《四自由度上料液压传动机械手毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四自由度上料液压传动机械手毕业论文（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、50上料液压传动机械手设计 毕业设计论文四自由度上料液压传动机械手毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论
2、文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要在机械制造业中，机械手已被广泛应用，大大地改善了工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快了实现工业生产机械化和自动化的步伐。本文通过对机械手的组成和分类，及国内外的发展状况的了解，对本课题任务进行了总体方案设计。确定了机械手用四个自由度和圆柱坐标型式。设计了机械手的夹持式手部结构；以及设计了机械手的总体结构，以实现机械手伸缩，升降，两个回转四个自由度及手爪的开
3、合。驱动方式由液压缸来实现手臂伸缩和升降，手臂旋转和手腕旋转。运用了FX 系列可编程序控制器（PLC）对上下料机械手进行控制, 论述了电气控制系统的硬件设计, 控制软件结构以及手动控制程序和自动控制程序的设计。关键词：机械手，液压缸，可编程序控制器AbstractIn mechanical manufacturing industry, manipulator has been applied extensively so that the labor condition of worker has been greatly improved , labor productivity rais
4、ed notably, the step of industrial production mechanization and automation realized rapidly. This article through to manipulators composition and the classification, and the domestic and foreign development conditions understanding, has carried on the overall concept design to this topic duty. Had d
5、etermined the manipulator uses four degrees-of-freedom and the circular cylindrical coordinate pattern. Designed manipulator gripper-type hand structure; and design of the overall structure of the mechanical hand to realize the mechanical hand stretching, lifting, turning two of four degrees of free
6、dom, and the opening and closing gripper. Driven approach to achieve by the hydraulic cylinder and lift arm stretching, arm rotation and wrist rotation. The paper illustrates that the control of the upper and lower material by means of the PLC and also includes the hardware design of the electric co
7、ntrol system, the control software structure and the design of the manual and automatic control program.Key words: manipulator, Hydraulic cylinder, PLC目 录1.绪言-4 1.1机械手的概述-4 1.2国内外机械手的现状与发展趋势-5 1.3本课题设计要求-62.机械手手部结构设计及计算-7 2.1手部结构-7 2.2机械手手抓设计计算-7 2.3夹紧液压缸的设计-10 2.4弹簧的设计计算-113.腕部的设计计算-14 3.1腕部设计的基本要求
8、-14 3.2腕部的结构以及选择-14 3.3腕部的设计计算-144.臂部的设计及有关的计算-19 4.1手臂的设计要求-19 4.2伸缩液压缸的设计-19 4.3导向装置-235.机械手腰部和机座结构设计及计算-24 5.1结构设计-24 5.2控制手臂上下移动的腰部液压缸的设计-24 5.3导向装置-27 5.4平衡装置-27 5.5机身回转机构的设计-276.液动系统的设计-29 6.1液压传动工作原理图-297.机械手的PLC控制系统设计-31 7.1可编程序控制器的选择及工作过程-31 7.2可编程序控制器的使用步骤-32 7.3机械手可编程序控制器控制方案-32结论和展望参考文献1
9、 绪言在工业生产线中，机械手具有很广泛的用途。它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分。它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定的位置进行装配。机械手臂代替了人工的繁杂劳动，并且操作精度高，提高了产品质量和生产效率。1.1 机械手的概述机械手的组成：能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量
10、、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有23个自由度。1.1.1机械手的种类机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。1.1.
11、2机械手的特点(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来
