工业机械手液压及plc控制系统设计毕业论文

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1、工业机械手液压及PLC控制系统设计毕业论文目录摘要IAbstractII目录III前言11绪论21.1工业机械手的简介及应用21.1.1工业机械手简介21.1.2工业机械手应用31.2工业机械手的发展趋势32机械手的总体方案设计52.1机械手基本形式的选择52.2方案设计62.3机械手的运动分析73机械手手部的设计计算103.1手部设计基本要求103.2典型的手部结构103.3选择手抓的类型及夹紧装置103.3.1手抓的力学分析103.3.2夹紧力及驱动力的计算12III3.4机械手夹持精度的分析计算143.5手指夹紧液压缸

2、的尺寸参数的确定154腕部的设计计算164.1腕部设计的基本要求164.2腕部的结构以及选择164.2.1典型的腕部结构164.2.2腕部结构和驱动机构的选择164.3腕部的设计计算174.3.1腕部设计考虑的参数174.3.2腕部的驱动力矩计算174.3.3腕部驱动力的计算185臂部的设计及有关计算195.1臂部设计的基本要求195.2手臂的典型机构以及结构的选择195.2.1手臂的典型运动机构195.2.2手臂运动结构的选择205.3手臂驱动力的计算205.3.1手臂摩擦力的分析与计算205.3.2手臂惯性力的计算225

3、.3.3密封装置的摩擦阻力225.4液压缸工作压力和结构的确定225.5液压缸的尺寸参数的确定246机械手液压系统的设计266.1液压传动的优缺点及发展趋势266.2机械手液压系统的分析与计算266.2.1双作用单杆活塞式液压缸276.2.2无杆活塞式液压缸306.2.3单叶片回转油缸316.2.4油泵的选择326.2.5确定油泵电动机功率N33III6.3液压系统控制原理图设计337机械手的PLC控制系统设计377.1PLC的特点及应用概况377.1.1PLC的应用概况377.1.2PLC的特点377.2PLC型号的选择3

4、87.3PLC在机械手中控制程序387.4PLC在机械手中控制系统图397.4.1PLC自动控制图397.4.2手动控制系统图397.4.3机械手自动方式状态图40总结42参考文献43致谢44III1绪论1.1工业机械手的简介及应用1.1.1工业机械手简介机械手有多个自由度，可以通过自动化控制程序来控制，也可以不同环境中进行工作。例如：在高温的环境下，你可以设计一个机械手来帮忙，在粉尘多的环境下，也可以用机械手来帮忙等等恶劣环境下，都可以用机械手来完成任务，所以机械手应用十分广泛。机械手在我国最近二十年的发展也很快。,取得了

5、一些成就，受到国人对机械手在制造业应用的重视。机械手的结构设计很简单，实用性也强。随着现代工业技术的发展，现在的机械手可以用自动化程序来控制实现指定的运动，并且可以重复不断的工作。机械手最早研制的国家是美国。那时候他是在机身上安装一个回转臂，在机身端部装有电磁铁的工件抓放机构。美国这个机械铸造公司和普鲁曼公司签订协议，一起来研究并生产工业机械手，达到工业机械手使用要求。他们研究机械手主要是提高机械手的结构稳定性，同时降低制造成本。工业机械手发展最快的国家是日本。从美国那里引进了二种典型的机械手，发现机械手的应用前景，投入了大

6、量资金和人力，当时风靡日本整个国家，相应研究机械手的研究基地及学校大力兴起。很多机械手及机器人相继出现，应用于各种场合，其中工业中的应用非常广泛。日本就开始大力研究机械手。于1979年，日本生产的机械手之类的产品在全球比例占最多。汽车工业是使用机械手最多行业。预计到1990年将有60万机器人在工业工作。按照机械手的经历来分，第一代机械手精度低，成本高，而且需要人工来操作。第二代机械手它具有微型电子计算机控制系统，可以具有相当于人眼睛，耳朵，手，思维等能力。安装各种各样的传感器，把感觉到的信息进行系统反馈，使机械手具有感觉机能

7、。目前国外已经研制出具有触觉和视觉机械手，应用于多种行业中。-43-第三代机械手也称为机器人，它完全可以相当于人，可以独立完成一些简单的工作任务。与自动化控制系统相结合。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(FlexibleManufacturingsystem)和柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell)中。1.1.2工业机械手应用机械手在工业自动控制中作业，可以完成搬运货物，从一个地方搬到另一个地方，也可以进行各零件的装配工作，还可以进行线切割和电焊及激光焊接等应用中。跟着工业中的自动化程度提高，机械

8、手也越来越多，工人的工作都可以用机械手来完成。工人每天8小时完成100套的组装工作，用机械手来完成只需要4个小时，大大的提高了生产效率，在搬运重物的时候，人手是很难搬运上百斤以上的东西，而机械手轻松的就可以搬动上千斤的重物。还有些机械手可以从模具中快速取出物件；抓取生产资料、输送生产资料。