scara機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),scara,機(jī)器人,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)
本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
論文（設(shè)計(jì)）題目：
scara機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 院：
專(zhuān) 業(yè)：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
2015年5 月19 日
XXXXX本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 III 頁(yè)
目 錄
目 錄 I
摘 要 IV
第一章 緒論 1
1.1 目的與意義 1
1.2 scara機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 1
1.3 研究?jī)?nèi)容 2
1.4 問(wèn)題解決 3
第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 4
2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)形式的設(shè)計(jì) 4
2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成設(shè)計(jì) 6
2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部分的計(jì)算選擇 6
2.3.1 手部的設(shè)計(jì) 6
2.3.2 操作臂的工作空間設(shè)計(jì) 8
2.3.3 機(jī)座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9
2.3.4 軸套的受力分析 9
2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理 10
2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 10
第三章 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
3.2 scara機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 13
3.3 氣動(dòng)元件選擇 14
3.3.1 氣源裝置選擇 14
3.3.2 執(zhí)行元件選擇 15
3.3.3 控制元件選擇 16
3.3.4 輔助元件選擇 17
3.3.5 真空發(fā)生器選擇 18
3.3.6 吸盤(pán) 18
3.4 氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理 18
第四章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析 22
4.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 22
4.2 控制系統(tǒng)的性能要求 22
4.3 傳感器的分析與選擇 23
4.3.1 位置檢測(cè)裝置 23
4.3.2 滑覺(jué)傳感器 23
4.3.3 視覺(jué)傳感器 24
4.4 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì) 25
4.4.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
4.4.2 PLC種類(lèi)及型號(hào)選擇 30
4.4.3 I/O點(diǎn)數(shù)分配 30
4.4.4 PLC外部接線(xiàn)圖 32
4.4.5 scara機(jī)器人控制原理 32
4.5 PLC程序設(shè)計(jì) 34
4.5.1 總體程序框圖 34
4.5.2 初始化及報(bào)警程序 36
4.5.3 手動(dòng)控制程序 37
4.5.4 自動(dòng)控制程序 39
第五章 總結(jié)與展望 42
參考文獻(xiàn) 43
致 謝 44
附 錄 45
scara機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘 要
先進(jìn)的制造機(jī)器人起著非常重要的作用。它可以攜帶貨物，SCARA機(jī)器人代替人類(lèi)勞動(dòng)重的物品?？梢詫?shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在危險(xiǎn)的環(huán)境中運(yùn)行，人身安全的保護(hù)，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造，冶金，電子，輕工和原子能。
在本文中，機(jī)器人的最新發(fā)展，根據(jù)設(shè)計(jì)，機(jī)器人機(jī)器人分析系統(tǒng)提出了氣壓傳動(dòng)，PLC控制結(jié)合設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。整體的設(shè)計(jì)理念，充分考慮到了硬件和軟件自身的特點(diǎn)和優(yōu)化。排序機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和該材料的控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)。在它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用氣壓傳動(dòng)，選擇PLC控制系統(tǒng)的控制單元來(lái)完成系統(tǒng)的初始化功能，機(jī)器人的操作，故障報(bào)警等功能。最后，一個(gè)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在理論上，一個(gè)清晰的控制策略。
通過(guò)以上部分的工作，取得了經(jīng)濟(jì)，實(shí)用，高可靠性設(shè)計(jì)材料SCARA機(jī)器人機(jī)器人設(shè)計(jì)的其他經(jīng)濟(jì)型PLC控制系統(tǒng)也具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞: scara機(jī)器人，氣動(dòng)控制，可編程控制器（PLC），自動(dòng)化控制，。
XXXXX本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 42 頁(yè)
第一章 緒論
1.1 目的與意義
該機(jī)器人可以有很多來(lái)回，需要一種先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備的產(chǎn)品更新，單調(diào)的精密加工和需求，它是在先進(jìn)制造領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的作用。這是一個(gè)標(biāo)量型機(jī)器人，代替人的繁重勞動(dòng)項(xiàng)目，你可以隨身攜帶的貨物。生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)的，腐蝕性和有毒氣體和其他環(huán)境中，它可以用于在寬的機(jī)器制造安全的個(gè)體在高溫和保護(hù)冶金，電子，輕工，核它可以操作到。
可編程邏輯控制器（PLC），中央處理器核心，計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，可靠性高，功能全面的，靈活組合，簡(jiǎn)單的編程，低功耗的組合，它它已成為最常用的控制臂控制中使用的系統(tǒng)。 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，體積小，可靠性高，精度高，故障率低，我們正在運(yùn)行。
