液壓上料抓取件機械手設計【液壓機械手優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含6張CAD圖紙+帶開題報告】
液壓機械手的設計
摘 要 本次設計的液壓傳動機械手根據(jù)規(guī)定的動作順序，綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關的機械設計專業(yè)知識，完成對機械手的設計，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、PLC控制系統(tǒng)原理圖。機械手的機械結構采用油缸、螺桿、導向筒等機械器件組成；在液壓傳動機構中，機械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉采用回轉油缸，立柱的轉動采用齒條油缸，機械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC類型為FX2N，當按下連續(xù)啟動后，PLC按指定的程序，通過控制電磁閥的開關來控制機械手進行相應的動作循環(huán)，當按下連續(xù)停止按鈕后，機械手在完成一個動作循環(huán)后停止運動。
本設計擬開發(fā)的上料機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。
關鍵詞 機械手、液壓、控制回路、PLC
The design of the hydraulic manipulator
Abstract The design of hydraulic drive manipulator movements under the provisions of the order ， use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks ；The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ，PLC in accordance with the prescribed procedures ，through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ，after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.
The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations，and can grasp the larger workpieces .
Keywords Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC
目 錄
1 前言
1.1 工業(yè)機器人簡介（1）
1.2 世界機器人的發(fā)展（1）
1.3 我國工業(yè)機器人的發(fā)展（2）
1.4 我要設計的機械手（2）
1.4.1 臂力的確定（2）
1.4.2工作范圍的確定（2）
1.4.3 確定運動速度（3）
1.4.4 手臂的配置形式（3）
1.4.5 位置檢測裝置的選擇（4）
1.4.6 驅動與控制方式的選擇（4）
2 手部結構（4）
2.1概述（4）
2.2 設計時應考慮的幾個問題（4）
2.3 驅動力的計算 （5）
2.4 兩支點回轉式鉗爪的定位誤差的分析（7）
3 腕部的結構（8）
3.1 概述（8）
3.2 腕部的結構形式（8）
3.3手腕驅動力矩的計算（9）
4 臂部的結構（12）
4.1 概述（12）
4.2手臂直線運動機構（12）
4.2.1手臂伸縮運動（12）
4.2.2 導向裝置（13）
4.2.3 手臂的升降運動（14）
4.3 手臂回轉運動（15）
4.4 手臂的橫向移動（16）
4.5 臂部運動驅動力計算（16）
4.5.1 臂水平伸縮運動驅動力的計算（16）
4.5.2 臂垂直升降運動驅動力的計算（17）
4.5.3 臂部回轉運動驅動力矩的計算（17）
5 液壓系統(tǒng)的設計（18）
5.1液壓系統(tǒng)簡介（18）
5.2液壓系統(tǒng)的組成（18）
5.3機械手液壓系統(tǒng)的控制回路（18）
5.3.1 壓力控制回路（18）
5.3.2 速度控制回路（19）
5.3.3 方向控制回路-（19）
5.4 機械手的液壓傳動系統(tǒng)（20）
5.4.1 上料機械手的動作順序（20）
5.4.2 自動上料機械手液壓系統(tǒng)原理介紹（20）
5.5機械手液壓系統(tǒng)的簡單計算（23）
5.5.1 雙作用單桿活塞油缸（23）
5.5.2 無桿活塞油缸（亦稱齒條活塞油缸）（26）
5.5.3 單葉片回轉油缸 （27）
5.5.4 油泵的選擇（28）
5.5.5 確定油泵電動機功率N （29）
6 結束語 （29）
7 致謝 （30）
8 參考文獻 （30）
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plc控制.dwg
傳動系統(tǒng)圖A2.dwg
手臂升降機構圖A1.dwg
手部結構圖A1.dwg
摘要.doc
文件清單.txt
液壓上料抓取件機械手設計【液壓機械手】.doc
液壓上料抓取件機械手設計開題報告.doc
液壓回路圖A1.dwg
