机械5

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，进行了总体方案设计，确定了机械手用四自由度和圆柱坐标型式。 本机械手为通用机械手，故同时设计了机械手的夹持式手部结构和吸附式手部结构，可以更换使用。计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转汽缸的驱动力矩，确定了相关尺寸，设计了机械手的腕部结构；设计了机械手的手臂结结构；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。 控制部分采用PLC可编程控制器作为工件抓取机械手的控制系统，首先根据机械手的动作流程和输入输出要求选择了PLC的型号，然后根据机械手功能和特性对各原件进行了选型并对其进行了计算与校和，之后对机械手手爪进行了设计并对其进行计算与校和，在此基础上对电气回路进行了设计，最后对控制系统硬件及编辑原件进行了选择，同时确定I/O接口，进行程序的编辑与调试，从而使机械手完成最后的装夹任务。 目录 1绪论1 1.1机械手概述1 1.2机械手的组成和分类2 1.2.1机械手的组成2 1.2.2机械手的分类4 1.3国内外发展状况6 1.4课题的提出及主要任务8 1.4.1课题的提出8 1.4.2课题的主要任务9 2机械手的设计方案10 2.1机械手的座标型式与自由度10 2.2机械手的手部结构方案设计10 2.3机械手的手腕结构方案设计10 2.4机械手的手臂结构方案设计10 2.5机械手的驱动方案设计11 2.6机械手的控制方案设计11 2.7机械手的主要参数11 2.8机械手的技术参数列表11 3手部结构设计14 3.1夹持式手部结构14 3.1.1手指的形状和分类14 3.1.2设计时考虑的几个问题14 3.1.3手部夹紧气缸的设计15 3.2气流负压式吸盘18 4手腕结构设计21 4.1手腕的自由度21 4.2手腕的驱动力矩的计算21 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩21 5手臂结构设计25 5.1手臂伸缩与手腕回转部分25 5.1.1结构设计25 5.1.2导向装置26 5.1.3手臂伸缩驱动力的计26 5.2手臂升降和回转部分27 5.2.1结构设计27 5.3手臂伸缩气缸的设计28 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32 第6章控制系统设计33 6.1控制系统硬件设计33 6.2 PLC梯形图中的编程元件33 6.3 PLC的I/O分配34 6.4机械手控制系统的外部接线图35 6.5控制系统软件设计35 6.6公用程序36 6.7自动操作程序37 5.8手动单步操作程序38 5.9回原位程序38 6.10本章小结51 7结论52 参考文献53 致谢55