數控機床上下料機械手設計

摘  要

通過對機械設計、制造及其自動化專業(yè)課程的學習，總結大學四年所學的知識，對工業(yè)機械手各部分機械結構和功能的論述和分析，以及實際操作中的應用情況，設計了一種圓柱坐標形式的數控機床上下料機械手。重點針對機械手的手爪、手腕、手臂、腰座等各部分機械結構以及機械手控制系統(tǒng)（傳動系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)）進行了詳細的設計。同時對其控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)進行了理論分析和設計計算?；赑LC對機械手的控制系統(tǒng)進行了深入細致的設計，通過對機械手作業(yè)的工藝過程和控制要求的分析，設計了控制系統(tǒng)的硬件電路，同時編制了機械手的控制程序。設計達到了預期目標。

關鍵詞：機械手；PLC；液壓伺服定位；電液系統(tǒng)

Abstract
Through mechanical design, manufacturing and automation professional course of study, four-year summary of what you have learned, on industrial robot mechanical parts of the structure and function of discussion and analysis, as well as the actual operation of the application, designed a cylindrical form of CNC machine tool Manipulator. Focused on robotic hand, wrist, arm, waist, and other parts of the mechanical structure, and the robot control system (transmission system, driving system) with a detailed design. At the same time on the control system and hydraulic system for the calculation of theoretical analysis anddesign. The PLC-based control system of the manipulator for intensive design, by manipulators of process and control requirements analysis, design of control systems hardware circuit, be compiled in a robotic control program. The design reached the intended target.

Key words: Robotics; PLC; hydraulic servo positioning; electro-hydraulic system

目   錄
第1章  緒論 1
1.1　選題背景 1
1.2　設計目的 1
1.3　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 1
第2章 機械手各部件的設計 3
2.1機械手的總體設計 3
2.1.1　機械手總體結構的類型 3
2.1.2　具體設計方案 4
2.2機械手手爪結構的設計 4
2.2.1　設計要求 4
2.2.2　驅動方式 5
2.2.3　典型結構 5
2.2.4　具體設計方案 6
2.3機械手手腕結構的設計 7
2.3.1　手腕結構的設計要求 7
2.3.2　具體設計方案 7
2.4機械手手臂構的設計 8
2.4.1　手臂結構的設計要求 8
2.4.2　具體設計方案 8
2.5機械手腰座結構的設計 9
2.5.1　腰座結構的設計要求 9
2.5.2　具體設計方案 9
2.6機械手的機械傳動機構的設計 10
2.6.1　傳動機構設計應注意的問題 10
2.6.2　常用的傳動機構形式 10
2.6.3　具體設計方案 11
2.7機械手驅動系統(tǒng)的設計 12
2.7.1　常用驅動系統(tǒng)及其特點 12
2.7.2　具體設計方案 12
2.8機械手手臂的平衡機構設計 12
2.8.1　平衡機構的形式 12
2.8.2　具體設計方案 13
第3章 理論分析和設計計算 14
3.1電機選型有關參數計算 14
3.1.1　有關參數的計算 14
3.1.2　電機型號的選擇 16
3.2液壓傳動系統(tǒng)設計計算 18
3.2.1  確定液壓系統(tǒng)基本方案 18
3.2.2  擬定液壓執(zhí)行元件運動控制回路 19
3.2.3　液壓源系統(tǒng)的設計 19
3.2.4　繪制液壓系統(tǒng)圖 20
3.2.5　確定液壓系統(tǒng)的主要參數 21
3.2.6　計算和選擇液壓元件 26
第4章 機械手控制系統(tǒng)的設計 28
4.1系統(tǒng)硬件設計 28
4.1.1  操作面板布置 28
4.1.2  工藝過程與控制要求 28
4.1.3  作業(yè)流程 29
4.1.4  控制器的選型 30
4.1.5  控制系統(tǒng)原理分析 31
4.1.6  PLC外部接線設計 31
4.1.7  I/O地址分配 32
4.2系統(tǒng)軟件設計 33
4.2.1　控制主程序流程圖 33
4.2.2　控制程序設計 34
結論 51
致謝 52
參考文獻 53