冲床上下料气动机械手的设计毕业论文.doc

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1、冲床上下料气动机械手的设计毕业论文目录1前言11.1选题背景11.2设计目的21.3发展现状和趋势31.4机械手的系统工作原理及组成32机械手各部件的设计72.1机械手的总体设计72.1.1机械手总体结构的类型72.2机械手手爪结构设计82.2.1设计要求82.2.2驱动方式82.2.3典型结构92.2.4具体设计方案102.3机械手手臂结构的设计102.3.1手臂结构的设计要求102.3.2具体设计方案102.4机械手腰座结构的设计112.4.1腰座结构的设计要求112.4.2具体设计方案112.5机械手驱动系统设计112.5.1常用驱

2、动系统及其特点112.5.2具体设计方案122.6机械手手臂的平衡机构设计122.6.1平衡机构的形式122.6.2具体设计方案133手部结构设计143.1手指的形状143.2设计时考虑的几个问题143.3手部夹紧气缸的设计153.3.1手部驱动力计算153.3.2气缸的直径163.3.3缸筒壁厚的设计184手臂结构设计204.1手臂伸缩204.1.1结构设计204.1.2导向装置20434.1.3手臂伸缩驱动力的计算204.2手臂升降和回转部分的结构设计214.3手臂伸缩气缸的设计214.3.1驱动力计算214.3.2气缸的直径224.

3、3.3活塞杆直径的计算234.3.4缸筒壁厚计算245气动系统设计255.1主要元器件的选择255.1.1气动三联件255.1.2换向阀255.1.3节流阀285.2拟定执行元件运动控制回路295.3气源系统的设计295.4气压传动系统工作原理图305.5机械手运行顺序及电气控制306机械手的PLC控制设计326.1可编程序控制器的选择及工作过程326.1.1可编程序控制器的选择326.1.2可编程序控制器的工作过程326.2可编程序控制器的使用步骤336.3机械手可编程序控制器控制方案346.3.1系统简介346.3.2工业机械手的工作

4、流程346.3.3I/0分配346.3.4机械手工作时序图366.3.5梯形图设计(如附图所示)367结论38参考文献39致谢40附录141附录242附录34343西南科技大学应用型自学考试毕业设计1前言1.1选题背景由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作已满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说

5、是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。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，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手

6、的研究设计具有重要意义。随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。为此，我把上下料机械手作为我研究的课题。现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点:(1)液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄露损失等)；液压传动易泄漏，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部

7、分的运动平稳性及正确性。(2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。(3)因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。(4)为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高，故价格较高;且使用43西南科技大学应用型自学考试毕业设计维护需要较高技术水平。鉴于以上这些缺陷，本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点:(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及补充的问题.（2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气

8、的输送过程中，阻力损失较小(一般仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s