滿(mǎn)足工業(yè)的需要，正在開(kāi)發(fā)PLC控制的機(jī)器人任務(wù)，以提供傳感器的要求的精度，是可能的排序不同顏色的材料預(yù)先設(shè)定的程序，小批量的生產(chǎn)和操作靈活性的自動(dòng)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化品種，它被廣泛有一個(gè)靈活的生產(chǎn)線(xiàn)。相反，PLC控制這樣做的，就是持續(xù)的單調(diào)的工作計(jì)劃，在高溫環(huán)境中的一部分，你可以操縱的釋放或改變預(yù)設(shè)危險(xiǎn)區(qū)域的自動(dòng)化設(shè)備，新產(chǎn)品，再簡(jiǎn)單的任務(wù)臨時(shí)改變就是可能的新成員需要設(shè)計(jì)，以及因?yàn)槲恢玫淖兓?，就是重新編程，只要，減少快速安裝和轉(zhuǎn)換工作的成本，就可以投入生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)尤其適用于機(jī)器人的一個(gè)完整的硬件和軟件組件。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)施，它將包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。
1.2 scara機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
機(jī)器人負(fù)載，以便卸載和共同加工，汽車(chē)，焊接，是先在油漆。危險(xiǎn)的，有害，有毒，低溫，高熱和推廣窮人和手的人可以替代，而不是執(zhí)行的重疊繁重的工作條件的人來(lái)說(shuō)，標(biāo)量機(jī)器人的腿和大腦功能，人們的擴(kuò)張，為了確保產(chǎn)品和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的品質(zhì)。目前，特別是電子設(shè)備制造業(yè)，汽車(chē)制造，塑料加工，一般機(jī)械制造和金屬加工工業(yè)中，用于生產(chǎn)。工業(yè)機(jī)器人，在數(shù)控加工中心，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)，創(chuàng)造了柔性制造系統(tǒng)（FMS），計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，生產(chǎn)自動(dòng)化自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。生產(chǎn)和改進(jìn)的功能和業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)等方面，我們將擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用。
的發(fā)展和改進(jìn)的智能機(jī)器人水平寬度標(biāo)量機(jī)器人中，機(jī)器人已被用于許多領(lǐng)域。從傳統(tǒng)的汽車(chē)制造到非制造業(yè)的擴(kuò)張。如采礦等機(jī)器人，機(jī)器人搭建和水電系統(tǒng)維護(hù)和修理機(jī)器人。國(guó)防，醫(yī)療，食品加工，以及生活在服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用等各方面有所提高。
在未來(lái)的幾年中，傳感器技術(shù)，激光技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)得到廣泛的機(jī)器人，該機(jī)器人是更有效的，并會(huì)嘗試這些技術(shù)的應(yīng)用，將被施加的高品質(zhì)的，在運(yùn)行成本低的領(lǐng)域。這是，醫(yī)療機(jī)器人，醫(yī)療保健，生物技術(shù)，工業(yè)，教育，救災(zāi)，海洋開(kāi)發(fā)，維護(hù)機(jī)械，運(yùn)輸?shù)奈磥?lái)，是農(nóng)業(yè)的場(chǎng)，養(yǎng)殖假設(shè)。
1.3 研究?jī)?nèi)容
隨著機(jī)器人技術(shù)和機(jī)器人應(yīng)用的飛速發(fā)展不斷深化，不僅要求高可靠性，靈活性和操作靈活性的控制，同時(shí)也為它的成本低，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)。在本文中，一個(gè)機(jī)器人以下幾個(gè)方面：
設(shè)計(jì)（1）機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)
執(zhí)行系統(tǒng)傳動(dòng)部件和機(jī)械零件，適用于各種體育實(shí)體機(jī)器人其中實(shí)現(xiàn)的。 3包括主體，臂，端部執(zhí)行器，其中每個(gè)部分具有多個(gè)自由度可以是一個(gè)整體部分。目的主要是完成系統(tǒng)上的手的設(shè)計(jì)，和機(jī)器人手臂的基部。
（2）設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是各系統(tǒng)中的功率器件的一部分。通過(guò)比較液壓，氣動(dòng)，電動(dòng)三通驅(qū)動(dòng)的方法，這種設(shè)計(jì)選擇氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方法。包括原則的選擇，得出氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)，氣動(dòng)原理圖和工作的氣動(dòng)元件。
（3）設(shè)計(jì)機(jī)器人控制系統(tǒng)
指令控制系統(tǒng)是一種機(jī)器人系統(tǒng)，其控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)的實(shí)施需要的時(shí)間和工作。該機(jī)器人采用可編程邏輯控制器（PLC），機(jī)器人控制，包括PLC的選擇，傳感器類(lèi)型選擇，I / O端口選擇，原理，控制系統(tǒng)，自動(dòng)梯形程序圖圖紙。
1.4 問(wèn)題解決
1 解決scara機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，要求scara機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、具有一定的代表性。
2 執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)精度的問(wèn)題。
3 scara機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)的電路和控制程序，并解決工件和控制 系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問(wèn)題。
4 元件的匹配規(guī)則和知識(shí)的獲取及其表達(dá)形式。
5 傳感器的類(lèi)型選擇。
第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析
機(jī)器手的執(zhí)行結(jié)構(gòu)是scara機(jī)器人賴(lài)以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的實(shí)體。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局類(lèi)型直接影響到scara機(jī)器人的工作性能。
2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)形式的設(shè)計(jì)
更基本的類(lèi)型的機(jī)器人，根據(jù)在類(lèi)型方面的臂的坐標(biāo)，有四種基本類(lèi)型：直角，圓柱坐標(biāo)式，風(fēng)格和鉸接式球面坐標(biāo)。下面簡(jiǎn)要分析和多種類(lèi)型的機(jī)器人的比較：
