高职毕业设计机械手

广东水利电力职业技术学院毕 业 设 计 论 文论文题目作者姓名 二 OO 年 月 日广东水利电力职业技术学院毕 业 设 计 论 文论文题目 学生姓名 学生学号 所在系别 所学专业 指导教师 教 研 室 二 OO 年 月 日毕业设计任务书指导教师姓名专业数控设备应用与维护 联系电话 课题名称 龙门式上下料机械手设计毕业设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求）内容简要：现在随着我国制造企业的告诉发展，生产装备向自动化和柔性化发展，在市场上大多数的数控机床都配置有自动上下料装置或机械手，以提高生产效率。自动上下料机械手只是工业机器人中额一种类型,用于搬运物料、工件和工具,或者通过不同的编程以完成各种任务的设备。本设计可用于工业现场的龙门式自动上、下料机械手装置。通过大量查阅资料确定设计总体方案；根据加工工件的特点，机械手手爪确定为连杆杠杆式夹持机构；通过对压杆的刚度和稳压性验算选定滚珠丝杆螺母副；同时完成对横梁以及其上的传动系统和其他零部件的设计任务。该设计可以实现微机控制。并可很方便地与数控机床组成车削柔性制造单元（FMC）夹持工件：圆轴类长度：500mm重量：30KG上下料时间：小于 15s要做如下工作：1、了解机械手工作场所的要求和分析机械手应具备的功能。2、确定龙门式上下料机械手的总体方案和各部分结构方案，如龙门框架、悬挂部分、手爪部分等。3、具体设计上下料机械手的机构。4、部分零部件设计计算。5、控制方案的设计。参考文献图纸内容及纸张非标零件图 3 张（机械手、龙门架、控制电路图）毕业设计进度计划指导教师签字： 2007 年 12 月 15 日目 录中文摘要第一章 绪论 1.1 机械手的概述1.2 机械手的组成 1.3 机械手的分类1.4 械手的意义与作用第二章 总体设计2.1 设计方案2.2 机械手工作场所时的要求2.2.1 夹持工件2.3 总体方案设计 2.4 立柱设计第三章 上下料机械手设计 3.1 机械手机构设计3.1.1 工件设计分析3.1.2 机械手夹紧力计算3.2 气缸设计第四章 悬臂（Z 轴）传动系统设计4.1 传动比的选定4.2 工作台，机械手的质量4.2.1 工作台的型号及重量4.2.2 机械手重量 2M4.3 滚珠丝杆的选定4.3.1 选取的滚珠丝杠转动系统4.3.2 选取的滚珠丝杠型号和计算4.3.3 滚珠丝杠的校核4.4 直线导轨副型号的选择及额定寿命的计算4.4.1 直线导轨副型号结构4.4.2 直线导轨副型号特点4.4.3 额定寿命及寿命时间的计算4.5 电机的选型及计算4.5.1 步进电动机的型号的选择4.5.2 步进电动机的校核第五章 横梁（X 轴）传动系统设计5.1 传动比的选定5.2 滚珠丝杆的选定5.2.1 选取的滚珠丝杠转动系统5.2.2 选取的滚珠丝杠型号和计算5.3.3 滚珠丝杠的校核5.4 直线导轨副的型号的选择及额定寿命的计算5.4.1 直线导轨副型号结构5.4.2 直线导轨副型号特点5.4.3 额定寿命及寿命时间的计算5.5 电机的选型及计算5.5.1 步进电动机的型号的选择5.5.2 步进电动机的校核第六章 控制方案设计6.1 控制系统的功能要求6.2 控制电机及控制原理框图6.2.1 系统运行原理6.2.2 控制电路参考文献 致谢 龙门式上下料机械手设计8摘要工业机械手的设计涉及：机械设计原理、液压、气压、电气传动及单片机、PLC、可编程控制器等控制系统与基本理论知识。工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成；电器方面有步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由 PLC 输出两路脉冲，分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给 PLC 主机；直流电机拖动手爪和底盘旋转，位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给 PLC 主机；电磁阀控制气开阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知广东水利电力职业技术学院9疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：(1)机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。(2)在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。(3)可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。