毕业设计---机械手的改进设计说明书.doc

毕业设计（论文） 说 明 书 （2010届） 题 目 机械手的改进设计 指导教师 院 系 机械电子与建筑工程学院 机械手的改进设计 摘 要 本次设计主要设计自动上下料机械手的机械系统。该系统要实现的是4自由度（RPRR R—回转关节 P—直线运动关节）关节型机械手的运动，本设计选用液压驱动系统。液压驱动应用广泛，传动平稳，且易于控制。该系统的控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词：机械手；4自由度；关节型；液压驱动；控制系统 Manipulators improvement design Abstract This paper designs automatic loading and unloading manipulators mechanical system. This system may realize 4 degreesof freedom (RPRR R rotation joint P translation joint) the joint manipulator movement.This design selects the hydraulic driving system. Thehydraulic driving application is widespread.The transmission is steady.Also control is easy . Control systemof this system uses the displacement register and the shift order which general PLC hasprograms. The control system of this system can program by using the displacement register and displacement instruction of PLC. Key words: Manipulator 4 degrees of freedom Joint Hydraulic Driving system Control system 目录 1 绪 论 1 1.1 工业机械手概况 1 1.2 工业机械手的分类 3 1.3 工业机械手在工业生产中的应用 4 1.4 改进目标 5 2 工业机械手的设计方案 7 2.1 工业机械手的组成 7 2.2设计方案 7 2.2.1执行机构 7 2.2.2驱动机构 7 2.2.3控制方式 9 2.3规格参数 9 3 机械手各部分的计算与分析 11 3.1 手部计算与分析 11 3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 11 3.1.2 手部的计算和分析 11 3.2 腕部计算与分析 17 3.2.1 腕部设计的基本要求 17 3.2.2 腕部回转力矩的计算 18 3.2.3 腕部摆动油缸设计 20 3.2.4 选键并校核强度 22 3.3 臂部计算与分析 23 3.3.1 臂部设计的基本要求 23 3.3.2 手臂的设计计算 25 3.4 机身计算与分析 33 4 液压系统 34 4．1 液压缸 34 4．2 计算和选择液压元件 36 4.2.1 液压泵的选取要求及其具体选取 36 4.2.2 选择液压控制阀的原则 38 4.2.3 选择液压辅助元件的要求 38 4.2.4 具体选择液压元件 38 5 机械手控制系统 41 6总结 42 谢辞 43 参考文献 44 1 绪 论 1.1 工业机械手概况 　　工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代七五科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过七五,八五科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第