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说明书1份，共42页，约13000字左右

 

CAD版本本图纸，共9张

 

 

摘    要

 

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。

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。

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。

 

关键字：关节型机械手  圆柱坐标  液压缸  可编程控制

 

 

目  录

 

摘要 …………………………………………………………………………………i

Abstract ……………………………………………………………………………ii

1  绪论 ……………………………………………………………………… 1

1.1 研究目的及意义 ………………………………………………………… 1

1.2 本课题研究内容 ………………………………………………………… 2

2 机械手的总体设计 ……………………………………………………… 3

2.1 工业机械手的组成 ……………………………………………………… 3

2.1.1 执行机构 ………………………………………………………… 3

       2.1.2 驱动机构 ……………………………………………………………4

2.1.3 控制系统 ………………………………………………………… 4

2.2 关节型机械手的主要技术参数 ………………………………………… 4

2.3 圆柱坐标式机械手运动简图………………………………………………5

3 关节型机械手机械系统设计 ……………………………………………6

3.1 手部 ………………………………………………………………………6

3.1.1 夹紧力的计算 ……………………………………………………6

3.1.2 夹紧缸驱动力计算 ………………………………………………7

3.1.3 两支点回转型手指的夹持误差分析与计算 ……………………8

3.1.4 夹紧缸的计算 ……………………………………………………10

3.2 腕部 ………………………………………………………………………11

3.2.1 腕部设计的基本要求 ……………………………………………11

3.2.2 腕部回转力矩的计算 ……………………………………………12

3.2.3 手腕回转缸的设计计算 …………………………………………14

3.3 臂部 ………………………………………………………………………15

3.3.1 手臂伸缩液压缸 …………………………………………………15

3.3.2 手臂回转液压缸 …………………………………………………23

4 机械手的液压驱动系统 …………………………………………………27

4.1 程序控制机械手的液压系统 ……………………………………………27

4.2 液压系统 …………………………………………………………………27

4.2.1 各液压缸的换压回路 ……………………………………………27

4.2.2 调速方案 …………………………………………………………28

4.2.3 减速缓冲回路 ……………………………………………………29

4.3 液压系统的合成 …………………………………………………………29

5 机械手的可编程控制 ……………………………………………………31

5.1 输入输出触点的分配 ……………………………………………………31

5.1.1 行程开关的分配 …………………………………………………31

5.1.2 手动按钮的分配 …………………………………………………31

5.1.3 输入输出继电器的分配 …………………………………………32

5.2 外部接线图 ………………………………………………………………32

5.3 控制面板设计 ……………………………………………………………33

5.4 状态控制图 ………………………………………………………………34

5.5 梯形图 ……………………………………………………………………35

结论 …………………………………………………………………………………37

致谢 …………………………………………………………………………………38

参考文献 ……………………………………………………………………………39