机械手的设计毕业论文

机械手的设计毕业论文

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　　目录
　　摘要 1
　　第一章 机械手设计任务书 1
　　1.1毕业设计目的 1
　　1.2本课题的内容和要求 2
　　第二章 抓取机构设计 4
　　2.1手部设计计算 4
　　2.2腕部设计计算 7
　　2.3臂伸缩机构设计 8
　　第三章 液压系统原理设计及草图 11
　　3.1手部抓取缸 11
　　3.2腕部摆动液压回路 12
　　3.3小臂伸缩缸液压回路 13
　　3.4总体系统图 14
　　第四章 机身机座的结构设计 15
　　4.1电机的选择 16
　　4.2减速器的选择 17
　　4.3螺柱的设计与校核 17
　　第五章 机械手的定位与平稳性 19
　　5.1常用的定位方式 19
　　5.2影响平稳性和定位精度的因素 19
　　5.3机械手运动的缓冲装置 20
　　第六章 机械手的控制 21
　　第七章 机械手的组成与分类 22
　　7.1机械手组成 22
　　7.2机械手分类 24
　　第八章 机械手Solidworks三维造型 25
　　8.1上手爪造型 26
　　8.2螺栓的绘制 30
　　毕业设计感想 35
　　参考资料 36

　　送料机械手设计及Solidworks运动仿真

　　摘要
　　本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
　　本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。

　　关键字 机械手，AutoCAD，Solidworks 。

　　第一章 机械手设计任务书

　　1.1毕业设计目的
　　毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
　　其主要目的：
　　一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
　　二、 培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。
　　三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。
　　四、 培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

　　1.2本课题的内容和要求

　　（一、）原始数据及资料
　　（1、）原始数据：
　　a、 生产纲领：100000件（两班制生产）
　　b、 自由度（四个自由度）
　　臂转动180º
　　臂上下运动 500mm
　　臂伸长（收缩）500mm
　　手部转动 ±180º
　　（2、）设计要求：
　　a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套）
　　b、液压原理图（一张）
　　c、机械手三维造型
　　d、动作模拟仿真
　　e、设计计算说明书（一份）
　　（3、）技术要求
　　主要参数的确定：
　　a、坐标形式：直角坐标系
　　b、臂的运动行程：伸缩运动500mm，回转运动180º。
　　c、运动速度：使生产率满足生产纲领的要求即可。
　　d、控制方式：起止设定位置。
　　e、定位精度：±0.5mm。
　　f、手指握力：392N
　　g、驱动方式：液压驱动。
　　（二、）料槽形式及分析动作要求
　　（ 1、）料槽形式
　　由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示，该装置结构简单，不需要其它动力源和特殊装置，所以本课题采用此种输料槽。

　　图1.1机械手安装简易图
　　（2、）动作要求分析如图1.2所示
　　动作一：送 料
　　动作二：预夹紧
　　动作三：手臂上升
　　动作四：手臂旋转
　　动作五：小臂伸长
　　动作六：手腕旋转
　　预夹紧
　　手臂上升
　　手臂旋转
　　小臂伸长
　　手腕旋转
　　手臂转回
　　图1.2 要求分析
　　第二章 抓取机构设计

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西门子PLC在机械手控制中的应用 论文编号:ZD296 论文字数:11309,页数:23 内容摘要 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。使用PLC控制比使用接触器继电器控制更加简单、稳定、易维修，并可保证系统运行的经济性和智能化。 本课题以西门子PLC为核心，针对洗涤房2台机械手工程，设计了机械手自动控制系统。首先根据系统要求，对PLC进行了选型，确定了PLC系统的输入输出，画出了输入输出接线方式，同时对系统的软件进行了设计。 本系统为机械手设计提供了一个切实可行的方案，该方案具有性能可靠、生产效率高的特点。系统的构建思想和方法对于其它自动化系统也有一定的借鉴意义。 关键词：机械手；可编程控制器PLC；顺序控制 目录 内容摘要 I 1 引 言 1 1.1 机械手原理 1 1.2 工业机械手各部分功能 2 1.3 机械手在国内外发展状况 4 1.4 本文研究的主要内容 5 2 系统硬件控制电路设计 6 2.1 搬运机械手控制及要求 6 2.2 可编程控制器的选型 7 2.3 控制系统I/O端口分配 11 2.4 电动机电气线路 13 3 系统软件设计 15 3.1 软件方案 15 3.2 系统主程序设计 16 4 结论 20 参考文献 21 以上回答来自:

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引 言
在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对实验室现有的TVT—99D机械手模型进行开发。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、汽缸、气控机械抓手等；电气方面由步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
本课题是有我和徐立同同学合作共同完成,在整个设计过程中徐立同同学主要负责硬件方面如接线、画各个电气设备的电路接线图等；而我则是主要负责软件部分,在实际的设计调试过程中我主要负责PLC的接线编程、调试等工作。当然了硬件和软件是不分家的，谁也离不开谁，因此，在整个设计过程中各种方案的敲定与实施均是由我们俩个在指导老师的帮助下共同研究、推敲、讨论试验调试中确定的。为了能够实现机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。再加上本课题开发的机械手采用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制，是一种按预先设定的程序进行工件的搬运的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并要实现根据工件的简单的变化要求随时更改相关控制参数。为达到这些要求，我们设计的控制方案尽量在我们力所能及的范围内选择最佳的方案。如在本设计中遇到的对直流电机的控制问题中，在控制直流电机正反转的问题上通过老师的指导我们想到了两种控制方案：一种是在原设备的基础上加上四个继电器实现其控制功能；另一种则是根据三菱公司的FX2N系列PLC的输出端的内部电路的特点，可以在不增加其他设备的情况下实现控制要求。我在最大限度的满足工艺流程和控制要求的同时，还要考虑要有很高的性价比，因此我们选择了后一种方案。也许后一种方案有其弊端，但目前还没有发现。望大家多多指教。
当然了，由于我们水平的限制和时间的仓促，在很多地方的控制方案还不是很理想，同时还遗留有很多的问题，需要进一步的研究中才能解决，望各位老师和广大同学批评和指教。

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