曲轴搬运机械手控制系统设计说明书.doc

目录 摘 要 I 第1章 绪论 1 1.1 工业机器人（机械手）的概述 1 1.1.1 工业机器手的发展 1 1.1.2 工业机器人的分类 2 1.1.3 工业机械手的应用 3 1.2 国内外发展的状况 3 1.3 本课题的预期结果 4 第2章 机械手的总体设计 5 2.1 设计要求 5 2.2 机械手的总体设计方案 5 2.2.1 机械手的组成及各部分关系 5 2.2.2总体设计任务 5 2.3 总体设计方案拟定 7 2.4 本章小结 9 第3章 机械手结构的设计 10 3.1 机械手的主要结构 10 3.2末端操作器的设计 10 3.2.1 末端操作器的概述 10 3.2.2 末端操作器结构的设计 10 3.3 手腕的设计 11 3.4 手臂的设计 12 3.5 机身和机座的设计 15 3.6 本章小结 16 第4章 机械手各部件载荷及结构尺寸计算 17 4.1 设计要求分析 17 4.2 手指夹紧机构的及尺寸设计 17 4.2.1 手指夹紧机构载荷的计算 17 4.3 手臂伸缩机构的及尺寸的确定 22 4.4手臂俯仰机构结构尺寸的确定 24 4.5手腕摆动机构的确定 24 4.6 机身摆动机构的确定 24 4.7强度校核 24 4.8 弯曲稳定性校核 25 4.9 本章小结 26 第5章 液压系统的设计 27 5.1 液压缸或液压马达所需流量的确定 27 5.1.1 液压缸工作时所需流量 27 5.2 液压马达工作时的流量 27 5.3 液压缸或液压马达主要零件的结构材料及技术要求 28 5.3.1 缸体 28 5.3.2 缸盖 28 5.3.3 活塞 29 5.3.4 活塞杆 29 5.3.5 液压缸的缓冲装置 29 5.3.6 液压缸的排气装置 30 5.4 制定基本方案 30 5.4.1 基本回路的选择 30 5.5 液压元件的选择 31 5.5.1 液压泵的选择 31 5.5.2 液压泵所需电机功率的确定 32 5.5.3 液压阀的选择 33 5.5.4 液压辅助元件的选择原则 33 5.5.5 油箱容量的确定 35 5.5.6 液压原理图 35 5.6本章小结 37 第6章 电气控制系统的设计 38 6.1 电气控制的概述 38 6.2 控制电路 38 6.2.1 控制电路的组成 38 6.2.2 继电器的选择 38 6.2.3 接触器的选择 39 6.3 电气系统的设计及原理 40 6.4 电气系统的控制顺序 41 6.5 本章小结 42 结 论 43 参考文献 44 致 谢 45 附 录 46 摘 要 随着科学技术的发展和自动化生产线在企业产品生产中的广泛应用，机械手作为自动化生产线的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。尤其是随着机械结构的优化，气动、液压技术的成熟，控制元件的发展和控制方式的不断改进和创新，机械手的动作精确性、控制灵活性和工作可靠性得到了明显的改善。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献，机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题是一个机、电结合较为紧密的实用性项目，文中对电气的应用、机械结构的设计、控制方法的选择等方面进行了必要的探讨。最后，总结了全文，指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。 关键字：机械手；液压驱动；电气；自动；控制元件