通用液压机械手之手臂设计.doc

摘要

机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。本文简要地介绍了工业机器人的概念，

本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的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。

设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。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，气动，可编程序控制器(PLC)

ABSTRACT

Atfirst,thepaperintroducestheconceptionoftheindustrialrobotandtheelertaryinformationofthedevelopmentbriefly.Whatsmore,thepaperaccountsforbackgroundandtheprimarymissionofthetopic.

Thepaperintroducesthefunction,composingandclassificationofthemanipulator,tellsoutthefree-degreeandtheformofcoordinate.Atthesametime,thepapergivesouttheprimaryspecificationparameterofthismanipulator.

Thispaperdesignsthestructureofthehandandtheequipmentofthedriveofthemanipulator,andanalyzestheerroroftheorientationofthefingers.

Thepaperdesignsthestructureofthewrist,computestheneededmomentofthedrivewhenthewristwheelsandthemomentofthedriveofthepump.

Thepaperdesignsthestructureofthearm,anddesignsthehydraulicpressurebufferwhenthemanipulatorsarmflexes,ascend,descendandwheels.

Thepaperdesignsthesystemofairpressuredriveanddrawstheworkprinciplechair.

ThemanipulatorusesPLCtocontrol.ThepaperinstitutestwocontrolschemesofPLCacordinetotheworkflowofthemanipulator.Thepaperdrawsouttheworktimesequencechartandthetrapeziachart.What’smore,thepaperworkoutthecontrolprogramofthePLC.

Keywords:industrialrobot,manipulator,pump,airpressuredrive,PLC

目录

第一章机械手设计任务书

1.1机械手的组成

1.2机械手的主要运动

1.3课题的提出、任务、技术特性

第二章机械手臂部机构设计

2.1臂部设计的的基本要求

2.2臂部的结构选择

2.3手臂偏重力矩的计算

2.4升降导向立柱不自锁条件

2.5手臂升降液压缸驱动力的计算

2.6手臂升降液压缸参数计算

2.7手臂回转液压缸驱动力矩计算

2.8手臂回转液压缸主要参数

第三章联接板

第四章螺钉与液压缸壁厚的校核

4.1手臂液压缸螺钉的校核

4.2动片与输出轴之间的联接螺钉校核

4.3手臂升降液压缸筒的壁厚校核

第五章