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1、湖南省生物机电职业技术学院毕业设计液压机械手直线运动液压系统的设计系部：机械及自动化系专业：机械制造及自动化班级：机制09321姓名：学号：联系电话：指导老师：目录摘要1绪论2第一章液压系统的设计41.对液压系统的分析41.1液压系统设计参数41.2工况分析42.确定液压系统的主要参数52.1确定系统最大工作压力52.2液压缸有效工作面积52.3系统最大流量52.4计算液压缸的主要结构尺寸52.5液压执行元件实际工作压力63.制定系统方案63.1执行机构的确定63.2升降缸动作回路63.3伸缩缸动作回路73.4
2、夹紧缸动作回路73.5系统安全方案的制定74.液压系统工作原理75.液压元件的计算与选择85.1液压泵及电动机的选择95.2确定油箱的有效容积95.3系统部分液压元件的选择9第二章PLC控制系统的设计101.机械手PLC控制系统控制要求101.1机构要求111.2工艺过程11.3控制要求112.输入输出分析133.控制程序容量估计134.PLC选型135.画出输入,输出接线图及相关图表136.程序设计156.1整体设计156.2手动控制程序156.3自动操作程序166.4输出显示程序18第三章机械手结构设计20
3、1机械手的发展202机械手手抓结构设计213机械手手臂的设计224腰座结构的设计225动力臂的结构设计236控制系统的选择237驱动系统248机械手的动作示意图25致谢26参考文献27附录28摘要机械手模仿人的手部动作,按给定程序,轨迹和要求实现自动抓取,搬运和操作的自动装置.其驱动方式多用液压驱动.在设计液压系统时,对机械手的动作过程及工作情况进行分析,可以算出各执行元件的最大负载F,运动速度V以及行程S等一系列参数.然后根据这些参数可以得出液压系统的主要参数,系统最大工作压力p和最大流量.然后确定各执行元件
4、的工作压力,流量和有效工作面积.3个液压缸的尺寸.根据液压缸的缸径和活塞杆的直径和压力,查机械设计手册可以选用标准系列的液压缸.根据系统工况分析和各执行元件的压力以及流量可以拟定液压系统图.在拟定液压系统图时,充分考虑了各执行元件所需要的条件以及各个阶段对系统的需求.为满足工况的要求.系统中设置了调速回路,保压回路,平衡回路和安全措施等.在本系统中充分考虑到了机械手的工况,在选择各液压回路时也充分考虑到了背压,惯性冲击力,管路压力损失等对液压系统带来的影响.在本系统推广方面,也可以在系统中加上回转回路,这样可以
5、让机械手更加灵活.用途更加广泛.此液压系统也可用于各种搬运以及起重设备中.关键词:液压PLC机械手28绪论机械手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.它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全.因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门.机械手可把人类从危险,繁重的体力劳动中解放出来,配合机械手工作.同时可极大地提高劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐.下面介绍下机械手的历史和前景.机械手是在早期出现的古
6、代机器人基础上发展起来的,机械手研究始于20世纪中期,随着计算机和自动化技术的发展,特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展.同时,大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,又为机器人的开发奠定了基础.另一方面,核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质,在这一需求背景下.美国于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手.机械手首先是从美国开始研制的.1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利,该专
7、利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节.利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现.这就是所谓的示教再现机器人.1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人.作为机器人产品最早的实用机型是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”.从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域.我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻
8、关,目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上.但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国
