1、*毕业设计 I 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。确定了机械手用三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，回转三个自由度及 手爪的开合。驱动方式由气缸来实现手臂伸缩和升降，异步电机来实现机械手的旋转。 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
2、程序的设计。 关键词：机械手，气缸，可编程序控制器 *毕业设计 II 目 录 摘摘 要要 I I 1 1 绪言绪言 1 1 1.1 1.1 机械手的概述机械手的概述 1 1 1.2 1.2 我国机械手的发展我国机械手的发展 1 1 1.3 1.3 气动机械手的应用现状及发展前景气动机械手的应用现状及发展前景 3 3 1.4 PLC1.4 PLC概念的由来和产生概念的由来和产生 5 5 1.5 1.5 本课题设计要求本课题设计要求 8 8 2 2 机械手的总体设计方案机械手的总体设计方案 9 9 2.1 2.1 机械手的系统工作原理及组成机械手的系统工作原理及组成 9 9 2.2 2.2 机械手
3、基本形式的选择机械手基本形式的选择 1010 2.3 2.3 驱动机构的选择驱动机构的选择 1111 2.4 2.4 机械手的技术参数列表机械手的技术参数列表 1111 3 3 机械手的机械系统设计机械手的机械系统设计 1313 3.1 3.1 机械手的运动概述机械手的运动概述 1313 3.2 3.2 机器人的运动过程分析机器人的运动过程分析 1414 4 4 机械手手部结构设计及计算机械手手部结构设计及计算 1515 4.1 4.1 手部结构手部结构 1515 4.2 4.2 手部结构设计及计算手部结构设计及计算 1616 4.3 4.3 夹紧气缸的设计夹紧气缸的设计 1818 5 5 机
4、械手手臂机构的设计机械手手臂机构的设计 2424 5.1 5.1 手臂的设计要求手臂的设计要求 2424 5.2 5.2 伸缩气压缸的设计伸缩气压缸的设计 2424 5.3 5.3 导向装置导向装置 2929 6 6 机械手腰部和基座结构设计及计算机械手腰部和基座结构设计及计算 3030 6.1 6.1 结构设计结构设计 3030 6.2 6.2 控制手臂上下移动的腰部气缸的设计控制手臂上下移动的腰部气缸的设计 3030 6.3 6.3 导向装置导向装置 3434 6.4 6.4 平衡装置平衡装置 3434 6.5 6.5 基座结构设计基座结构设计 3535 *毕业设计 III 7 7 气动系
5、统设计气动系统设计 3838 7.1 7.1 气压传动系统工作原理图气压传动系统工作原理图 3838 8 8 机械手的机械手的PLCPLC控制系统设计控制系统设计 4040 8.1 8.1 可编程序控制器的选择及工作过程可编程序控制器的选择及工作过程 4040 8.2 8.2 可编程序控制器的使用步骤可编程序控制器的使用步骤 4141 8.3 8.3 机械手可编程序控制器控制方案机械手可编程序控制器控制方案 4141 9 9 总结总结 5555 参考文献参考文献 5656 基于PLC控制的机械手控制电路设计 1 1 绪言 1.1 机械手的概述 机械手（又称机器人，机械人，英文名称：Robot），在人类科技发展史上其来有 自。早在三国时代，诸葛亮发明的木牛流马即是古代中国人的智能结晶。随着近代的工 业革命，机器产业的不断发展成为近代工业的主要支柱。由于科学幻想所系的“永动 机”、太空探险以及梦想解决人的机能所无法达致境界的求新意念，推动科学家想研究 创造出种种能够代替人的机械。上世纪六、七十年代的自动化机器、无人操纵的飞行器 等等，即是此产业发展链条上的一个大胆的尝试与突破。虽然，后来电脑、电子产业的 发达引开了人们关注的热点，但关于机械手的研究与开发一直在持续进行着。而近二十 年中，因为电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步发展，“机械手”的研 发
