文档包括:
说明书一份。44页，20300字。
开题报告一份。
图纸共8张，如下所示
A1-手部总图.dwg
A1-液压缓存器装配图.dwg
A1-运动机构.dwg
A3-支承板.dwg
A4-右手指尖.dwg
A4-定位架.dwg
A4-手指.dwg
A4-支撑套.dwg
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪 论 1
1.1 工业机械手 1
1.1.1工业机械手概述 1
1.1.2选题背景 1
1.1.3设计目的 2
1.2 机械手的组成和分类 3
1.2.1机械手的组成 3
1.2.2 机械手的分类 6
1.3 国内外发展状况 7
1.4 课题的提出及主要任务 9
1.4.1课题的提出 9
1.4.2课题的主要任务 10
第二章 机械手的设计方案 11
2.1机械手的座标型式与自由度 11
2.2 机械手的手部结构方案设计 13
2.3 机械手的手腕结构方案设计 13
2.4 机械手的手臂结构方案设计 14
2.5 机械手的驱动方案设计 16
2.5.1机械手气压驱动 17
2.5.2机械手气压驱动系统 17
2.6 机械手的缓冲方案设计 19
2.7 机械手的主要参数 20
2.8 机械手的技术参数列表 20
第三章 手部结构设计 22
3.1夹持式手部结构 22
3.2手指的形状和分类 22
3.3设计时考虑的几个问题 23
3.4手部夹紧气缸的设计 23
第四章 手臂伸缩，升降，横移的尺寸设计与校核 28
4.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 28
4.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计 28
4.1.2 尺寸校核 28
4.1.3.导向装置 29
4.1.4 平衡装置 29
4.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 30
4.2.1 尺寸设计 30
4.2.2 尺寸校核 30
4.3手臂横移气缸的尺寸设计与校核 31
4.3.1 尺寸设计 31
4.3.2 尺寸校核 31
第五章 机械手的电气控制系统设计 33
5.1 系统工作原理图 33
5.2系统工作原理图的参数化绘制 34
第六章 结论 36
致 谢 37
参考文献 38
摘要
本文简要介绍了工业机械手的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，气动技术的特点，继电器控制的特点及国内外的发展状况。
本文对机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构，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，对气压系统工作原理图的参数化绘制进行了研究，大大提高了绘图效率和图纸质量。
利用继电器程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的电磁继电器，根据机械手的工作流程制定了继电器程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图，并绘制了继电器程序控制器的控制程序。
关键词： 机械手，气动，继电器程序控制器
ABSTRACT
At first, the paper introduces the conception of the industrial robot and the eler. dray information of the development briefly . What’s more, the paper accounts for the background and the primary mission of the topic.
The paper introduces the function, composing and classification of the manipulator , tells out the free-degree and the form of coordinate . At the same time, the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator,
The paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator ,
This paper designs the structure of the wrist , computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump.
The paper designs the structure of the arm.
The paper designs the system of air pressure drive and draws the work principle chart , the manipulator uses to control . The paper institutes two control schemes of PLC according to the work flow of the manipulator . The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart .
KEY WORDS : manipulator , pump , air pressure drive .
一、 课题综述及研究意义
六工位机械手是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、军事等领域都能够见到它的身影。尽管他们的形态各不相同，但它们都能够接受指令,精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
六工位机械手主要完成六个工位的转运及装配。汽缸生产线组装单元采用六工位机械手可以分别抓取已加工好的缸体、活塞、弹簧、缸盖分别放到组装工位进行组装，然后把组装好的汽缸抓取放到分检单元进行分类检测。该机械手是一种能在自动化生产线上能实现组装功能的六工位机械手，在汽缸生产线、汽车生产线等自动化生产线上应用广泛。
六工位机械手的研究意义：
六工位机械手具有智能型、通用型,并可模拟人的手、臂等部分动作的特点,在装配过程中极大地提高工作效率、产品的性能和质量并节约成本。同时满足用户的不同使用特性和生产企业的生产批量要求,且交货期短,适用市场要求的多变性,提高市场占有率,从而提高产品的综合经济效益。六工位机械手可以提高生产过程中的自动化程度，可以改善劳动条件，避免人身事故，也可以减轻人力并便于有节奏的生产。因此设计研究六工位机械手具有重要意义。
综上所述，有效的应用六工位机械手，是发展机械工业的必然趋势。本次毕业设计能让我对机械手的设计步骤有一定的了解，也能基本掌握机械设计的方法，综合运用学过的理论知识，全面复习绘图技巧，并较好的运用于毕业设计绘图上。
二、课题拟采取的研究方法和技术路线
研究方法：
1、 深入生产现场调查研究，深入学习、调查，查阅资料掌握机械手的设计与控制的有关技术资料和参数.
