数控机床新型机械手结构与控制系统设计 机械论文

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1、毕业设计说明书毕业设计说明书目录第1章绪论61.1选题背景61.2设计目的61.3国内外研究现状和趋势71.4设计原则7第2章设计方案的论证82.1机械手的总体设计82.1.1机械手总体结构的类型82.1.2设计具体采用方案92.2机械手腰座结构的设计102.2.1机械手腰座结构的设计要求102.2.2设计具体采用方案102.3机械手手臂的结构设计112.3.1机械手手臂的设计要求112.3.2设计具体采用方案122.4机械手腕部的结构设计132.4.1机器人手腕结构的设计要求132.4.2设计具体采用方案132.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计142.5.1机械手末端执行器的设

2、计要求142.5.2机器人夹持器的运动和驱动方式152.5.3机器人夹持器的典型结构152.5.4设计具体采用方案162.6机械手的机械传动机构的设计162.6.1工业机器人传动机构设计应注意的问题172.6.2工业机器人常用的传动机构形式1762毕业设计说明书2.6.3设计具体采用方案202.7机械手驱动系统的设计212.7.1机器人各类驱动系统的特点212.7.2工业机器人驱动系统的选择原则212.7.3机器人液压驱动系统222.7.4机器人气动驱动系统232.7.5机器人电动驱动系统242.7.6设计具体采用方案272.8机器人手臂的平衡机构设计272.8.1机器人平衡机构的形

3、式272.8.2设计具体采用的方案28第3章理论分析和设计计算283.1液压传动系统设计计算283.1.1确定液压系统基本方案283.1.2拟定液压执行元件运动控制回路293.1.3液压源系统的设计293.1.4绘制液压系统图303.1.5确定液压系统的主要参数303.1.6计算和选择液压元件353.1.7液压系统性能的验算373.2电机选型有关参数计算373.2.1有关参数的计算373.2.2电机型号的选择40第4章机械手控制系统的设计414.1机械手控制系统硬件设计414.1.1机械手工艺过程与控制要求414.1.2机械手的作业流程414.1.3机械手操作面板布置424.1.4控

4、制器的选型434.1.5控制系统原理分析444.1.6PLC外部接线设计454.1.7I/O地址分配454.2机械手控制系统软件设计474.2.1机械手控制主程序流程图4762毕业设计说明书4.2.2机械手控制程序设计47技术经济性分析49结论49专题部分50参考文献59摘要通过对机械设计制造及其自动化专业的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。重点针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。具体进行了机械手的总体设计，腰座结构的设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计

5、，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。设计达到了设计的预期目标。关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统62毕业设计说明书AbstractIntegratetheknowledgeofthepastfouryears’ofcourseofMachine,discussandanalysistheeachpartandfunctionofmani

6、pulator;designakindofcylindericalcoordinatemanipulatorusedtopackandunloadworkpieceforCNCmachinetools.Inparticular,madethedetaileddesignaboutbase,arm,andendeffectorandthecontrolsystemetc.includingTotaldesign,waist’sconstructiondesign,thearm’sconstructiondesign,thewrist’sconstructiondesign,theend

7、effector’sconstructiondesign,andthedrivesystemofmanipulator.Atthesametime,analysisandcomputethehydraulicpressuresystemandcontrolsystem.Deeplydesignthemanipulator’scontrolsystem,whichbasedonPLC.Afteranalysisaboutthecraftprocessandt