1，直角坐標(biāo)機(jī)器人
直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作崗位或者已與使用機(jī)器人帶對(duì)齊。它可以用來(lái)伸縮臂，左右移動(dòng)和上下移動(dòng)，根據(jù)在三個(gè)方向的X，Y，Z軸的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)笛卡爾坐標(biāo)。
這可能是運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)性范圍;的兩個(gè)或三個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在X，Y，Z三連勝最終運(yùn)動(dòng)方向A，B，C三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了六個(gè)自由度。
直角坐標(biāo)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)：
（1）生產(chǎn)周期時(shí)間短，以滿(mǎn)足速度的要求;
（2）是生產(chǎn)線(xiàn)輸送和加工裝配機(jī)械易兼容;
（3）拳擊班，更復(fù)雜的工作流程，位置容易改變;
（4）的定位精度，負(fù)載變化不影響回報(bào)的準(zhǔn)確性;
（5）易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，使用數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)或閉環(huán)。
缺點(diǎn)：小機(jī)器人的工作范圍內(nèi)。
2，圓柱形坐標(biāo)機(jī)器人
柱面坐標(biāo)SCARA機(jī)器人是一種最廣泛使用的，它適用于對(duì)工件的處理和測(cè)量。直觀(guān)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小機(jī)身，以及更大范圍的議案等。
筒狀的工作坐標(biāo)SCARA機(jī)器人的范圍可以分成：一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平面加直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這是不內(nèi);直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人有五個(gè)基本操作：
（1）橫臂;
（2）伸縮臂;
（3）手臂上下;
（4）臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
（5）夾持器夾緊作用。
圓柱形SCARA機(jī)器人，其特征在于所述垂直導(dǎo)柱和滑動(dòng)套筒，裝在滑動(dòng)套筒的臂，所述臂可以做，使縱向和橫向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)弧。
3，球面坐標(biāo)機(jī)器人
球面坐標(biāo)SCARA機(jī)器人是一個(gè)很大的自由，更廣泛地使用機(jī)器人。其工作范圍包括：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);二加一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
球面坐標(biāo)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)8操作系統(tǒng)：
（1）移動(dòng)手臂向上和向下，即俯仰運(yùn)動(dòng);
（2）關(guān)于ARM操作，即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
（3）周?chē)谋?，折疊操作動(dòng)作;
（4）彎曲手腕上下;
（5）從手腕一側(cè)到另一側(cè);
（6）旋轉(zhuǎn)手腕的運(yùn)動(dòng);
（7），夾持器夾緊作用;
（8）移動(dòng)至整個(gè)機(jī)器人。
SCARA機(jī)器人手臂功能安裝在一個(gè)球坐標(biāo)樞軸，樞軸和安裝在所述叉架上，就可以使上下移動(dòng)在垂直平面的彎曲間距，它可以用來(lái)伸縮臂，水平搖攝還它可以擺動(dòng)和下來(lái)，象工作的范圍和人的手。它的自動(dòng)選擇的動(dòng)作最合理的路線(xiàn)。這樣高的效率。此外，由于擺動(dòng)的上下，在其相對(duì)小的尺寸，大的工作范圍內(nèi)。
4.scara機(jī)器人
SCARA機(jī)器人靠近一個(gè)合適的車(chē)身控制裝置。這是相同的人員有彎頭，可以實(shí)現(xiàn)更自由的操作更加靈活，適合在密閉空間工作。 SCARA機(jī)器人，早在20世紀(jì)40年代給應(yīng)用在核工業(yè)，其次是海洋應(yīng)用的發(fā)展，也有一些有前途的。
SCARA機(jī)器人手臂擺動(dòng)手臂和肘部和肩部和移動(dòng)。它也有一個(gè)上部結(jié)構(gòu)，類(lèi)似的功能可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)有一個(gè)大致的工作人員，我們需要制定最合適的配置。
SCARA機(jī)器人類(lèi)型是首選要考慮到滿(mǎn)足其運(yùn)動(dòng)的要求，所以在復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)條件方面的考慮機(jī)器人。的機(jī)械手設(shè)計(jì)的主要作用是在運(yùn)動(dòng)武器，提升整體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和機(jī)器人。
直角坐標(biāo)機(jī)器人雖然各地線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)和其他運(yùn)動(dòng)的上下伸縮臂，但沒(méi)有機(jī)器人的整體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以我不認(rèn)為笛卡爾SCARA機(jī)器人。
球形坐標(biāo)機(jī)器人SCARA SCARA機(jī)器人和要求足以滿(mǎn)足運(yùn)行的要求，但它們的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的，有很多動(dòng)作是沒(méi)有必要的，這是一種浪費(fèi)，并增加了成本和制造難度。
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人手臂伸展，以滿(mǎn)足臂向上和向下，向后轉(zhuǎn)動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人的手臂可以隨即采取行動(dòng)，以改變整體旋轉(zhuǎn)，以滿(mǎn)足機(jī)器人設(shè)計(jì)的操作要求。這樣的修改并未改變機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，但要實(shí)現(xiàn)改變了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的一部分，所以一定要使用圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。
2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成設(shè)計(jì)
（1） 以下工業(yè)機(jī)器人標(biāo)執(zhí)行系統(tǒng)主要機(jī)械部件：
（2） 標(biāo)量型機(jī)器人手握的工作和工具的直接參與。
（3） 的SCARA機(jī)器人臂，以達(dá)到更大范圍的運(yùn)動(dòng)部件是用來(lái)支撐手腕和手。
（4） 該柱支承臂時(shí)，它驅(qū)動(dòng)所述提升體的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
