关 键 词：

1321 机械手 数控机床 上下 设计

资源描述：

1321-机械手-数控机床上下料机械手设计,1321,机械手,数控机床,上下,设计

内容简介：

姓名：安兴伟 任务下达日期： 2006 年 3 月 13 日设计（论文）开始日期： 2006 年 3 月 13 日设计（论文）完成日期： 2006 年 6 月 20 日一、设计（论文）题目：数控机床上下料机械手设计 二、专题题目： 高速切削的数控加工工艺 三、设计的目的和意义：通过对机械设计制造及其自动化专业机制方向大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的检测、控制仪器的制作，能够充分、完整地体现电子信息工程专业类毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论到实践的有机结合。本设计能够广泛应用于家庭、车站、码头、医疗机构等需要对人体温度进行实时检测的场所，满足用户对体温实时测试的要求，并能够对体温进行实时显示和对体温异常现象进行报警。目前，本设计的国内外研究及应用主要体现在2003年全国抗击“非典”期间，清华大学深圳研究所研制的“红外数字体温计”以及同时期出现的国内其他生产厂家制作的“数字遥感体温计”。四、设计（论文）主要内容：（1） 机械手的整体结构设计及其总装图、液压系统图和PLC接线图以及具体零件图的绘制（一张零号图，三张一号图，二张二号图，合计三张零号图）（2）具体设计过程及其合理性的文字说明。五、设计目标：完成对机械手的总体结构设计，主要是设计合理的液压传动系统，以及PLC控制程序，能合理地控制机械手上下料。六、进度计划： 2006年3月13日至3月31日进行为期3周的生产实习；4月1日至4月20日完成对设计题目的资料收集与查询；4月21日至5月31日完成对设计图纸的绘制；6月1日至6月20日完成毕业设计说明书的编写；6月21日至6月24日最后的审稿及说明书和图纸的打印。 七、参考文献资料：1 付永领, 王岩, 裴忠才. 基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现. 机床与液压. 2003, (6): 90922 丁又青, 朱新才. 一种新型型钢翻面机液压系统设计. 机床与液. 2003, (5): 1281293 刘剑雄, 韩建华. 物流自动化搬运机械手机电系统研究. 机床与液压. 2003, (1): 1261284 徐轶, 杨征瑞, 朱敏华, 温齐全. PLC在电液比例与伺服控制系统中的应用. 机床与液压. 2003, (5): 1431445 胡学林. 可编程控制器(基础篇). 北京: 电子工业出版社, 2003.6 胡学林. 可编程控制器(实训篇). 北京: 电子工业出版社, 2004.7 孙兵, 赵斌, 施永康. 基于PLC的机械手混合驱动控制. 液压与气动. 2005, (3): 37398 孙兵, 赵斌, 施永康. 物料搬运机械手的研制. 机电一体化. 2005, (2): 43459 王田苗, 丑武胜. 机电控制基础理论及应用. 北京: 清华大学出版社, 2003.10 李建勇. 机电一体化技术. 北京: 科学出版社, 2004.11 王孙安, 杜海峰, 任华. 机械电子工程. 北京: 科学出版社,2003.12 张启玲, 何玉安. PLC在气动控制称量包装装置中的应用. 液压与气动. 2005, (1): 313313赵文. 数字控制技术在龙门刨床电控系统中的应用. 电气传动. 2005. 35 卷(3): 555714 沈兴全, 吴秀玲. 液压传动与控制. 北京: 国防工业出版社, 2005.15 王宪军, 赵存友. 液压传动. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2002.16 徐灏等. 机械设计手册. 第5卷. 北京: 机械工业出版社, 2000.17陈铁鸣, 王连明, 王黎钦. 机械设计(修订版). 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.18 邓星钟. 机电传动控制(第三版). 武汉: 华中科技大学出版社, 2001.19 西门子自动化与驱动集团(SIEMENS AG). S7-200系统手册. 2002.20 蔡行健. 深入浅出西门子S7-200 PLC. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003.22 张利平. 现代液压技术应用220例. 化学工业出版社, 2004.23 高西林. 锻床上料机械手. 轻工机械. 2001,(2): 24 李春波, 王大明, 李哲, 王祖温. PLC控制的气动上下料机械手. 液压气动与密封, 1999. 12. (6): 212425 尹自荣, 熊晓红, 骆际焕, 王建坤. 数控上下料机械手的研究及应用. 锻压机械. 1994, (6): 3526 张波, 李卫民, 尚锐. 多功能上下料用机械手液压系统. 2002， (8): 313227 侯沂, 刘涛. 装卸机械手设计研究. 机械. 2004, 第31卷 (6): 535428 叶爱芹, 袁金强. PLC在机械手控制系统中的应用. 安徽技术师范学院学报. 2001, 15卷(4): 646529 王会香, 孙全颖. 自动涂胶机械手的PLC控制. 哈尔滨理工大学学报. 