毕业设计---气动通用上下料机械手的设计

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1、 毕 业 设 计（论文） （说 明 书） 题 目：气动通用上下料机械手的设计 姓 名： 编 号： 2012 年 5 月 1 日 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 专业 机电一体化 任 务 下 达 日 期 2012 年 2 月 20 日 设计（论文）开始日期 2012 年 2 月 26 日 设计（论文）完成日期 2012 年 5 月 20 日 设计（论文）题目： 气动通用上下料机械手的设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 系（部）主 任 年 月 日 第 1 页 气动通用上下料机械手的设计气动通用上下料机械手的设计 摘摘 要要 本文简要地介绍了工业机器人的概念，机械手的组成

2、和分类，机械手的自由 度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确 定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式 手部结构;设计了机械手的手腕结构， 计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转 气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构， 设计了手臂伸缩、 升降用液压缓冲器 和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编 程序控制器对机械手进行控制， 选取了合适的PLC型号， 根据机械手的工作流程制 定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手

3、的工作时序图和梯形图，并编制 了可编程序控制器的控制程序。 关键词关键词：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC) 第 2 页 目录目录 摘摘 要要 1 目录目录 2 第第 1 章章 绪论绪论 4 1.1 机械手概述 4 1.2 机械手的组成和分类 .4 1.2.1 机械手的组成.4 1.2.2 机械手的分类.7 1.3 国内外发展状况 .9 1.4 课题的提出及主要任务 10 1.4.1 课题的提出 10 1.4.2 课题的主要任务 . 11 第第 2 章机械手的设计方案章机械手的设计方案 13 2.1 机械手的座标型式与自由度 13 2.2 机械手的手部结构方案设计 13 2.3

4、 机械手的手腕结构方案设计 . 13 2.4 机械手的手臂结构方案设计 . 13 2.5 机械手的驱动方案设计 14 2.6 机械手的控制方案设计计 14 2.7 机械手的主要参数 . 14 2.8 机械手的技术参数列表 15 第第 3 章手部结构设计章手部结构设计 16 3.1 夹持式手部结构 . 16 3.1.1 手指的形状和分类 . 16 3.1.2 设计机械手考虑的几个问题 16 3.1.3 手部夹紧气缸的设计 . 17 3.2 气流负压式吸盘 . 20 第第 4 章手腕结构设计章手腕结构设计 2222 4.1 手腕的自由度 22 4.2 手腕的驱动力矩的计算 22 4.2.1 手腕转

5、动时所用的驱动力矩 22 第 3 页 4.2.2 回转气缸的驱动力矩计算 24 第第 5 章手臂结构设计章手臂结构设计 26 5.1 手臂伸缩与手腕回转部分 26 5.1.1 结构设计 26 5.2 手臂升降和回转部分 . 27 5.21 结构设计 . 27 5.3 手臂伸缩气缸的设计 . 27 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器 . 31 5.5 手臂回转用液压缓冲器 31 第第 6 章气动系统设计章气动系统设计 33 6.1 气压传动系统工作原理 33 第第 7 章机械手的章机械手的 PLCPLC 控制控制 34 7.1 可编程序控制器的选择及工作过程. 34 7.1.1 可编程序控制器的选择 . 34 7.1.2 可编程序控制器的工作过程 34 7.2 可编程序控制器的使用步骤 35 7.3 机械手可编程序控制器控制方案 . 36 第第 8 章章 结论结论 40 参考文献参考文献 42 致谢致谢 41 第 4 页 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 机械手概述机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构 成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机 电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、 提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重 要的作