（5） 基座支撐的SCARA機(jī)器人臂裝置和其他裝置，以及用于連接的驅(qū)動(dòng)部。
2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部分的計(jì)算選擇
2.3.1 手部的設(shè)計(jì)
更基本的類(lèi)型的機(jī)器人，根據(jù)在類(lèi)型方面的臂的坐標(biāo)，有四種基本類(lèi)型：矩形，圓柱坐標(biāo)式，風(fēng)格和鉸接式球面坐標(biāo)。下面簡(jiǎn)要分析和多種類(lèi)型的機(jī)器人的比較：
1，直角坐標(biāo)機(jī)器人
直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作或已使用自動(dòng)磁帶對(duì)齊。它可以用來(lái)伸縮臂，左右移動(dòng)，并根據(jù)在X，Y直角坐標(biāo)的Z軸三個(gè)方向上的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)。
這可能是運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)性范圍;兩個(gè)或三個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在X，Y，Z三連勝最終運(yùn)動(dòng)方向A，B，C三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了六個(gè)自由度。
直角坐標(biāo)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)：
（1）生產(chǎn)周期時(shí)間短，以滿(mǎn)足速度的要求;
（2）生產(chǎn)線(xiàn)輸送和加工裝配機(jī)械容易兼容;
（3）班拳，更復(fù)雜的工作流程，容易改變位置;
（4）的定位精度，負(fù)載變化不影響回報(bào)的準(zhǔn)確性;
（5）易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，采用數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)或閉環(huán)。
缺點(diǎn)：在工作范圍內(nèi)的小機(jī)器人。
2，圓柱形坐標(biāo)機(jī)器人
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人是最廣泛使用的類(lèi)型之一，它是適合于工件的處理和測(cè)量。直觀(guān)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小的機(jī)箱，以及更大范圍的議案等。
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的工作范圍，可分為：一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平面加直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這是不內(nèi);直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人有五個(gè)基本步驟：
（1）臂;
（2）伸縮臂;
（3）手臂上下;
（4）的臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
（5）夾持器夾緊作用。
圓柱形機(jī)器人，其特征在于所述垂直導(dǎo)柱和滑動(dòng)套筒，安裝在臂的滑動(dòng)套筒，該臂可以做，使縱向和橫向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)弧。
3，球面坐標(biāo)機(jī)器人
球面坐標(biāo)機(jī)器人是一個(gè)很大的自由，更廣泛地使用機(jī)器人。其工作范圍包括：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);二加一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
球面坐標(biāo)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)8操作系統(tǒng)：
（1）移動(dòng)手臂向上和向下，即俯仰運(yùn)動(dòng);
（2）關(guān)于ARM操作，即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
（3）周?chē)谋蹌?dòng)作折疊操作;
（4）彎曲手腕上下;
（5）從手腕一側(cè)到另一側(cè);
（6）在手腕的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
（7），夾持器夾緊作用;
（8）移動(dòng)至整個(gè)機(jī)器人。
功能機(jī)器人臂，其安裝在樞軸球面坐標(biāo)，樞軸和安裝在所述叉架上，就可以使上下移動(dòng)的彎音的垂直平面內(nèi)，它可用于伸縮臂，水平搖攝，除了，它可以擺動(dòng)上下，像工作和人的手的范圍。它自動(dòng)移動(dòng)選擇最合理的路線(xiàn)。這樣的高效率。此外，由于擺動(dòng)的上下，在其相對(duì)小的尺寸，大的工作范圍內(nèi)。
4.機(jī)器人
機(jī)器人技術(shù)是近體適當(dāng)?shù)目刂蒲b置。這是相同的員工肘，可以實(shí)現(xiàn)操作更靈活，適合在狹窄空間內(nèi)工作更自由。 SCARA機(jī)器人，早在20世紀(jì)40年代，在核工業(yè)突然施加，其次是海洋應(yīng)用的發(fā)展，也有一些有前途的。
機(jī)械手臂和擺動(dòng)手臂和肘部和肩部運(yùn)動(dòng)。它也有一個(gè)上部結(jié)構(gòu)，類(lèi)似的功能可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)有一個(gè)大致的工作人員，我們需要制定最合適的配置。
SCARA機(jī)器人類(lèi)型是優(yōu)選的，考慮到以滿(mǎn)足他們的行為的要求，那么復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)條件來(lái)考慮機(jī)器人。 SCARA機(jī)器人的主要作用是在運(yùn)動(dòng)中的武器設(shè)計(jì)提升了整體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和機(jī)器人。
雖然局部線(xiàn)性直角坐標(biāo)機(jī)器人和上下伸縮臂等動(dòng)作，但機(jī)器人的沒(méi)有整體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以我不認(rèn)為直角坐標(biāo)機(jī)器人。
球形坐標(biāo)機(jī)器人的操作和要求足以滿(mǎn)足要求運(yùn)行，但它們的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的，有很多動(dòng)作是沒(méi)有必要的，這是一種浪費(fèi)，并增加了成本和制造困難。
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人手臂延伸，以滿(mǎn)足武器向上和向下，手臂向后旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然后，機(jī)器人手臂可以采取行動(dòng)來(lái)改變整體旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)要求。這樣的修改并未改變機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，但要實(shí)現(xiàn)變革，在整個(gè)系統(tǒng)作為經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的一部分，所以一定要使用圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。