目錄.doc
裝配圖A0.dwg
開題報告 1、畢業(yè)設計的背景及意義： 近代 ，機器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機器人問世之后，不同功能的機器人也相繼出現(xiàn)并且活躍在不同的領域 ， 從天上到地下，從工業(yè)拓廣到農(nóng)業(yè)、林、牧、漁，甚至進入尋常百姓家。機器人的種類之多，應用之廣，影響之深，是我們始料未及的。 機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn) 業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設備，也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。 2、畢業(yè)設計的研究目標： 本設計擬開發(fā)的上料機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高 溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。 1、 畢業(yè)設計的主要研究內(nèi)容、研究方法、具體 措施 和研究的可行性、創(chuàng)新點； 主要內(nèi)容： 本次設計的液壓傳動機械手根據(jù)規(guī)定的動作順序，綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關的機械設計專業(yè)知識，完成對機械手的設計，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖。機械手的機械結構采用油缸、螺桿、導向筒等機械器件組成 ；在液壓傳動機構中，機械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉采用回轉油缸，立柱的轉動采用齒條油缸，機械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動油缸機械手在完成一個動作循環(huán)后停止運動。 研究方法： （ 1）文獻研究法 （ 2）原理分析法 （ 3）計算選擇法 具體措施： （ 1） 到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集各類機械手的原理及結構 ，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。 （ 2）分析平面關節(jié)機器人的結構與參數(shù) （ 3）確定設計總體方案 （ 4）確定具體設計方案（包括手部結構的選擇，液壓控制系統(tǒng)設計和計算， X、 Y 軸 2 步進電機驅動傳動機構的設計和計算等） （ 5）手部裝配圖的繪制、控制原理圖、總體裝配圖的繪制 （ 6）說明書的整理 可行性： 首先本科期間學習過《機械設計》《機械原理》《工程材料》《控制工程基礎》《公差與技術測量》《工程圖學》《機械制造工藝學》《工業(yè)機器人》等相關課程，對機械手的一些基礎知識有一定的了解，其次通過本人對液壓系統(tǒng)設計相關知識深入研究學習，并閱讀大量的文獻期刊以及實地的考察研究來完成本論文。 創(chuàng)新點： 本設計擬開發(fā)的上料機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高 溫和危險 的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。 4、主要參考資料及使用的原始資料（數(shù)據(jù)）： 1.） 濮良貴 ， 紀明剛 七版） 2001 2.） 張建民 京理工大學出版社， 1992 3.） 馬香峰 北京：機械工業(yè)出版社， 1991 4.） [俄 ]工業(yè)機器人圖冊 機械工業(yè)出版社 ， 1993 5.） 黃繼昌，徐巧魚，張海貴 B]民郵電出版社， 1996 6.） 天津大學《工業(yè)機械手設計基礎》編寫組 . 工業(yè) 機械手設計基 礎 1981 7.） 黃宜 ， 章宏甲 機械工業(yè)出版社， 1994 8.） 孫桓 ， 陳作模 六版） 2001 9.） 盧光賢 . 機床液壓傳動與控制 北工業(yè)大學出版社， 1993 5、畢業(yè)設計的進度安排： 2012 年 10 月 搜集畢業(yè)設計材料及完成開題報告 2012 年 11 月 — 2013 年 1 月 總體方案設計 2013 年 1 月 — 2013 年 2 月 結構設計、完成裝配圖設計 2013 年 2 月 — 2013 年 3 月 控制系統(tǒng)設計 2013 年 3 月 — 2013 年 4 月 零件工作圖設計及整理說明書 2013 年 4 月 — 2013 年 6 月 評閱、準備答辯 3 6、指導教師意見：（對論文題目、深度、廣度及工作量的意見、要求和對結果的預測等） 指導教師簽字： 年 月 日 7、開題報告評議情況： 評議結果（開題報告是否通過，意見及建議等） 4 答辯小組組長： 年 月 日 答 辯 小 組 成 員 序 號 姓 名 職 稱 專 業(yè) 1 明哲 副教授 機械 2 辛志遐 副教授 機械 3 張亞杰 講師 機械 4 蔣俊香 助教 機械 5 修文翠 助教 材料加 工