机械5

抓重： 250N 自由度： 4个 坐标形式：圆柱坐标 手臂运动参数 运动名称符号行程范围速度 伸缩X 500mm小于300mm/s 升降Z 330mm小于80mm/s 回转ψ 0°~210°小于70 (°)/s 手腕参数 运动名称符号行程范围速度 回转ω 0°~180°小于90 (°)/s 手指夹持范围：棒料，直径65~85mm。 定位方式：点位控制 驱动方式：液压（中、低压系统） 定位精度：±3mm 控制方式：PLC控制 驱动机构 有气动、液动、电动和机械式四种形式。气动式速度快，结构简单，成本低。采用点位控制或机械挡块定位时，有较高的重复定位精度，但臂力一般在300N以下。液动式的出力大，臂力可达1000N以上，且可用电液伺服机构，可实现连续控制，使工业机械手的用途和通用性更广，定位精度一般在1mm范围内。目前常用的是气动和液动驱动方式。电动式用于小型，机械式只用于动作简单的场合。 摘要：本文设计的机械手采用圆柱坐标式，能完成上料、翻转等功能。此机械手主要由手爪、手腕、手臂和机身等部分组成，具有手腕回转、手臂伸缩、手臂升降和手臂回转4个自由度，能够满足一般的工业要求。该机械手由电位器定位，实行点位控制，控制系统采用PLC可编程控制，具有良好的通用性和灵活性。该机械手为液压驱动，4个自由度和手爪的夹紧都由液压驱动，该设计实现机械手各种规定动作的控制，有利于简化线路，节省成本，提高劳动效率，提高生产率，同时在油路的布置和规划中结合机械制造的基础，不断使油路符合制造的可行性，而且将油路布置成空间结构，使机械手的结构更加简洁和紧凑。 关键字：机械手圆柱坐标液压缸PLC自由度 目录 摘要…………………………………………………………………………………1 1绪论…………………………………………………………………………………… 1 1.1研究目的及意义…………………………………………………………………1 1.2本课题研究内容……………………………………………………………… 2 2机械手的总体设计……………………………………………………… 3 2.1工业机械手的组成…………………………………………………………… 3 2.1.1执行机构…………………………………………………………………… 3 2.1.2驱动机构…………………………………………………………………… 4 2.1.3控制系统…………………………………………………………………… 4 2.2关节型机械手的主要技术参数………………………………………… 4 2.3圆柱坐标式机械手运动简图………………………………………………5 3关节型机械手机械系统设计……………………………………………6 3.1手部………………………………………………………………………6 3.1.1夹紧力的计算……………………………………………………6 3.1.2夹紧缸驱动力计算………………………………………………7 3.1.3两支点回转型手指的夹持误差分析与计算……………………8 3.1.4夹紧缸的计算……………………………………………………10 3.2腕部………………………………………………………………………11 3.2.1腕部设计的基本要求……………………………………………11 3.2.2腕部回转力矩的计算……………………………………………12 3.2.3手腕回转缸的设计计算…………………………………………14 3.3臂部………………………………………………………………………15 3.3.1手臂伸缩液压缸…………………………………………………15 3.3.2手臂回转液压缸…………………………………………………23 4机械手的液压驱动系统…………………………………………………27 4.1程序控制机械手的液压系统……………………………………………27 4.2液压系统…………………………………………………………………27 4.2.1各液压缸的换压回路……………………………………………27 4.2.2调速方案…………………………………………………………28 4.2.3减速缓冲回路……………………………………………………29 4.3液压系统的合成…………………………………………………………29 5机械手的可编程控制……………………………………………………31 5.1输入输出触点的分配……………………………………………………31 5.1.1行程开关的分配…………………………………………………31 5.1.2手动按钮的分配…………………………………………………31 5.1.3输入输出继电器的分配…………………………………………32 5.2外部接线图………………………………………………………………32 5.3控制面板设计……………………………………………………………33 5.4状态控制图………………………………………………………………34 5.5梯形图……………………………………………………………………35 结论…………………………………………………………………………………… 37 致谢…………………………………………………………………………………38 参考文献……………………………………………………………………………39