立式精锻机自动上料机械手

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1、扬州市职业大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：立式精锻机自动上料机械手及其控制系统设计系别：机械工程系专业：机械制造与自动化班级09机械（2）班姓名：唐国军学号：0901010224指导老师：南丽霞完成时间：12年05月目录摘要1第一章绪论21.1机械手的基本概念21.2机械手的分类及简史21.2.1机械手的分类31.2.2机械手的简史41.3机械手的应用简况51.4机械手的发展趋势51.5机械手的组成61.5.1.执行机构61.5.2.驱动机构71.5.3.控制系统81.6应用机械手的意义8第二章系统设计方案

2、102.1机械手的设计参数102.2机械手的工艺流程112.3机械手的总体结构112.4机械手的工作过程112.5机械手的座标型式与自由度选择132.6机械手的手部结构方案设计132.7机械手的手腕结构方案设计132.8机械手的手臂结构方案设计132.9机械手的驱动方案设计132.10机械手的控制方案设计13第三章机械手结构设计143.1机械手手部设计计算143.1.1手部设计要求143.1.2拉紧装置设计153.2腕部设计计算163.2.1计算扭矩M1173.2.2油缸（伸缩）及其配件的估算扭矩M2173.2.

3、3摆动缸的摩擦力矩M摩173.3手臂伸缩机构设计183.4机身和机座的设计计算203.4.1电机的选择203.4.2减速器的选择213.4.3螺杆的设计与校核22第四章机械手的液压系统设计244.1液压系统简介244.1.1液压系统的工作原理244.1.2液压传动的工作特性244.1.3液压系统的组成244.1.4液压系统的优、缺点254.1.5液压传动的主要缺点：254.2自动上料机械手液压系统264.2.1．机械手的动作顺序264.2.2．液压控制原理264.3大臂升降油缸设计计算304.3.1工作载荷的计算

4、304.3.2主要尺寸的确定304.4液压缸主要部件的设计和材料选择314.4.1缸筒314.4.2活塞324.4.3缸盖及活塞杆导向套324.5液压缸的缓冲、排气与密封32第五章机械手的PLC控制设计335.1PLC的简介335.1.1PLC的基本组成335.1.2PLC的工作过程365.2可编程序控制器的选择及工作过程385.2.1可编程序控制器的选择385.2.2可编程序控制器的工作过程385.3机械手控制系统设计395.3.1PLC控制系统设计395.3.2PLC程序设计41总结51参考文献52摘要本文介

5、绍了立式精锻机自动上料机械手与其它设备的配置关系及工作过程，并对机械手的动作进行了分析，详细论述了机械手总体方案的设计，特别是对实现预期要求动作的各种方案进行了比较分析，进而得出最终方案。根据手臂的动作要求，采用圆柱坐标型机械手；机械手的自由度数为四个，它们是大臂的升降和回转运动，小臂的伸缩运动，手腕的回转运动；机械手手部结构采用两支点回转型；机械手驱动方式采用液压驱动。控制方式为点位程序控制。本次设计主要进行大臂升降及回转机构设计、手臂及伸缩结构设计、手部结构设计，并且对液压系统进行理论分析和比较。关键词：双作

6、用式油缸；点位控制；液压系统；结构设计1第一章绪论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可

7、通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，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。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，

8、抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。1.1机械手的基本概念机械手是在机械化、自动化生