2002，7卷(5): 161830 潘沛霖, 杨宏, 高波, 吴伟光. 四自由度折叠式机械手的结构设计与分析.哈尔滨工业大学学报. 1994, 26卷(4): 909531 刘新一. 多工位自动冲床机械手控制器设计. 广州大学学报（综合版）. 2000, 第14卷(3): 192032吉爱国, 冯汝鹏, 郭伟, 张锦江. 计算机在机械手控制中的应用. 机械与电子. 1996, (6): 89指 导 教 师： 院（系）主管领导： 年 月 日毕业设计（或论文）说明书摘 要通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。重点针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。具体进行了机械手的总体设计，腰座结构的设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。设计达到了设计的预期目标。关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统AbstractIntegrate the knowledge of the past four years of undergraduate course of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator; design a kind of cylinderical coordinate manipulator used to pack and unload work piece for CNC machine tools. In particular, made the detailed design about base, arm, and end effector and the control system etc. including Total design, waists construction design, the arms construction design, the wrists construction design, the end effectors construction design, and the drive system of manipulator. At the same time, analysis and compute the hydraulic pressure system and control system. Deeply design the manipulators control system, which based on PLC. After analysis about the craft process and the requests of the manipulator, the hardware circuit and the control program of the manipulator then is designed. In a word, the design of the manipulator has come to the anticipant object.Keyways: Manipulator；PLC；Hydraulic servo control；Electrohydraulic system目 录摘要Abstract第1章 绪论11.1 选题背景11.2 设计目的11.3 国内外研究现状和趋势21.4 设计原则3第2章 设计方案的论证32.1机械手的总体设计32.1.1 机械手总体结构的类型32.1.2 设计具体采用方案42.2机械手腰座结构的设计52.2.1 机械手腰座结构的设计要求52.2.2 设计具体采用方案62.3机械手手臂结构的设计72.3.1 机械手手臂的设计要求72.3.2 设计具体采用方案82.4工业机器人腕部的结构92.4.1机器人手腕结构的设计要求92.4.2设计具体采用方案102.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计102.5.1机械手末端执行器的设计要求112.5.2 机器人夹持器的运动和驱动方式122.5.3机器人夹持器的典型结构122.5.4设计具体采用方案132.6机械手的机械传动机构的设计132.6.1工业机器人传动机构设计应注意的问题142.6.2工业机器人常用的传动机构形式152.6.3 设计具体采用方案182.7机械手驱动系统的设计182.7.1机器人各类驱动系统的特点182.7.2工业机器人驱动系统的选择原则192.7.3机器人液压驱动系统202.7.4机器人气动驱动系统212.7.5 机器人电动驱动系统232.7.6 设计具体采用方案252.8机器人手臂的平衡机构设计262.8.1 机器人平衡机构的形式262.8.2 设计具体采用的方案26第3章 理论分析和设计计算273.1液压传动系统设计计算273.1.1 确定液压系统基本方案273.1.2 拟定液压执行元件运动控制回路283.1.3 液压源系统的设计283.1.4 绘制液压系统图293.1.5确定液压系统的主要参数303.1.6 计算和选择液压元件353.1.7 液压系统性能的验算373.2电机选型有关参数计算373.2.1 有关参数的计算373.2.2 电机型号的选择40第4章 机械