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关节型机械手设计【液压驱动 4个自由度】【全套4张CAD图】

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关节型机械手设计【液压驱动 4个自由度】【全套4张CAD图】

PSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB255,0,0STRONG【温馨提示】NBSP购买原稿文件请充值后自助下载。/STRONG/SPAN/PPSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANDATAFILTEREDFILTEREDSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB255,0,0/SPAN/PPSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB0,112,192STRONGSPANSTYLECOLORRGB255,0,0/SPAN/STRONGSTRONG全部文件/STRONGSTRONGSPANSTYLECOLORRGB255,0,0NBSP那张/SPANSPANSTYLECOLORRGB255,0,0STRONG截图/STRONG/SPANSPANSTYLECOLORRGB255,0,0中的文件为本资料所有内容,下载后即可获得。/SPAN/STRONG/SPAN/PPSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB255,0,0STRONGBRDATAFILTEREDFILTERED//STRONG/SPAN/PPSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB255,0,0STRONG预览截图请勿抄袭,原稿文件完整清晰,STRONG无水印,/STRONG可编辑。/STRONG/SPAN/PPSTYLEMARGINTOP0PXMARGINBOTTOM0PXPADDING0PXCOLORRGB85,85,85FONTFAMILY微软雅黑,ARIAL,QUOTTIMESNEWROMANQUOTFONTSIZE12PXWHITESPACENORMALBACKGROUNDCOLORRGB255,255,255SPANSTYLEFONTSIZE18PXCOLORRGB255,0,0STRONG有疑问可以咨询QQ414951605或1304139763/STRONG/SPAN/PPBR/摘NBSPNBSP要BR/BR/本文设计的关节型机械手采用圆柱坐标式,能完成上料、翻转等功能。此机械手主要由手爪、手腕、手臂和机身等部分组成,具有手腕回转、手臂伸缩、手臂升降和手臂回转4个自由度,能够满足一般的工业要求。BR/该机械手由电位器定位,实行点位控制,控制系统采用PLC可编程控制,具有良好的通用性和灵活性。BR/该机械手为液压驱动,4个自由度和手爪的夹紧都由液压缸驱动,在油路的布置和规划中结合机械制造的基础,不断使油路符合制造的可行性,而且将油路布置成空间结构,使机械手的结构更加简洁和紧凑。/PP关键字关节型机械手NBSP圆柱坐标NBSP液压缸NBSP可编程控制/PPBR//PPABSTRACT/PPINTHISPAPER,THEDESIGNOFTHEJOINTTYPEROBOTUSINGCYLINDRICALCOORDINATESOFTYPE,CANBECOMPLETEDONTHEEXPECTED,INVERSIONANDOTHERFUNCTIONSMAINLYBYTHEMANIPULATORHAND,WRIST,ARMANDBODYPARTS,ETC,WITHROTATINGWRISTS,ARMSSTRETCHING,ARMMOVEMENTSANDARMROTATIONFOURDEGREESOFFREEDOM,ABLETOMEETTHEGENERALREQUIREMENTSOFTHEINDUSTRYBR/THEMANIPULATORBYTHEPOTENTIOMETERPOSITION,THEIMPLEMENTATIONOFTHECONTROLPOINTS,THECONTROLSYSTEMUSINGPLCPROGRAMMABLECONTROL,HASAGOODGENERALITYANDFLEXIBILITYBR/THEMANIPULATORFORTHEHYDRAULICDRIVEN,FOURDEGREESOFFREEDOMANDTHECLAMPINGGRIPPERDRIVENBYTHEHYDRAULICCYLINDERINTHECIRCUITLAYOUTANDPLANNINGBASEDONTHECOMBINATIONOFMACHINERYMANUFACTURING,ANDCONTINUOUSLYSOTHATTHEFEASIBILITYOFMANUFACTURINGINLINEWITHTHECIRCUIT,BUTALSOCIRCUITLAYOUTINTOASPATIALSTRUCTURE,SOTHATTHESTRUCTUREOFMANIPULATORMORECONCISEANDCOMPACT/PPKEYWORDSJOINTTYPEROBOTNBSPCYLINDRICALCOORDINATESNBSPHYDRAULICCYLINDERSNBSPPLC/PPBR//PPBR//PP目NBSP录/PP摘要IBR/ABSTRACTIIBR/1NBSP绪论1BR/11研究目的及意义1BR/12本课题研究内容2BR/2机械手的总体设计3BR/21工业机械手的组成3BR/211执行机