气动机械手的设计.doc

石油化工学院成人教育毕业论文(设计、作业)题 目：气动上下料机械手的设计所学专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：职称：2015 年 03 月 20 日石油化工学院成人教育毕业论文(设计、作业)评语表指 导　 教　 师　 评　 语评定成绩：________分 签 名：______________ 年 月 日评 阅　　教　　师　 评　 语评定成绩：________分 签 名：_______________ 年 月 日辩论结论评定成绩：________分 签 名：_______________ 年 月 日总 评评定等级：________ 签 名：_______________ 年 月 日石油化工学院成人教育毕业论文〔设计、作业〕原 创 承 诺 书我承诺所呈交的毕业论文〔设计、作业〕气动上下料机械手的设 计 是本人在教师指导下进展的研究工作及取得的研究成果据我查证，除了文中特别加以标注和致的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

假设本论文〔设计、作业〕及资料与以上承诺容不符，本人愿意承担一切责任毕业论文〔设计、作业〕作者签名： 日期： 年 月 日石油化工学院成人教育毕业论文(设计、作业)任务书 发给学员1、毕业设计〔论文、作业〕题目：气动上下料机械手的设计 2、学员完成设计〔论文、作业〕时间：年月日3、毕业设计〔论文、作业〕课题要求：4、实验〔上机、调研〕局部要求容：5、文献查阅要求：6、发出日期：年月日7、学员完成日期：年月日系〔教研室〕意见：签名：指导教师签名：学 生 签 名：. z-摘 要本文对机械手进展了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数同时，分别设计了机械手的夹持式手部构造以及吸附式手部构造设计了机械手的手腕构造，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构造，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器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。

利用可编程序控制器对机械手进展控制，选取了适宜的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序关键词：工业机械手，机械手，气动，可编程序控制器(PLC). z-目 录摘要...........................................................................Ⅰ第1章绪论.............................................................. .......11.1机械手概述..................................................................11.2机械手的组成和分类..........................................................1机械手的组成.............................................................1机械手的分类..........................................................31.3国外开展状况..............................................................41.4课题的提出及主要任务课题的主要任务...........................................5第2章设计方案..................................................................62.1机械手的座标型式与自由度.....................................................62.2 机械手的手部构造方案设计.....................................................62.3 机械手的手腕构造方案设计.....................................................62.4 机械手的手臂构造方案设计.....................................................62.5 机械手的驱动方案设计........................................................72.6 机械手的控制方案设计.........................................................7第3章手部构造设计................................................................73.1手指的形状和分类..............................................................73.2设计时考虑的几个问题...........................................................7第4章手腕构造设计................................................................8第5章手臂构造设计................................................................85.1.构造设计......................................................................8第6章气动系统设计................................................................86.1气压传动系统工作原理图.........................................................8第7章机械手PLC控制系统设计......................................................107.1 机械手的工艺过程..............................................................107.2 PLC控制系统...................................................................107.3 PLC控制系统程序设计...........................................................12完毕语.............................................................................16参考文献...........................................................................17第1章绪论1.1机械手概述机械手是模仿着人手的局部动作，按给定程序、轨迹和要现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手〞生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现平安生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进展正常的工作，意义更为重大因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的构造形式开场比较简单，专用性较强，仅为*台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手随着工业技术的开展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用围比较广的“程序控制通用机械手〞，简称通用机械手由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用1.2机械手的组成和分类机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成各系统相互之间的关系如方框图2-1所示图1-1机械手的组成方框图〔一〕执行机构包括手部 、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构1、手部即与物件接触的部件由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。

手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型回转型手指构造简单，制造容易，故应用较广泛平移型应用较少，其原因是构造比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化围大的工件手指构造取决于被抓取物件的外表形状、被抓部位(是外廓或是孔)和物件的重量及尺寸常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等 z-而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务传力机构型式较多，常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力(如吸盘形成负压或产生电磁力)吸附物件，相应的吸附式手部有负压吸盘和电磁盘两类对于轻小片状零件、光滑薄板材料等，通常用负压吸盘吸料造成负压的方式有气流负压式和真空泵式对于导磁性的环类和带孔的盘类零件，以及有网孔状的板料等，通常用电磁吸盘吸料电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生用负压吸盘和电磁吸盘吸料，其吸盘的形状、数量、吸附力大小，根据被吸附的物件形状、尺寸和重量大小而定。

此外，根据特殊需要，手部还有勺式(如浇铸机械手的浇包局部)、托式(如冷齿轮机床上下料机械手的手部)等型式.2、手腕是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动手臂可能实现的运动如下:手臂在进展伸缩或升降运动时，为了防止绕其轴线的转动，都需要有导向装置，以保证手指按。