工业机械手设计学士学位论文

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1、学士学位论文摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年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。主要包括三个方面：机械手腰部，大臂，小臂，手爪的结构设计；液压系统设计；PLC控制部分的设定。关键词：机械手；液压系统；PLC控制78学士学位论文AbstractInthemod

2、ernlarge-scalemanufacturingindustry,enterprisespaymoreattentionontheautomationdegreeoftheproductionprocessinordertoenhancetheproductionefficiency,andguaranteetheproductquality.Asanimportantpartoftheautomationproductionline,manipulatorsgraduallyapprovedandadoptedbyenterprises.Integratetheknow

3、ledgeofthepastfouryears’ofundergraduatecourseofMachine,discussandanalysistheeachpartandfunctionofmanipulator;designakindofCylindricalcoordinatesmanipulatorusedtopackandunloadworkpieceforCNCmachinetools.Inparticular,makethedetaileddesignaboutbase,arm,andhandclawandthecontrolsystemetc.Thereare

4、mainlythreeaspectsinthedesign:Thestructuredesignofbase,arm,forearmandhandclaw ;ThedesignofThehydraulicsystem;ThesettingofPLCcontrol.Keywords:Manipulator;Structure;Hydraulicsystem;PLCcontrol78学士学位论文摘要IAbstractII1.绪论11.1设计目的11.2机械手的发展历史21.3国内外研究现状和趋势21.4应用领域32.机械手的整体方案52.1机械手坐标形式分类52.2设计方案62.3

5、整体设计参数73.机械手结构设计83.1机械手腰座结构设计83.2机械手手臂的结构设计93.3机械手腕部的结构设计103.4末端执行器（手爪）的结构设计124.机械传动机构设计144.1传动机构设计应注意的问题1478学士学位论文4.2减速箱144.3设计方案175.机械手驱动系统的设计185.1液压驱动系统185.2电动驱动系统195.3设计方案236.液压系统基本方案246.1液压执行元件246.2液压执行元件运动控制回路256.3液压源系统的设计256.4绘制液压系统图267.理论分析和设计计算287.1液压系统的主要参数287.2计算和选择液压元件338.机械手控制系统

6、硬件设计398.1机械手控制要求398.2机械手的作业流程398.3机械手操作面板布置4178学士学位论文8.4控制器的选型428.5控制系统原理分析428.6PLC外部接线设计438.7I/O地址分配449.机械手控制系统软件设计46结论47参考文献48致谢50附录1英文文献译文511.1英文文献511.2译文59附录2程序6678学士学位论文1.绪论机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。近年来，随着电子技术特别是电子计

7、算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸。［1］目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大