构3BR/NBSPNBSPNBSP212驱动机构4BR/NBSP213控制系统4BR/22关节型机械手的主要技术参数4BR/23圆柱坐标式机械手运动简图5BR/3关节型机械手机械系统设计6BR/31手部6BR/NBSP311夹紧力的计算6BR/NBSP312夹紧缸驱动力计算7BR/NBSP313两支点回转型手指的夹持误差分析与计算8BR/NBSP314夹紧缸的计算10BR/32腕部11BR/NBSP321腕部设计的基本要求11BR/NBSP322腕部回转力矩的计算12BR/NBSP323手腕回转缸的设计计算14BR/33臂部15BR/NBSP331手臂伸缩液压缸15BR/NBSP332手臂回转液压缸23BR/4机械手的液压驱动系统27BR/41程序控制机械手的液压系统27BR/42液压系统27BR/NBSP421各液压缸的换压回路27BR/NBSP422调速方案28BR/NBSP423减速缓冲回路29BR/43液压系统的合成29BR/5机械手的可编程控制31BR/51输入输出触点的分配31BR/NBSP511行程开关的分配31BR/NBSP512手动按钮的分配31BR/NBSP513输入输出继电器的分配32BR/52外部接线图32BR/53控制面板设计33BR/54状态控制图34BR/55梯形图35BR/结论37BR/致谢38BR/参考文献39/PP1NBSP绪论BR/机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。BR/11研究目的及意义BR/工业机械手具有许多人类无法比拟的优点,满足了社会化大生产的需要,其主要优点如下BR/1能代替人从事危险、有害的操作。只要根据工作环境进行合理设计,选择适当的材料和结构,机械手就可以在异常高温或低温、异常压力和有害气体、粉尘、放射线作用下,以及冲压、灭火等危险环境中胜任工作。工伤事故多的工种,如冲压、压铸、热处理、锻造、喷漆以及有强烈紫外线照射的电弧焊等作业中,应推广工业机械手或机器人。BR/2能长时间工作,不怕疲劳,可以把人从繁重单调的劳动中解放出来,并能扩大和延伸人的功能。人在连续工作几小时后,总会感到疲劳或厌倦,而机械手只要注意维护、检修,即能胜任长时间的单调重复劳动。BR/3动作准确,因此可以稳定和提高产品的质量,同时又可避免人为的操作错误。BR/4机械手特别是通用工业机械手的通用性、灵活性好,能较好地适应产品品种的不断变化,以满足柔性生产的需要。BR/5机械手能明显地提高劳动生产率和降低成本。BR/由于机械手在工业自动化和信息化中发挥了以上巨大的作用,世界各国都很重视工业机械手的应用和发展,机械手的应用在我过还属于起步阶段,就显示出了许多的无法替代的优点,展现了广阔的应用前景。近十几年来,机械手的开发不仅越来越优化,而且涵盖了许多领域,应用的范畴十分广阔。/PP12本课题研究内容BR/NBSP要求本设计能较鲜明地体现机电一体化的设计构思。所谓机电一体化,是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、传感技术等而形成的一种新的综合集成技术。尽管机电一体化的产品名目繁多,并由于它们的功能不同而有不同的形式和复杂程度,但做功的机械本体部分(包括动力装置)和微点自控制部分(包括信息处理)是最基本的、必不可少的要素。BR/本设计要求完成以下工作BR/拟定整体方案,特别是控制方式与机械本体的有机结合的设计方案。BR/根据给定的自由度和技术参数选择合适的手部、腕部和臂部的结构。BR/各部件的设计计算。BR/机械手工作装配图的设计与绘制。BR/液压系统图的设计与绘制。BR/编写设计计算说明书。/PPBR//PPBR//PP2机械手的总体设计BR/21工业机械手的组成BR/工业机械手是由执行机构、驱动系统和控制系统所组成的,各部关系/PP211执行机构BR/1手部NBSP即直接与工件接触的部分,一般是回转型或平移型为回转型,因其结构简单)。手爪多为两指(也有多指);根据需要分为外抓式和内抓式两种;也可用负压式或真空式的空气吸盘(它主要用于吸取冷的,光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。BR/传力机构型式较多,常用的有滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。BR/2腕部NBSP是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓物体的方位(即姿态)。它可以有上下摆动,左右摆动和绕自身轴线的回转三个运动。如有特殊要求(将轴类零件放在顶尖上,将筒类、盘类零件卡在卡盘上等),手腕还可以有一个小距离的横移。也有的工业机械手没有腕部自由度。BR/3臂部NBSP手臂是支承被抓物、手部、腕部的重要部件。手部的作用是带动手指去抓取物体,并按预定要求将其搬到预定的位置。手臂有三个自由度,可采用直角坐标(前后、上下、左右都是直线),圆柱坐标(前后、上下直线往复运动和左右旋转),球坐标(前后伸缩、上下摆动和左右旋转)和多关节(手臂能任意伸屈)四种方式。BR/直角坐标占空间大,工作范围小,惯性大,其优点是结构简单、刚度高,在自由度较少时使用。圆柱坐标占空间较小,工作范围较大,但惯性也大,且不能抓取底面物体。球坐标式和多关节式占用空间小,工作范围大,惯性小,所需动力小,能抓取底面物体,多关节还可以绕障碍物选择途径,但多关节式结构复杂,所以也不常用。BR/212驱动机构BR/有气动、液动、电动和机械式四种形式。气动式速度快,结构简单,成本低。采用点位控制或机械挡块定位时,有较高的重复定位精度,但臂力一般在300N以下。液动式的出力大,臂力可达1000N以上,且可用电液伺服机构,可实现连续控制,使工业机械手的用途和通用性更广,定位精度一般在1MM范围内。