真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)如圖2.1所示。
圖2.1 吸盤(pán)機(jī)構(gòu)圖
2.3.2 操作臂的工作空間設(shè)計(jì)
機(jī)器人臂的主要部分是支持手腕，手指和工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使它們。通常有三種運(yùn)動(dòng)臂 - 伸縮，旋轉(zhuǎn)和升降。基本操作是在臂的期望位置移動(dòng)的手，抓住工件重量最大重量和臂本身。
1手臂組成：
（1）的操作裝置，例如液壓缸，氣缸，齒條凸輪臂和驅(qū)動(dòng)器的其它運(yùn)動(dòng)部件。
（2）的導(dǎo)向是保證正確的方向，并承擔(dān)對(duì)工件的重量以及所得扭轉(zhuǎn)力矩彎曲臂。
（3）臂，作為連接并經(jīng)受外力。
2臂的設(shè)計(jì)要求：
（1）臂承載能力，剛性和輕量化。
速度（2）臂為適當(dāng)?shù)膽T性變小。
（3）臂的動(dòng)作，是靈活的。
（4）高的定位精度。
（5）是更通用。
3臂結(jié)構(gòu)
伸縮臂和下部一般線(xiàn)性石油（氣）缸驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)，都表示一個(gè)大致線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)臂和導(dǎo)向裝置，該組合物的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常使用直到油箱，油馬達(dá)加斯加齒輪，齒條。它可分為以下幾類(lèi)，線(xiàn)性油（氣），和往復(fù)缸。
汽缸：機(jī)器人手臂的液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到最常用的是，是一個(gè)單刀雙作用氣缸。見(jiàn)證液壓活塞的雙向運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)制，就可以固定在活塞運(yùn)動(dòng)的氣缸中，這是固定的，可移動(dòng)缸桿。
雙動(dòng)雙桿氣缸：如果你需要很多的旅行，很長(zhǎng)的圓柱體，體積大，并進(jìn)行艱難的努力。由于膨脹和收縮雙缸，兩者是，你能滿(mǎn)足小槽的容量的需要。它的缺點(diǎn)，車(chē)程有兩個(gè)速度。
螺母部：機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)??單自鎖是低傳輸效率。這樣的滾珠絲桿，而且效率能夠提高，制造較長(zhǎng)，且然后由于更加困難。
往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和機(jī)械手，不要求大量的旅行，設(shè)計(jì)是選擇的單個(gè)雙作用液壓缸桿缸固定桿，以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)考慮在內(nèi)，是容易的運(yùn)動(dòng)。
伸縮移動(dòng)，以便防止所述臂的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的延伸方向，并增加承載能力，和提高運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度，必須有手段操縱導(dǎo)向臂。引導(dǎo)臂部分，以確定的安裝，配置和負(fù)載條件的形式。有一起使用的導(dǎo)桿設(shè)計(jì)中的兩個(gè)伸縮運(yùn)動(dòng)單，雙導(dǎo)桿導(dǎo)桿。
2.3.3 機(jī)座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)組件的一個(gè)基本組成部分，并驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的機(jī)器人致動(dòng)器被安裝在機(jī)器的基礎(chǔ)上，它是從支承的所有部分的機(jī)器人的重量。它是剛性的，占地面積小，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)和建設(shè)要求，外觀(guān)精美。
從正規(guī)框架，地板和懸掛，或分為固定式，移動(dòng)和旅行。無(wú)論是哪種形式，機(jī)器人必須是固定的工作時(shí)間席位。它可以是能夠定位制動(dòng)器以停止移動(dòng)基站，以確保在工作位置的機(jī)器人的精度。在這種機(jī)器人的設(shè)計(jì)需要選擇一個(gè)固定的基地地板。
基部結(jié)構(gòu)和所述機(jī)器人的一個(gè)特殊的操縱，傳輸和控制部分的整體結(jié)構(gòu)通常單獨(dú)設(shè)置，這是相對(duì)簡(jiǎn)單的堿或不存在堿。通用的機(jī)器人中，發(fā)送部分設(shè)置內(nèi)部機(jī)架或下??，控制單元被布置在所述組的頂部或單個(gè)控制箱布局之后。
需要一個(gè)機(jī)器人臂旋轉(zhuǎn)模塊，固定在擺動(dòng)缸堿是必要的。如果水平缸，垂直缸和一個(gè)手機(jī)構(gòu)直接安裝到擺動(dòng)氣缸輸出軸機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但增加擺動(dòng)氣缸軸力，較高的氣缸本身的要求，并易造成損壞搖擺壓力缸。同時(shí)，機(jī)器人本身，重心和傾覆力矩形成的圓筒擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸從上述重量和傾覆機(jī)架每個(gè)氣缸直立軸的運(yùn)動(dòng)，因此在使用該連接器組件的，SCARA機(jī)器人柱的沖擊瞬間承受。連接組件由四部分組成：雙向推力球軸承，底座，轉(zhuǎn)臺(tái)和捕捉罩。如圖2.2所示。選擇推力球軸承，而不是單向的，因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)底座和不能直接連接到軸向。推力球軸承可方便地與車(chē)輪軸承內(nèi)圈與連接到基座蓋的外圈上的卡扣配合。此外，推力球軸承應(yīng)更多選擇數(shù)量的公稱(chēng)尺寸，這樣可以更好地承受傾覆力矩。
1、底座 2、擺動(dòng)氣缸 3、雙向推力球軸承 4、扣罩 5、轉(zhuǎn)臺(tái)
圖2.2機(jī)座結(jié)構(gòu)圖
2.3.4 軸套的受力分析
根據(jù)上述分析，設(shè)計(jì)的零件能到達(dá)要求。
2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理
從基座，立柱，橫臂，垂直臂，電磁閥和其他部件吸盤(pán)機(jī)器人的主要結(jié)構(gòu)。其中，基機(jī)擺動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)單臂和抽油桿雙作用氣缸驅(qū)動(dòng)。基本上有一個(gè)機(jī)器人伸縮，升降，左右旋轉(zhuǎn)，吸收材料，并把此事采取這種行動(dòng)。
2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
根據(jù)前面scara機(jī)器人各部分的設(shè)計(jì)，可做出scara機(jī)器人大體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖2.3所示，大圖見(jiàn)CAD圖。
圖2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
第三章 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正準(zhǔn)備開(kāi)車(chē)致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)不同的動(dòng)力源是液壓，氣動(dòng)，電氣，機(jī)械，電液關(guān)節(jié)和氣液機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的其他手段。在液壓，氣動(dòng)目前使用的電動(dòng)三驅(qū)動(dòng)方式。
