机械手直线运动的液压系统制作.doc

毕业论文 题 目：机械手直线运动的液压系统制作 学 号： 姓 名： 系 别： 机电工程系 专业班级： 数控二班 指导教师： 2012年 4 月 10 日 目录 摘要 2 绪论 3 1 机械手的概述 4 1.1 机械手的组成 4 1.2机械手的分类 6 1.3国内外发展状况 7 2 机械手的设计方案 8 2.1 机械手的准备工作 8 2.2手部结构 9 2.2.1驱动力的计算 10 2.2.2腕部的结构 11 2.2.3 臂部的结构 14 2.2.4 导向装置 15 2.3 臂部运动驱动力计算 17 3 机械手的液压部分 19 3.1液压系统简介 19 3.2液压系统的组成 19 3.3机械手液压系统的控制回路 19 3.3.1 压力控制回路 19 3.3.2 速度控制回路 20 3.3.3 方向控制回路 20 3.4 机械手的液压传动系统 20 3.5 上料机械手的动作顺序 20 3.6自动上料机械手液压系统原理介绍 21 3.7机械手液压系统的简单计算 23 4 机械手的PLC控制设计 29 4.1 可编程序控制器的选择及工作过程 29 4.1.1 可编程序控制器的选择 29 4.1.2 可编程序控制器的工作过程 29 4.2可编程序控制器的使用步骤 29 4.3机械手可编程序控制器控制方案 30 结论 36 致谢 37 参考文献 38 机械手直线运动的液压系统制作 摘要: 本文简要地介绍了工业机器人的概念机械手的组成和分类,机械手的简略发展。 介绍了机械手的功能、组成、分类，也说明了机械手的自由度和座标型式，同时确定了机械手的技术参数,分别设计出了机械手的结构和驱动机构，夹持式手部结构以及吸附式手部结构,设计了机械手的手腕结构，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，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的液压系统，绘制了机械手液压系统工作原理图，并应用简单的计算确定了系统的正确性。 利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：工业机器人 机械手 液压系统 绪论 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 1 机械手的概述 1.1 机械手的组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如方框图1-1所示。 图1-1机械手的组成方框图 1) 执行机构 包括手部 、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 ① 手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形