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三自由度搬运机械手的设计

本文ID:LW85393 论文字数:16754

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三自由度搬运机械手的设计
论文编号:JX1964  论文字数:16754,附CAD图纸
三自由度搬运机械手的设计
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摘  要
机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。采用机械手是提高产品质量与劳动生产率,实现生产过程自动化,改善劳动条件,减轻劳动强度的一种有效手段。它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作,采用机械手是有效的;此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。
本课题的主要内容是采用机械设计原理,进行三自由度搬运机械手的设计,熟悉三自由度机械手的运用场合和相关的设计步骤。机械手可以代替很多重复性的体力劳动,从而减轻工人的劳动强度,提高生产效率。结合三自由度设计的各方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题.解决问题.研究问题。并且在设计中融入自己的想法和构思,提高自己的创新能力。尽力使机械手使用方便,结构简单。
关键词:机械手,输送工件,搬运,三自由度
ABSTRACT
Manipulator is a mechanical technology....
Key Words: Manipulator, conveying work piece, handling, three degrees of freedom
目  录
摘  要 - 1 -
ABSTRACT - 2 -
1 绪论 - 5 -
1.1机械手的历史 - 5 -
1.2 机械手的组成 - 6 -
1.3 机械手的分类 - 7 -
第2章 搬运机械手机构总体方案设计 - 9 -
2.1 搬运机械手设计要求 - 9 -
2.2 基本设计思路 - 9 -
2.2.1 系统分析 - 9 -
2.2.2 总体设计框图 - 10 -
2.2.3 搬运机械手的基本参数 - 11 -
2.3 搬运机械手结构设计 - 12 -
2.3.1 搬运机械手坐标形式的选择 - 12 -
2.4 机械手材料的选择 - 12 -
2.5机械臂的运动方式 - 12 -
2.6 搬运机械手驱动与控制系统分析 - 13 -
2.6.1 驱动方式的选择 - 13 -
2.6.2 控制系统的选择 - 14 -
3 搬运机械手机械结构设计与计算 - 14 -
3.1 搬运机械手手爪设计 - 14 -
3.2 搬运机械手手臂设计 - 14 -
3.2.1 伸缩机械臂的设计 - 14 -
3.2.2 升降机械臂的设计 - 15 -
3.2.3 旋转机械臂的设计 - 17 -
3.3 手部设计计算 - 17 -
3.4 腕部设计计算 - 21 -
3.5 液压驱动系统设计 - 22 -
3.6机身结构的设计 - 24 -
3.6.1 电机的选择 - 24 -
3.6.2 螺柱的设计与校核 - 25 -
3.6.3 机座的机械结构示意图 - 26 -
4 搬运机械手控制系统的设计 - 28 -
4.1 PLC简介 - 28 -
4.2 PLC工作原理 - 28 -
4.3 PLC机型的选择 - 28 -
4.3.1 PLC机型的选择 - 29 -
4.3.2 所选PLC的参数 - 29 -
4.4 PLC控制面板的拟定 - 30 -
4.5 机械手工艺过程和控制方案的确定 - 31 -
4.5.1 明确工艺要求 - 31 -
4.5.2 确定工艺流程 - 31 -
4.5.3 传感器选择 - 33 -
4.5.4 确定I/O点数 - 33 -
4.6 PLC程序编写 - 34 -
4.6.1 总体程序设计思路 - 34 -
4.6.2手动程序的编写 - 35 -
4.6.3 复位程序的编写 - 36 -
4.6.4 自动控制程序的编写 - 38 -
5 结论 - 41 -
参考文献 - 42 -
致  谢 - 43 -


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