机械5

摘要 机械手是一种新型的机构，具有机械化、自动化工业生产中自动捕获和控制各种机械零件的特殊功能。近年来，随着现代信息技术，特别是计算机科学的发展和计算机科学的广泛采用，机械手设计开发和主要生产技术逐渐成为中国在信息科学应用领域迅速高效发展的新工业技术。机械手越来越被我们广泛的应用，它可以用来组装零部件，搬运、装卸加工工件等。目前由于国内我国机械工业中的机械手制造技术和其它在工程实际中的应用技术水平与国外国家相比仍然存在一定发展距离,应用的产业规模和技术行业化融合程度较低,机械手的技术研究和产业发展直接影响决定了未来我国机械工业以及自动化装备制造企业的技术水平,从社会经济上、技术上等多个角度出发来正确考虑这些技术问题也是十分必要的。因此,进行这类新型机械手技术研究和工业设计就显得非常重要了。 本文首先进行机械手的总体设计，确定设计方案后再进行机械手腰座、手臂、手腕、手爪以及机械手的传动机构和驱动系统的设计；通过查阅资料，进行机械手液压系统的设计并进行计算，绘制液压系统图，选定电机型号；最后进行机械手控制系统的设计。我主要对机械手的液压系统进行设计，确定液压系统的基本方案，绘制液压系统图，通过计算选择液压元件。 关键词：机械手；3自由度；自动化；数控机床 目录 1绪论1 1.1选题背景1 1.2研究目的和意义1 1.3国内外研究现状2 1.4课题主要任务3 2设计方案5 2.1机械手的总体设计5 2.2机械手腰座结构的设计6 2.3机械手手臂的结构设计8 2.4机械手腕部的结构设计8 2.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计9 2.6机械手的机械传动机构的设计12 2.7机械手驱动系统的设计13 2.8机器人手臂的平衡机构设计17 3设计计算19 3.1液压传动系统设计计算19 3.1.1确定液压系统基本方案19 3.1.2拟定液压执行元件运动控制回路19 3.1.3液压源系统的设计19 3.1.4绘制液压系统图20 3.1.5确定液压系统的主要参数21 3.1.6计算和选择液压元件25 3.1.7液压系统性能的验算27 3.2电机选型有关参数计算27 3.2.1有关参数的计算27 3.2.2电机型号的选择29 4机械手控制系统的设计31 4.1机械手控制系统硬件设计31 4.1.1机械手工艺过程与控制要求31 4.1.2机械手的作业流程31 4.1.3机械手操作面板布置32 4.1.4控制器的选型32 4.1.5控制系统原理分析33 4.1.6 PLC外部接线设计33 4.1.7 I/O地址分配34 4.2机械手控制系统软件设计35 结论37 参考文献38 致谢39