目前常用的是气动和液动驱动方式。电动式用于小型,机械式只用于动作简单的场合。BR/213控制系统BR/有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位程序控制,也有采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制,采用凸轮、磁带磁盘、穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置,并注意其加速度特征。BR/22关节型机械手的主要技术参数BR/1抓重300N/PP2自由度4个BR/3坐标形式圆柱坐标BR/4手臂运动参数BR/运动名称符号行程范围速度BR/伸缩X400MM小于250MM/SBR/升NBSPNBSP降Z300MM小于70MM/SBR/回转Ψ0210小于90/SBR/5手腕参数BR/运动名称符号行程范围速度BR/回转Ω0180小于90/SBR/6手指夹持范围棒料,直径5070MM,长度4501200MMBR/7定位方式电位器设定,点位控制BR/8驱动方式液压(中、低压系统)BR/9定位精度3MMBR/10控制方式可编程控制BR/23圆柱坐标式机械手运动简图BR/经过考虑,本设计的机械手设计成如下简图形式BR//PPBR/3关节型机械手机械系统设计BR/31手部BR/手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同,所以工业机械手的手部结构多种多样,大部分的手部结构是根据特定的工件要求而定的。归结起来,常用的手部,按其握持工件的原理,大致可分成夹持和吸附两大类。BR/根据设计要求,这里只讨论夹钳式的手部结构。NBSPBR/夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的,它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性,可以抓取轴、盘、套类零件。一般情况下,多采用两个手指。驱动装置为传动机构提供动力,驱动源有液压的、气动的和电动的等几种形式。常见的传动机构往往通过滑槽、斜楔、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或放松。NBSPBR/平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动,适于夹持平板、方料。在夹持直径不同的圆棒时,不会引起中心位置的偏移。但这种手指结构比较复杂、体积大,要求加工精度高。根据设计要求,工件是圆盘,所以采用回转型手指,其张开和闭合靠手指根部(以枢轴支点为中心)的回转运动来完成。枢轴支点为一个的,称为单支点回转型;为两个支点的,称为双支点回转型。这种手指结构简单,形状小巧,但夹持不同工件会产生夹持定位误差。BR/本设计要求抓取棒料,故采用夹钳式手部。/PPBR//PPIMGTITLE全部文件GIFSTYLEFLOATNONESRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/C8A22184BAFA4AF09B2160D0E90C696EGIFORGSRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/C8A22184BAFA4AF09B2160D0E90C696EGIF//PPIMGTITLEA0总装配图GIFSTYLEFLOATNONESRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/CB8D612FC46F46F7B11DD342E2AF9A25GIFORGSRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/CB8D612FC46F46F7B11DD342E2AF9A25GIF//PPIMGTITLEA2液压原理图GIFSTYLEFLOATNONESRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/9C1D6ECFCE8F4D5C8E795B5A84F05744GIFORGSRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140407/9C1D6ECFCE8F4D5C8E795B5A84F05744GIF//PPBR//PPBR//PPIMGSRCHTTP//WWWRENRENDOCCOM/UEDITOR_S/NET/UPLOAD/20181/18/6365191310235452965237976_1GIFSTYLEFLOATNONETITLEA0总装配图GIF//PPIMGSRCHTTP//WWWRENRENDOCCOM/UEDITOR_S/NET/UPLOAD/20181/18/6365191310299413073705958_1GIFSTYLEFLOATNONETITLEA1手臂伸缩缸GIF//PPIMGSRCHTTP//WWWRENRENDOCCOM/UEDITOR_S/NET/UPLOAD/20181/18/6365191310321253117406252_1GIFSTYLEFLOATNONETITLEA2液压原理图GIF//PPIMGSRCHTTP//WWWRENRENDOCCOM/UEDITOR_S/NET/UPLOAD/20181/18/6365191310343093156404719_1GIFSTYLEFLOATNONETITLEA3外部接线图GIF//PPBR//P

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