球状工业机械手设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文:球状工业机械手含论文,CAD图纸,开题报告,任务书

球状工业机械手设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

在机械化、自动化生产过程中发展的一种新型装置,使用的一种具有抓取和移动工机械手是在件功能的自动化装置。机械手能代替人类、重复枯燥完成危险工作，提高劳动生产力,减轻人劳动强度，可以使人们的生活幸福指数提高，球状工业机械手它运用于工厂，完成物料的运送，物料球坐标工业机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数,可代替人工在高温危险区进行作业。

本文设计的机械手它是由手爪，大臂，小臂，底座，液压缸，组成的。我们根据机械手的工作环境来确定了机械手的工作行程，参数，我们从机械手的灵动性经济性来选择大臂、小臂、底座的材料，我们用物料来选择手爪的类型，和材料，并对手爪进行夹紧与放松的计算，同时用这个机械手的质量设计出活塞杆的半径从而确定液压缸的类型，同时校准液压缸。

关键词：球状工业机械手；控制；驱动

Abstract

A new type of device developed in the process of mechanization and automation production, which uses an automatic device that has the function of gripping and moving manipulator. The manipulator can replace humans, repeat boring and complete dangerous work, increase labor productivity, reduce the intensity of human labor, and can increase people's happiness index. The spherical industrial manipulator is used in factories to complete the delivery of materials. The material spherical coordinate industrial manipulator can catch objects in space. Flexible and varied movements, according to the changes of workpieces and the requirements of the movement flow at any time to change the relevant parameters, can replace manual work in the high temperature danger area.

The manipulator designed in this paper is composed of claws, forearms, forearms, bases, hydraulic cylinders, and so on. We determine the working schedule and parameters of the manipulator according to the working environment of the manipulator. We choose the material of the arm, the arm, and the base from the dynamic economy of the manipulator. We use materials to select the type of the paw, and materials. The opponent's claws are clamped and relaxed. At the same time, the radius of the piston rod is designed with the quality of the manipulator to determine the type of hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder is calibrated.

Key words: Spherical industrial manipulator; Control; Drive

目 录

第1章 绪 论 1
1.1 课题的来源及意义 1
1.2 国内外发展状况及研究背景 2
1.3 机械手的定义 3
1.4 球状工业机械手的组成 3
1.5 球状工业机械手的应用 3
第2章 球状工业机械手设计要求与方案 5
2.1 球状工业机械手设计要求 5
2.2 基本设计思 5
2.2.1 系统分析 7
2.2.2 总体设计 7
2.2.3 球状工业机械手的基本参数 8
2.3 球状工业机械手结构设计 8
2.4 机械手材料的选择 8
2.5机械臂的运动方式 9
2.6 球状工业机械手驱动方式的选择 9
2.7 动作要求分析 10
2.8 球状机械手结构及驱动系统选型 10
第3章 系统各主要组成部分设计 11
3.1 夹持器结构设计与校核 11
3.1.1 夹持器种类 11
3.1.2 夹持器设计计算 12
3.1.3 夹持器校核 13
3.2 升降方向设计计算 14
3.2.1 初步确系统压力 14
3.2.2 升降油缸计算 14
3.2.3 活塞杆的计算校核 16
3.2.4 液压缸工作行程的确定 17
3.2.5 活塞的设计 17
3.2.6 导向套的设计与计算 17
3.2.7 端盖和缸底的计算校核 18
3.2.8 缸体长度的确定 19
3.2.9 缓冲装置的设计 19
3.3 水平方向设计计算 19
3.3.1 水平方向计算 19
3.3.2 油缸的选型 20
3.4 底座回转机构设计计算 20
3.4.1 回转部位负载计算校核 20
3.4.2 旋转液压缸的选型 22
3.5机身结构的设计校核 22
3.5.1 液压缸的选择 22
3.5.2 机座的机械结构 22
3.6 球状机械手的定位及平稳性确定 23
3.6.1 常用的定位方式 23
3.6.2 影响平稳性和定位精度的因素 23
3.6.3 球状工业机械手运动的缓冲装置 24
3.6.4 液压系统 25
3.6.5 计算和选择液压元件 25
3.6.6 液压系统性能的验算 27
第4章 机械手控制系统设计 29
4.1 机械手的工艺过程 29
4.2 PLC 控制系统 29
4.2.1确定输入/输出点数并选择 PLC 型号 29
4.2.2分配 PLC 的输入/输出端子 30
4.2.3 PLC 控制系统程序设计 31
第5章 总 结 35
参考文献 37
致 谢 39

第1章 绪 论

1.1 课题的来源及意义

工业机器手一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等。工业机器手由操作机（机械本体）、控制器、驱动控制系统和检测传感装置构成，是一种自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器手并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的机械装置，有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。