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自动上下料机械手设计说明书.doc

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自动上下料机械手设计说明书.doc

黑龙江工程学院本科生毕业设计1目录摘要ⅠAbstractⅡ第1章绪论11.1工业机械手的概况11.2工业机械手的分类31.3工业机械手在生产中的应用41.4本章小结5第2章自动上下料机械手的设计方案62.1工业机械手的组成62.2工业机械手的规格参数62.3设计路线与方案72.3.1设计步骤72.3.2研究方法和措施72.4本章小结7第3章机械手的计算与分析83.1手部计算与分析83.1.1滑槽杠杆式手部设计的基本要求83.1.2手部的计算和分析83.2腕部的计算和分析143.2.1腕部设计的基本要求143.2.2腕部回转力矩的计算153.2.3腕部摆动油缸的设计173.2.4选键并校核强度193.3臂部的计算和分析203.3.1臂部设计的基本要求203.3.2手臂的设计计算22黑龙江工程学院本科生毕业设计23.4机身的计算和分析303.5本章小结30第4章液压系统314.1液压缸314.2计算和选择液压元件334.2.1液压泵的选取要求及其具体选取334.2.2选择液压控制阀的原则354.2.3选择液压辅助元件的要求354.2.4具体选择液压元件354.3本章小结37第5章液压缸的保养与维修385.1液压元件的安装385.2液压系统的一般使用与维护385.3一般技术安全事项38第6章机械手控制系统40结论41参考文献42致谢43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(RPRRR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黑龙江工程学院本科生毕业设计3ABSTRACTThispaperdesignsautomaticloadingandunloadingmanipulatorsmechanicalsystem.Thissystemmayrealize4degreesoffreedomRPRRRrotationjointPtranslationjointthejointmanipulatormovement.Thisdesignselectsthehydraulicdrivingsystem.Thehydraulicdrivingapplicationiswidespread.Thetransmissionissteady.Alsocontroliseasy.ControlsystemofthissystemusesthedisplacementregisterandtheshiftorderwhichgeneralPLChasprograms.ThecontrolsystemofthissystemcanprogrambyusingthedisplacementregisteranddisplacementinstructionofPLC.黑龙江工程学院本科生毕业设计4KeywordsManipulator4degreesoffreedomJointHydraulicDrivingsystemControlsystem第1章绪论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),电器制造业第二位(占16.4),化工第三位(占11.7)。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4~53,年产每万辆汽车所拥有的机械手数为(包括整车和零部件)日本88.0台,德国64.0台,法国32.2台,英国26.9台,美国33.8台,意大利48.0台。世界工业机械手的数目虽然每年在递增,但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件,恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透,工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压,气压控制开始向人工智能化转变,并且随着电子技术的发展和科技的不断进步,这项技术将日益完善。上料机械手与卸料机械手相比,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适

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