2、学习机械设计和液压与气压传动及CAD软件进行机械手设计与控制等方面的知识，查阅有关资料和有关知识中的典型实例，依据自己在工厂中看到实际使用情况，结合毕业设计题目，对产品的合理设计和控制做出合理性的分析。
3. 收集、分析、消化原始资料。
4、初定设计方案，选择合理可行具有实际可操作性的设计方案。
5、对内部件设计进行细化、对一些参数进行计算、选择、确定。
6、用CAD绘制机械手零件图。
7、编制毕业设计说明书。
8、准备毕业答辩。
技术路线：
1、收集、分析原始资料，设计方案、确定结构
2、结构设计（机械设计部分）设计机械手的结构
3、机械手液压系统设计
1) 液压系统的设计要求正确选择液压元件
2）合理设计液压系统
4、控制单元部分（电气控制采用PLC）
1）选择所用检测元件及所用PLC
2）合理分配PLC的I/O接口
3）设计PLC控制梯形图
5、PLC程序设计
6、写毕业论文说明书
7、检查图纸和说明书的错误和不足
8、全面检查准备毕业答辩
三、主要参考文献
[1] 王积伟主编.液压与气压传动 第二版. 北京:机械工业出版社, 2009.6
[2] 张建民.《机电一体化系统设计》.北京：高等教育出版社，2001年
[3] 丁树模主编.液压传动. 北京:机械工业出版社，2003
[4] 常晓玲主编 .电气控制系统与可编程控制器.北京:机械工业设,2004
[5] 钟肇新，范建东主编. 可编程控制器原理及应用 第三版. 广州：华南理大学出版社，2003.5
[6] 孙恒主编.机械原理.高等教育出版社.2000
[7] 孙训方,方孝淑编著.材料力学.人民教育出版社
[8] 邢邦圣：机械工程制图.东南大学出版社.2003年4月
[9] 杨叔子等：机械工程控制基础 第五版.华中科技大学出版社，2005.7
[10]李全利主编.PLC运动控制技术应用设计与实践.机械工业出版社.2009.8
[11]张利平编著.液压控制系统及设计.化学工业出版社.2006.4
[12]张纪元编著.机构分析与综合的解.人民交通出版社
[13] 计算机辅助设计.机械工业出版社.1994年10月
[14] 齐占庆、王振臣：机床电气控制技术 第四版，机械工业出版社.2010年
[15] 刘鸿文：材料力学.高等教育出版社 第四版.2004年1月
[16] 汤天浩：电机与拖动基础.机械工业出版社.2009年4月
[17] 齐邱宣怀：机械设计 第四版.高等教育出版社.1997年7月
[18] 郑文纬、吴克坚：机械原理 第七版.高等教育出版.1996年
[19]齐乐华：工程材料与机械制造基础 高等教育出版社.2006
二、毕业设计（论文）工作实施计划
（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果
理论分析：
本次设计要以机械设计与控制系统为基础，以机械设计为中心，结合生产现场的实际，设计合理选择机器人的驱动装置以及设计合理的结构，选择机器人的控制方式及其控制系统。并且采用理论和实践相结合的思想，从而设计及控制的可靠性。
软硬件要求：
1.机械设计方面:具备中等复杂程度的机械设计能力。
2.绘图方面:CAD图纸不少于2.5张，图形表达清晰、无重大错误；具有较高的制图能力。
3.计算机方面:熟练使用AutoCAD 办公自动化软件。
4.文字方面:说明书文字不少于5000字。
（二）毕业设计（论文）工作进度与安排
起讫日期 工 作 内 容 和 要 求 备 注
3.7—3.13 收集资料，大量阅读参考文献，确定课题名称及其制定项目计划并撰写开题报告做好论文准备
3.14—3.20 完善开题报告与立题卡，确定设计六工位机械手的总体方案及分析六工位机械手的主要功能
3.21—3.27 根据六工位机械手的结构与特点设计选择机器人的驱动系统，安排下一阶段任务
3.28—4.3 对于六工位机械手的具体设计、结构设计（机械设计部分）
4.4—4.10 关于六工位机械手液压部分的系统设计，绘出关于液压部分的系统图
4.11—4.17 选择机器人的控制方式，采用PLC控制
4.18—4.24 设计机器人的控制系统，控制系统图的绘画
4.25—4.31 PLC程序设计及编写程序
5.1—5.7 检查仔细全面修改论文并出图
5.8—5.14 设计撰写完成说明书
5.15—5.20 根据老师指导具体修改，准备资料答辩
川公网安备: 51019002004831号