3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
液壓驅(qū)動(dòng)，功率重量比，換擋平順和頻繁換向，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單，自潤(rùn)滑性，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命。但是，油的環(huán)境中，油源，成本高，它能夠澄清許多工作噪聲。
電力驅(qū)動(dòng)，控制精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，信號(hào)檢測(cè)，傳輸，處理方便。然而，驅(qū)動(dòng)器是昂貴的，你可以限制的具體機(jī)會(huì)申請(qǐng)。出于這個(gè)原因，那里的人能買(mǎi)得起，尋求一些其他的車(chē)。
價(jià)格低氣壓傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更多的時(shí)候強(qiáng)勁的動(dòng)力體積比，污染防治，工業(yè)機(jī)器人。同時(shí)繼續(xù)提高，但由于其組成，“低成本自動(dòng)化技術(shù)”，生產(chǎn)成本的性能，并且將持續(xù)降低，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛現(xiàn)代的用于氣路。在現(xiàn)代化的設(shè)備和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，它配備了幾乎所有的氣動(dòng)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，有關(guān)空氣壓力系統(tǒng)中，完全自動(dòng)化的過(guò)程中，用30％，90％的包裝機(jī)械，70％鑄造，自動(dòng)焊接設(shè)備，機(jī)械的比例，鍛壓設(shè)備和洗衣機(jī)40％至50％ ，礦山機(jī)械，紡織機(jī)械，制鞋，木材加工，食品機(jī)械，工業(yè)機(jī)器人，設(shè)備的30％，43％，氣壓系統(tǒng)的20％。日本，美國(guó)，德國(guó)，年平均銷(xiāo)售氣動(dòng)設(shè)備的其他國(guó)家的增長(zhǎng)，將超過(guò)10-15％。的值液壓元件，以及大的步伐，靠近氣動(dòng)設(shè)備在許多工業(yè)國(guó)家中，氣動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的輸出，是工具，這已成為以被做以滿(mǎn)足許多的生產(chǎn)要求的一個(gè)重要的用途產(chǎn)業(yè)。表3.1列出了各種控制方法的比較。液壓驅(qū)動(dòng)，功率重量比，換擋平順和頻繁換向，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單，自潤(rùn)滑性，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命。但是，油的環(huán)境中，油源，成本高，它能夠澄清許多工作噪聲。
電力驅(qū)動(dòng)，控制精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，信號(hào)檢測(cè)，傳輸，處理方便。然而，驅(qū)動(dòng)器是昂貴的，你可以限制的具體機(jī)會(huì)申請(qǐng)。出于這個(gè)原因，那里的人能買(mǎi)得起，尋求一些其他的車(chē)。
價(jià)格低氣壓傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更多的時(shí)候強(qiáng)勁的動(dòng)力體積比，污染防治，工業(yè)機(jī)器人。同時(shí)繼續(xù)提高，但由于其組成，“低成本自動(dòng)化技術(shù)”，生產(chǎn)成本的性能，并且將持續(xù)降低，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛現(xiàn)代的用于氣路。在現(xiàn)代化的設(shè)備和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，它配備了幾乎所有的氣動(dòng)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，有關(guān)空氣壓力系統(tǒng)中，完全自動(dòng)化的過(guò)程中，用30％，90％的包裝機(jī)械，70％鑄造，自動(dòng)焊接設(shè)備，機(jī)械的比例，鍛壓設(shè)備和洗衣機(jī)40％至50％ ，礦山機(jī)械，紡織機(jī)械，制鞋，木材加工，食品機(jī)械，工業(yè)機(jī)器人，設(shè)備的30％，43％，氣壓系統(tǒng)的20％。日本，美國(guó)，德國(guó)，年平均銷(xiāo)售氣動(dòng)設(shè)備的其他國(guó)家的增長(zhǎng)，將超過(guò)10-15％。的值液壓元件，以及大的步伐，靠近氣動(dòng)設(shè)備在許多工業(yè)國(guó)家中，氣動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的輸出，是工具，這已成為以被做以滿(mǎn)足許多的生產(chǎn)要求的一個(gè)重要的用途產(chǎn)業(yè)。表3.1列出了各種控制方法的比較。
表3.1 各種控制方式的比較
通過(guò)以上三種驅(qū)動(dòng)方式的比較選用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式，不僅能夠滿(mǎn)足了本設(shè)計(jì)的要求，而且節(jié)約了成本。
3.2 scara機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)
根據(jù)SCARA機(jī)器人中的液壓缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的要求，主要有兩種方法：（1）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（固定筒活塞桿的運(yùn)動(dòng)）; （2）擺動(dòng)（缸體固定）。如圖3.1的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖。
圖3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖
氣動(dòng)系統(tǒng)由三個(gè)三通電磁閥，雙二位二通電磁閥，三缸，吸盤(pán)，四個(gè)控制閥，六通控制閥，消聲器（幾）等。圖控制閥缸上升和下降，伸長(zhǎng)和縮短的揮桿速度的過(guò)程中，為了防止材料和SCARA機(jī)器人手臂過(guò)大的沖擊速度;三通電磁閥是改變氣缸的運(yùn)動(dòng)方向;氣體注入真空吸附材料產(chǎn)生真空發(fā)生器選集，其主要功能是吸收和釋放材料，動(dòng)作二位二通電磁閥由真空發(fā)生器的選擇來(lái)控制。
3.3 氣動(dòng)元件選擇
使用壓縮氣體壓力氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，其主要介質(zhì)是空氣，而且還氣體和蒸汽。一個(gè)典型的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由以下四部分組成：
3.3.1選擇供氣
選擇供氣是讓壓縮空氣系統(tǒng)，這是肯定的空氣壓縮機(jī)的能量的主要部分，有的還具有空氣凈化設(shè)備，氣瓶等配套設(shè)備。它將提供一個(gè)原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。氣動(dòng)氣源要求：
