机械5

液压传动机械手的设计 摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC类型为FX2N，当按下连续启动后，PLC按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。 本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。 关键词机械手、液压、控制回路、PLC The desig
n of the hydraulic ma
nipulator Abstract The desig
n of hydraulic drive ma
nipulator moveme
nts u
nder the provisio
ns of the order， use the basic theory, basic k
nowledge a
nd related mecha
nical desig
n expertise comprehe
nsively to complete the desig
n，a
nd drawi
ng the
necessary assembly, hydraulic system map, PLC co
ntrol system diagram. Ma
nipulator mecha
nical structure usi
ng ta
nks, screw,guide tubes a
nd other mecha
nical device compo
ne
nt；I
n the hydraulic drive bodies，ma
nipulator arm stretchi
ng usi
ng telescopic ta
nk，rotati
ng colum
n of ta
nks used rack，ma
nipulator moveme
nts usi
ng ta
nk moveme
nts，the colum
n takes the horizo
ntal moveme
nt of ta
nks；The PLC co
ntrol circuit use the type of FX2N PLC.Whe
n pressed for comme
nceme
nt，PLC i
n accorda
ncewith the prescribed procedures，through the co
ntrol of the sole
noidvalve to co
ntrol the switch ma
nipulator correspo
ndi
ng moves cycle，after press the row stop butto
n, the ma
nipulator complete a cycle of actio
n to stop after the hole campaig
n. The desig
n of the proposed developme
nt of the i
nformatio
n o
n the ma
nipulator ca
n grasp up i
n space objects，flexible a
ndvaried moveme
nts，ca
n replace the artificial heat a
nd da
ngerous operatio
n co
nducted operatio
ns，a
nd ca
n grasp the largerworkpieces. Keywords Ma
nipulator、Hydraulic、Co
ntrol Loop、PLC 目录 摘要1 1前言3 1.1工业机器人简介3 1.2世界机器人的发展3 1.3我国工业机器人的发展4 1.4我要设计的机械手5 1.4.1臂力的确定5 1.4.3确定运动速度6 1.4.4手臂的配置形式6 1.4.5位置检测装置的选择7 1.4.6驱动与控制方式的选择7 2手部结构8 2.1概述8 2.2设计时应考虑的几个问题8 2.3驱动力的计算9 2.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析11 3腕部的结构12 3.1概述12 3.2腕部的结构形式12 3.3手腕驱动力矩的计算13 4臂部的结构15 4.1概述15 4.2手臂直线运动机构16 4.2.1手臂伸缩运动16 4.2.2导向装置17 4.2.3手臂的升降运动18 4.3手臂回转运动19 4.4手臂的横向移动19 4.5臂部运动驱动力计算20 4.5.1臂水平伸缩运动驱动力的计算20 4.5.2臂垂直升降运动驱动力的计算21 4.5.3臂部回转运动驱动力矩的计算21 5液压系统的设计23 5.1液压系统简介23 5.2液压系统的组成23 5.3机械手液压系统的控制回路23 5.3.1压力控制回路23 5.3.2速度控制回路24 5.3.3方向控制回路25 5.4机械手的液压传动系统25 5.4.1上料机械手的动作顺序25 5.4.2自动上料机械手液压系统原理介绍26 5.5机械手液压系统的简单计算29 5.5.1双作用单杆活塞油缸29 5.5.2无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸） 32 5.5.3单叶片回转油缸33 5.5.4油泵的选择35 5.5.5确定油泵电动机功率N 36 6 PLC控制回路的设计37 6.1电磁铁动作顺序37 6.2现场器件与PLC内部继电器对照表38 6.3 PLC与现场器件的实际连接图39 6.4梯形图41 6.5指令程序42 7结束语47 8参考文献48 9致谢50 翻译文献51