气动机器人结构设计的【含全套CAD图纸和WORD说明书】.doc

陕西理工学院 毕业设计说明书 题 目： 气动机器人的结构设计 系 别： 机械工程学院 专业班级： 000 姓 名： 000 学 号： 指导教师： 000 职 称： 二〇一 0年 五 月 二十 日 目 录 摘 要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 1 绪论 1 1.1 工业机械人概述 1 1.2 机械手的分类 3 1.2.1 按用途分 4 1.2.2 按驱动方式分 4 1.2.3 按控制方式分 5 1.3 气动机械手的设计要求 5 1.4 机械手的系统工作原理及组成 6 1.5 本课题研究的意义 8 1.6 本课题的设计任务 8 2 机械手的整体设计方案 10 2.1 机械手的坐标形式与自由度 11 2.2 机械手的手部结构方案设计 12 2.3 机械手的手腕结构方案设计 12 2.4 机械手的手臂结构方案设计 12 2.5 机械手的驱动方案设计 12 2.6 机械手的控制方案设计 12 2.7 机械手的主要技术参数 12 3 手部结构设计 15 3.1 手指的形状和分类 15 3.2 设计时考虑的几个问题 15 3.3 手部夹紧气缸的设计 16 4 手腕结构设计 20 4.1 手腕的自由度 20 4.2 手腕的驱动力矩的计算 20 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 20 4.2.2回转气缸的驱动力矩计算 22 4.2.3 手腕回转缸的尺寸及其校核 23 5 手臂各气缸的尺寸设计与校核 26 5.1 气缸的尺寸设计与校核 26 5.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计 26 5.1.2 尺寸校核 26 5.1.3 导向装置 27 5.1.4 平衡装置 27 5.2升降气缸的尺寸设计与校核 27 5.2.1 尺寸设计 28 5.2.2 尺寸校核 28 5.3回转气缸的尺寸设计与校核 29 5.3.1 尺寸设计 29 5.3.2 尺寸校核 29 6 气动系统设计与PLC控制系统设计 31 6.1 气动系统的设计 31 6.2 机械手的PLC控制系统设计 31 结论 32 致谢 33 参考文献 34 附录 35 气动机器人的结构设计 摘 要 本次课题研究的主要目的是提高生产过程中的自动化程度和改善劳动条件，避免人身事故，同时也可以减轻人力，并便于有节奏的生产，整体改进生产效率。 本文简要介绍了工业机器人的概念，以及其在国内外的研究现状。另外介绍了机械手硬件和软件的组成，即机械手各个部件的整体尺寸设计以及气动技术的特点。除此之外本文还对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，以及机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构和机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机械手的手臂结构。简单指出了机械手的气动系统和利用可编程序控制器对机械手进行控制。 关键词 工业机器人/机械手/气动/可编程控制器 Structural Design of Multi-purpose Pneumatic Robot ABSTRACT The main purpose of the research is to improve the production process automation and improvement of working conditions, to avoid the accident, but also can reduce the human, and to facilitate the production of rhythm, the overall improvement of production efficiency. This paper introduces the concept of industrial robots, and the status of their research at home and abroad. Also describes the robot hardware and software components, namely, the various components of robot design and the overall dimensions of the characteristics of pneumatic technolog