（1）需要一定的氣壓和充足的流動(dòng)性。清潔和干燥一些空氣
（2）的要求。此后，主氣源裝置選擇元件描述如下：
1，一臺(tái)空氣壓縮機(jī)
壓力壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣發(fā)生裝置是燃?xì)庠O(shè)備的主要來(lái)源。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理，可分為兩類(lèi)速型和體積。容積型壓縮機(jī)是抽吸腔室的轉(zhuǎn)子或活塞壓縮封閉的空氣量，以增加空氣壓力的量的特殊形狀。簡(jiǎn)單卷，使用方便。在設(shè)計(jì)中采用容積式壓縮機(jī)。
2，儲(chǔ)氣罐
缸可以調(diào)整氣流，降低氣流輸出紋波，輸出持續(xù)流動(dòng)和壓力穩(wěn)定，而且也作為緊急空氣源可進(jìn)一步從在水中的雜質(zhì)分離。配備該儲(chǔ)箱的安全閥來(lái)限制正常工作壓力小于10??％為高，并配有一個(gè)壓力計(jì)和排水閥，容器壓力指示等。罐型可分為垂直和水平。該設(shè)計(jì)使用垂直缸，因?yàn)槠湎虏靠諝馊肟?，出口，以便采取的油和水進(jìn)一步分離空氣中的優(yōu)越性。
3.3.2執(zhí)行器選擇
選擇致動(dòng)器的壓縮空氣作為工作介質(zhì)和氣體壓力產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能轉(zhuǎn)換裝置，例如，一個(gè)氣缸往復(fù)直線(xiàn)機(jī)械能輸出，輸出擺動(dòng)油缸振蕩轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。
如圖中輸出，線(xiàn)性往復(fù)缸1
氣缸氣動(dòng)執(zhí)行器是選擇之一。最常見(jiàn)的選擇，有標(biāo)準(zhǔn)氣缸，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都是系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，通用化。選擇水平伸縮缸單桿雙作用油缸。單桿一般由氣缸，前部和后部氣缸蓋中，組合物活塞桿，密封件和緊固件雙作用氣缸。工作原理：因?yàn)楫?dāng)活塞桿回縮到達(dá)右側(cè)牽引/排氣室，反之亦然活塞腔，活塞桿回縮門(mén)口逗留;上升/下降氣缸，當(dāng)無(wú)欄上的吸氣室的一側(cè)，當(dāng)側(cè)邊欄，桿下降，反之亦然酒吧電梯排氣室。
擺動(dòng)氣缸成一個(gè)單一的邊緣，雙刃。單個(gè)葉片型旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器：壓縮空氣從進(jìn)氣口輸入轉(zhuǎn)矩作用于葉片，從排放口在其他房間空氣井筒所得。
雙葉片型旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器：通過(guò)刀片到從壓縮空氣進(jìn)氣口部的氣體通道的旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)軸，也可以適用于其它葉片。雙層刀片扭矩產(chǎn)生單葉片型的2倍。
本設(shè)計(jì)采用了雙葉片擺動(dòng)氣缸，這樣我們就可以產(chǎn)生更大的扭矩，為了便于所述機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)。
3.3.3控制元件選擇
選擇該控制壓力元件是用來(lái)調(diào)節(jié)空氣流量，并控制流動(dòng)方向，以便必要的致動(dòng)器力，速度和改變運(yùn)動(dòng)的方向，按照規(guī)定的程序。由壓力控制閥的功能選擇氣動(dòng)控制元件，流量控制閥和方向控制閥。
監(jiān)管壓力被稱(chēng)為壓力控制閥氣動(dòng)元件。它包括一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，順序閥和多功能組合閥。
壓力在壓力調(diào)節(jié)器的出口側(cè)是可調(diào)的，并且可以保持閥門(mén)的穩(wěn)定的壓力控制出口側(cè)。
當(dāng)壓力釋放閥是閥到達(dá)該電路的規(guī)定值，以使從廢氣的側(cè)保持在電路處的壓力閥的預(yù)定值。
按照“負(fù)反饋流”的設(shè)計(jì)原則單向流動(dòng)閥控制閥。控制閥致動(dòng)器用于選擇的速度和負(fù)載變化需要一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。根據(jù)當(dāng)“家庭壓力”和“平行溢出”時(shí)，控制閥被分成控制閥和溢流油門(mén)時(shí)兩種主要類(lèi)型。本設(shè)計(jì)采用了一系列壓力調(diào)節(jié)閥。
鍵入方向控制閥來(lái)改變下?tīng)顟B(tài)的空氣流量控制閥和空氣流通，在方向控制閥氣動(dòng)致動(dòng)器選擇的操作或狀態(tài)的改變，其通常分為單向閥和換能器。
（1）單向控制閥
止回閥裝置而不是反向流動(dòng)通過(guò)僅在一個(gè)方向上的閥的空氣流，并且是最簡(jiǎn)單的方式向控制閥。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，除了一個(gè)單獨(dú)的單向閥，但往往與流量閥，只能單向閥和一個(gè)壓力控制閥歧管的合成。單向閥，其控制所述節(jié)氣門(mén)并聯(lián)連接。單向控制閥節(jié)流軸芯被分為兩部分，下閥體。當(dāng)流體流為正時(shí)，節(jié)流過(guò)程和控制閥是相同的，節(jié)流間隙尺寸可通過(guò)手柄調(diào)節(jié);當(dāng)流體從壓力滑閥閥芯流體壓力逆流起到一個(gè)單向閥下的動(dòng)作，止回閥打開(kāi)，允許流體反向的自由流動(dòng)。通過(guò)油門(mén)前，當(dāng)油門(mén)的氣流。當(dāng)止回閥打開(kāi)時(shí)，沒(méi)有限制。（2）正反轉(zhuǎn)控制閥
換型，根據(jù)分??為壓力控制，電磁閥控制，人為控制的控制模式方向控制閥。閥是利用卷軸和主體之間不同的相對(duì)位置的變換不同的管道之間的開(kāi) - 關(guān)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)接通，關(guān)閉或改變閥的流動(dòng)方向。它被廣泛應(yīng)用，有許多種類(lèi)。
的閥性能的主要要求是：
（1） 壓力流體流經(jīng)時(shí)損失小的閥;
（2）油泄漏彼此之間通過(guò)一個(gè)小開(kāi)口;
（3）換向可靠，快速，平穩(wěn)無(wú)沖擊。
通過(guò)閥操作方法是：手動(dòng)，電動(dòng)，電磁，液壓式，電動(dòng)液壓，氣動(dòng)。
根據(jù)作業(yè)位置和控制的信道數(shù)目的數(shù)目如下：二位二通閥，雙向閥，雙向閥，雙五通閥，三通閥，三通閥等。
該設(shè)計(jì)采用三通電磁閥，原因如下：
（1），該電磁閥的推廣使用吸入電磁閥體來(lái)改變閥的工作位置。由于其操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而得到廣泛應(yīng)用。
（2）當(dāng)三通電磁閥兩電磁閥是關(guān)閉的中立位置的閥芯，所有端口都互不相通。
（3）使用的三通電磁閥允許氣缸快速向前和向后移動(dòng)。
3.3.4 輔助元件選擇
選擇的輔助成分，是確保必要的潤(rùn)滑之間的壓縮空氣凈化部件和消音器的連接。它可分為氣體凈化裝置和其它輔助成分來(lái)選擇類(lèi)別。
如圖1所示，氣體凈化設(shè)備過(guò)濾器，調(diào)節(jié)器和潤(rùn)滑等，一起被稱(chēng)為空氣處理單元，也叫氣動(dòng)三聯(lián)件。壓縮空氣中含有各種雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在可降低耐久性和氣動(dòng)部件的性能，從而導(dǎo)致故障和事故，因此必須除去。空氣處理單元，用于在空氣中的元素除去雜質(zhì)和改善空氣質(zhì)量。
