成。控制系统是机械手的指挥系统，相当于气大脑，它通过控制驱动系统，让执行系统按照规定的要求进行工作，并检测其准确性。本次课题要求使用的是由气压控制的可以抓取物体的手爪。
实验台的设计
2.1 设计目的与意义
综合性、设计性实验是实验教学的一项重要改革，对培养和提高学生的创新精神和实践能力有着重要意义。本课题是立项的自制设备项目的一个部分，本项目计划研制一种用于气动课程设计与PLC课程设计的实验装置，要求试验设备的灵活性好，可以组装多种PLC控制的以气动元件为主要执行机构的自动化装置。本课题要求依托多功能组合式气动实验台提供的元件，设计组装出体重启动分选装置。
设计要求达到的要求
1 要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。
2 完成部分方案的研制和调试工作。
3 参与电控部分方案的设计和调试。
设计步骤
调查研究
研究学生对气动实验台的使用要求，然后检索有关资料。其中包括预测、实验研究成果、发展趋势以及相应的图纸资料等。查阅所需要气动元件及材料的规格参数，通过对上述资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证气动实验台的质量和可行性，方便学生使用。
拟定方案
通常可以拟定出方案进行分析。方案包括的内容有：主要技术参数、材料选择、气动系统、整体布局，主要部件的示意及尺寸图，改进内容等。
在制定方案时应注意以下几个方面：
（1）当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用要求，其次才是尽可能便于制造。要尽量用先进的工艺和创新的结构；
（2）设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可靠后才能用于设计；
（3）继
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