机械5

摘要 在现代化的工业里面，经常会有很多非常重的物件需要搬运，并且这种工作频率还是很高的，而且工作就一个动作，非常的枯燥。使用机械手之后，工人的工作环境就可以大大改善了，并且劳动的强度也没有那么大了，有好多非常危险的工作就可以用机器去操作了。所以说，机械手在工业中的运用是非常有必要的。 这篇写得就是上料，还有下料的机械手。这个机械手的动力来源是气压的，用的坐标式圆柱的，自由度有三个。在这篇里面，首先算的是这个机械手的各个部分，在确定下来气压缸，还有最后这个地方执行装置之后，接下来对连接的部分进行了具体的设计，还校核了强度。还有，设计了机械手的气压系统，在这个部分上还设计了电气控制系统，最后一部分设计的是PLC，可以对机械手进行控制，实现工作时候的动作需要。 关键词：气动、上下料、机械手、圆柱坐标型、PLC ABSTRACT I
n the moder
n i
ndustry, there are ofte
n a lot ofvery heavy objects
need to be ha
ndled, a
nd this freque
ncy is stillvery high, a
ndwork o
n a
n actio
n,very bori
ng. After usi
ng the ma
nipulator, theworki
ng e
nviro
nme
nt of theworkers ca
n be greatly improved, a
nd the i
nte
nsity of labor is
not so big, there are a lot ofvery da
ngerouswork ca
n be used to operate the machi
ne. So, the use of ma
nipulators i
n the i
ndustry isvery
necessary. This paper iswritte
n o
n the material, aswell as cutti
ng the robot. The power of this robot is the source of pressure,with the coordi
nates of the cyli
nder, there are three degrees of freedom. I
n this paper, the first part of the robot is co
nsidered, i
n determi
ni
ng the pressure cyli
nder, a
nd fi
nally the impleme
ntatio
n of the device after the last part of the co
n
nectio
n to the specific desig
n, but also check the stre
ngth. I
n additio
n, the desig
n of the mecha
nical pressure system, i
n this part of the desig
n of the electrical co
ntrol system, the last part of the desig
n of the PLC,you ca
n co
ntrol the robot to achieve thework of the actio
n
needs. Keywords：P
neumatic, loadi
ng a
nd u
nloadi
ng, ma
nipulator, cyli
ndrical coordi
nate type, PLC 目录 摘要I ABSTRACT II 绪论1 0.1机械手的概述1 0.2机械手在生产中的应用1 0.3机械手的组成1 0.4机械手的发展趋势3 0.5技术参数及设计任务的确定4 0.6气动机械手的总体结构分析4 0.7气动机械手的总体设计方案5 第1章机械手手部的设计和计算6 1.1夹持式手部的设计与计算6 1.1.1受力分析6 1.1.2手部夹紧力及驱动力的计算7 1.1.3机械手手部驱动气缸的设计8 1.1.4机械手手抓夹持精度的分析计算10 1.2吸附式手部的设计与计算11 1.2.1真空吸盘吸持工件的动力学分析11 1.2.2真空吸盘的选取12 1.2.3真空发生器设计13 第2章机械手手臂的设计和计算15 2.1机械手手臂结构的选择15 2.2机械手手臂伸缩驱动力计算15 2.3机械手手臂伸缩气缸的设计和计算16 2.3.1工作压力的确定17 2.3.2缸筒内径D的计算17 2.3.3活塞杆直径d的设计18 2.3.4缸筒壁厚δ的设计18 2.3.5气缸端盖的连接方式19 第3章机械手机身的设计和计算20 3.1机械手机身的整体设计20 3.2机身回转机构的设计和计算21 3.2.1回转缸驱动力矩的计算21 3.2.2回转缸尺寸的确定22 3.2.3气缸缸盖螺钉的计算23 3.2.4动片联接螺钉的计算23 3.3机身升降机构的设计和计算24 3.3.1手臂片重力矩的计算24 3.3.2升降导向立柱不自锁条件24 3.3.3升降气缸驱动力的计算25 3.3.4气缸尺寸参数的计算25 3.4齿轮的设计和计算27 3.4.1齿轮类型、精度等级、材料及齿数27 3.4.2按齿面接触强度设计27 3.5底座的设计28 第4章机械手主要零件的校核29 4.1手部驱动气压缸的校核29 4.1.1缸筒内径的校核29 4.1.2活塞杆强度校核29 4.2手臂伸缩气缸的校核30 4.2.1缸筒内径的校核30 4.2.2活塞杆强度校核31 4.3回转气缸的校核32 4.3.1缸筒内径的校核32 4.3.2活塞杆强度校核32 4.4升降气缸的校核33 4.4.1缸筒内径的校核33 4.4.2活塞杆强度校核33 第5章气压驱动系统的设计35 5.1气压泵的计算和选择35 5.2步进电动机选用35 5.3气压元件的选择35 5.2.5气压系统原理图的设计35 5.2.6机械手动作顺序的分析39 5.2.7气压系统工作原理的分析39 第6章机械手电气系统的设计42 6.1继电器-接触器控制线路的设计42 6.2电器元件的选择45 6.3机械手控制操作面板45 第7章机械手PLC控制系统的设计47 7.1可编程控制器简介及应用47 7.2可编程控制器控制系统设计的基本原则47 7.3可编程控制器系统设计的步骤47 7.4控制程序的梯形图48 7.4.1总体方案设计梯形图49 7.4.2手动控制程序梯形图49 7.4.3自动控制程序梯形图51 7.4.4步进电机的选择54 结论56 致谢57 参考文献58