2，消聲器
消聲器，以降低排氣噪音的設(shè)備。壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的工作完成后，放空閥到大氣中。壓縮空氣在這一點(diǎn)上是接近的氣息，聲音狀態(tài)的速度，由于壓力的突然變化，使空氣迅速膨脹，以嘈雜的，其體積一般為80分貝?百分貝，為了改善工作條件，使用消聲器。消聲器吸收，膨脹和擴(kuò)大吸收三種常見(jiàn)類(lèi)型。吸收消聲器的吸聲材料中，為了靠沉默。膨脹消聲器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，一些較大的直徑比排氣管的當(dāng)量的當(dāng)空氣流，因此，在其內(nèi)部的空氣流，腫脹，困難，反射，相互干涉型消音器的擴(kuò)散。吸收膨脹消聲器是兩者的組合?？諝膺M(jìn)入斜孔，空氣碰撞梁，干擾，進(jìn)一步減速，然后通過(guò)消音器的吸聲材料的表面上的消聲器設(shè)置，并最終排放到大氣中。本設(shè)計(jì)采用擴(kuò)張式消聲器。
選擇
3.3.5真空發(fā)生器
選擇的主功能的真空發(fā)生器是生產(chǎn)一種橡膠杯吸附真空卡盤(pán)和工件。選擇的工作原理是利用壓縮空氣的高速?lài)娚涞恼婵瞻l(fā)生器噴嘴出口噴嘴形成，導(dǎo)致氣流。圍繞下夾帶氣流不斷的效果噴嘴出口的空氣被拉出時(shí)，壓力下降到低于大氣吸收室，在一定的真空度。
3.3.6吸盤(pán)
吸盤(pán)掛元素通常是用橡膠制成的直接對(duì)象。之所以真空吸附可吸附在工件上是由于環(huán)境壓力（大氣壓力）大于所述壓力卡盤(pán)和工件。連接至空氣夾頭卡盤(pán)和真空發(fā)生器的內(nèi)部空間時(shí)，它被分解成與工件卡盤(pán)接觸，以形成大氣和吸盤(pán)之間的密封，它會(huì)吸材料，尺寸和大氣壓力和吸力吸盤(pán)內(nèi)部空間壓力是成比例的差異。
3.4 氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理
占空比機(jī)器人：右手?jǐn)[動(dòng)缸橫臂伸出→→縱臂被吸下降→→→橫縱臂向上擺動(dòng)臂缸縮回→L→縱臂下降→放料→垂直上升→手臂返回到初始位置。系統(tǒng)選擇的電磁閥，限位開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。二位二通電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)吸附材料和釋放物。實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)的工作方式如下：
（1）右手持?jǐn)[缸
（2）突出臥式圓筒
（3）垂直垂臂
（4）吸液管
排氣管：空氣處理機(jī)組3→2→坦克二位二通電磁閥13→真空發(fā)生器消聲器選擇22→21。
（5）垂直臂
（6）橫臂縮回
（7）左手?jǐn)[動(dòng)氣缸
（8）垂直垂臂
（9）臂部缸下降
（10）垂直臂上升
（11）返回到其初始位置
第四章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析
機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制系統(tǒng)是設(shè)計(jì)和機(jī)器人的核心。這是勞動(dòng)分工合理和智能的結(jié)構(gòu)和功能，在為了提高機(jī)器人的整體可靠性，具有重要意義的實(shí)用性的實(shí)施，而且還降低了制造成本，縮短開(kāi)發(fā)周期的有效途徑。對(duì)于本章分析的結(jié)構(gòu)和廣泛使用機(jī)器人控制器PLC中，建議采取發(fā)展現(xiàn)狀PLC控制的方法。
4.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)中的通用的機(jī)器人動(dòng)作的協(xié)調(diào)，包括硬件和軟件，高性能計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
硬件控制系統(tǒng)一般由三部分組成：
（1）用于收集信息，例如加速度傳感器的位置，速度，可接受的狀態(tài)的機(jī)器人本體，和視覺(jué)，觸覺(jué)，力和其他傳感器可以感受到機(jī)器人部分的外部狀態(tài)的機(jī)器人的工作環(huán)境。
（2），控制裝置，用于處理的各種信息，該過(guò)程的完全控制，生成必要的控制命令，其中包括一個(gè)對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)接口。
（3）為了使機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)單元來(lái)完成移動(dòng)的操作和功能，機(jī)器人可在每個(gè)關(guān)節(jié)氣動(dòng)，液壓，電氣和其它驅(qū)動(dòng)器一起使用。
4.2 控制系統(tǒng)的性能要求
對(duì)于一般的控制系統(tǒng)具有以下控制要求：
穩(wěn)定性穩(wěn)定性
（1）的系統(tǒng)是通過(guò)從平衡的原始狀態(tài)平衡他們的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)偏差簡(jiǎn)要干擾的韌性。穩(wěn)定性是一般自動(dòng)控制的基本要求必須滿(mǎn)足，以研究自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是一個(gè)根本問(wèn)題。
（2）如在過(guò)渡過(guò)程中的性能描述的過(guò)渡過(guò)程性能可被確定，平衡是指系統(tǒng)從初始狀態(tài)和平衡和移動(dòng)到耐沖擊性和耐新?tīng)顟B(tài)的一個(gè)較小的快速超調(diào)的平衡;該系統(tǒng)從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到一個(gè)新的平衡，示出了經(jīng)過(guò)時(shí)間有多快的過(guò)渡過(guò)程的系統(tǒng)。
（3）穩(wěn)態(tài)誤差為完成在轉(zhuǎn)型過(guò)程中的穩(wěn)態(tài)誤差之間的差異，實(shí)際的穩(wěn)態(tài)輸出所需的穩(wěn)態(tài)輸出。穩(wěn)態(tài)誤差控制系統(tǒng)更小，控制精度越高。因此，好的或壞控制系統(tǒng)性能測(cè)量值的穩(wěn)態(tài)誤差的一個(gè)重要指標(biāo)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)之一是在這種情況下，考慮到其它性能指標(biāo)，以使穩(wěn)態(tài)誤差是小型或超過(guò)允許一定的限制較小。
4.3 傳感器的分析與選擇
該傳感器是在所述電信號(hào)的物理變化被檢測(cè)變轉(zhuǎn)換對(duì)象。它主要是用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)本身和作業(yè)對(duì)象，作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，以提供信息用于控制系統(tǒng)的有效運(yùn)作。
位置檢測(cè)裝置和滑傳感器，視覺(jué)傳感器，可根據(jù)需要來(lái)選擇的設(shè)計(jì)要求。位置檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述機(jī)器人的操作是否到位，所述滑動(dòng)觸覺(jué)傳感器是確定材料是否穩(wěn)定吸吮，視覺(jué)傳感器，為了完成材料SCARA機(jī)器人的識(shí)別。
4.3.1位置檢測(cè)裝置
4.3.2滑觸覺(jué)傳感器
4.3.3視覺(jué)傳感器
4.4 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)
4.4.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、 PLC機(jī)型的選擇