《(机械行业)一种简易搬运机械手的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(机械行业)一种简易搬运机械手的设计（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、兰州工业学院毕业设计（论文） 兰州工业学院毕业设计（论文）任务书 机电工程 学院 机电一体化技术 专业设 计 题 目 搬运机械手设计及PLC控制 学 生 姓 名 班 级 起 止 日 期 指 导 教 师 李宝栋 年 月 日1.毕业设计的原始数据：1 论文所用相关资料从校图书馆书籍或网上下载获得；2 数据资料由教师根据生产实践提供。2.毕业设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)：设计一搬运机械手，满足下列技术要求，绘制各主要零件图和装配图，并采用S7-200 PLC进行控制。1 末端载荷：5KG2 自由度数：43 坐标形式：圆柱坐标4 最大工作半径：1500mm5 手臂最
2、大中心高：800mm6 手臂伸缩速度750 mm /s，手臂升降速度250mm/s，手臂回转速度110s，手腕回转速度360/s 7 手臂伸缩行程范围0500mm，手臂升降行程范围最大0100mm，手臂回转行程范围02208 定位方式：行程开关或可调机械挡块等9 定位精度：10 驱动方式：液压驱动11 控制方式：点位程序控制（采用PLC）3.毕业设计应完成的技术文件：1 撰写设计说明书；2 装配图、各主要零件图（一套）；3 PLC接线图以及其它相关设备的电气图。4.主要参考文献：1 李允文.工业机械手设计. 北京：机械工业出版社,1996.42 濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社,
3、20013 陆祥生，杨绣莲.机械手. 北京：中国铁道出版社,1985.14 张建民.工业机械人.北京：北京理工大学出版社,19925.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：起 止 日 期工 作 内 容备 注第1周（12月9日12月15日）第24周（12月16日12月29日）第5周（12月30日1月5日）第67周（1月6日1月19日）查阅相关资料，确定设计总方案，完成相关设计计算绘制装配图、各主要零件图PLC控制部分设计及调试撰写设计说明书教研室审查意见： 教研室主任 年 月 日学院审查意见： 学院院长 年 月 日摘 要在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过
4、程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争
5、力等方面起到及其重要的作用。关键字：机械手 PLC 现代工业 ABSTRACTAbstract: In modern industry, the production process of mechanization, automation has become a prominent theme. Continuity of the chemical production process of automation has been basically resolved. Dedicated high-volume production automated machine tools is
6、an effective way; controlled machine tools. However, in addition to cutting its own, there are a lot of loading and unloading, transportation, assembly, and other operations to be further mechanized. According to the data, PLC robot was designed to achieve a product, it has been the development and
7、application development, the most typical of this development are the producers of health products used in industry, in order to achieve the much-needed health inspection in a short period of time, a large number of sample data, but in the field of health as a result of the use of robot goods in a s
8、ingle sample-color reagent method, using filters and structural design, resulting in expensive reagents, restrictions The product market. With the advances in technology, the robot has actually broken the design of a single reagent, and heating the filter constraints. Keyword: robot PLC modern indus
9、trial 目录摘 要4ABSTRACT5目录61 绪论81.1前言81.2工业机械手在生产中的应用101.2.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线111.2.2 在实现单机自动化方面111.2.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面111.3 机械手的组成111.4.1 执行机构111.4.2 驱动机构131.4.3 控制系统及其分类131.5工业机械手的分类131.6工业机械手的发展趋势141.7工业机械手的自由度和座标型式151.8工业机械手的展望161.9本文主要研究内容171.10本章小结182 机械手的总体设计方案192.1 机械手基本形式的选择192.2机械手的主要部件及运动19
10、2.3驱动机构的选择202.4 机械手的技术参数列表202.5 本章小结213 机械手手部的设计计算223.1 手部设计基本要求223.2 典型的手部结构223.3机械手手抓的设计计算223.3.1选择手抓的类型及夹紧装置223.3.3 夹紧力及驱动力的计算243.3.4 手抓夹持范围计算253.4 机械手手抓夹持精度的分析计算263.5弹簧的设计计算273.6 本章小结294 腕部的设计计算304.1 腕部设计的基本要求304.2 腕部的结构以及选择304.2.1典型的腕部结构304.3 腕部的设计计算304.2.2 腕部结构和驱动机构的选择304.3.1 腕部设计考虑的参数314.3.3
11、腕部驱动力的计算314.3.4 液压缸盖螺钉的计算334.3.5动片和输出轴间的连接螺钉344.4 本章小结355 臂部的设计及有关计算365.1 臂部设计的基本要求365.2 手臂的典型机构以及结构的选择375.2.1 手臂的典型运动机构375.2.2 手臂运动机构的选择375.3 手臂直线运动的驱动力计算375.3.1 手臂摩擦力的分析与计算375.3.2 手臂惯性力的计算395.3.3 密封装置的摩擦阻力395.4 液压缸工作压力和结构的确定405.5 本章小结416 机身的设计计算426.1 机身的整体设计426.2 机身回转机构的设计计算426.3 机身升降机构的计算476.3.1
12、手臂偏重力矩的计算476.3.2 升降不自锁条件分析计算486.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算496.4 轴承的选择分析506.5 本章小结50（507 PLC及其应用517.1 PLC的概念517.2 PLC的组成517.3 PLC工作原理及其特点53（四）PLC的应用537.4 PLC控制方案分析547.4.1 对PLC的选取547.4.2 系统的整体设计分析567.5设计内容567.5.1 机械结构和控制要求567.5.2 系统硬件设计577.5.3 系统软件设计57（三）系统软件设计58（三）系统软件设计607.6 系统调试617.7 设计总结62结 论70致 谢71参考文
13、献721 绪论 1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机
