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摘要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机械手。
重点针对机械手的立柱、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，立柱结构的设计，机械手手臂结构的设计，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，达到了设计的预期目标。
关键词：机械手,可编程控制器PLC,液压伺服定位,电液系统AbstractIntegratting the knowledge of the past four years 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, waist’s construction design, the arm’s construction design, the wrist’s constr uction design, the end effector’s 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 manipulator’s 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, Programmable Logic Controller, Hydraulic servo control, Electrohydraulic system目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (2)1.4 设计原则 (4)2 工业机械手的总体设计方案 (5)2.1 工业机械手传动方案设计 (5)2.2 工业机械手运动方案设计 (5)3 机械手结构设计 (9)3.1各执行部件（液压缸）的类型选择 (9)3.2 各执行部件之间的联接和固定方式设计 (9)3.3 手部的结构设计、计算及选型 (9)3.4 小手臂的结构设计、计算及选型 (13)3.5 大手臂的结构设计、计算及选型 (18)3.6 回转缸的结构设计、计算及选型 (20)4 液压系统设计 (25)4.1 液压系统的组成 (25)4.2 液压系统的特点 (26)4.3 拟定液压系统 (26)4.4 液压系统控制元件的选型 (27)4.5 液压控制原理及过程说明 (29)4.6 油缸泄露问题与密封装置 (30)4.7 管路布置 (31)5 PLC控制系统设计 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
第4章机械手液压系统设计4.1机械手的工作原理分析液压自动上下料机械手是自动化流水生产线中广泛应用的工件搬运机械设备，它是流水线作业中不可或缺的运输单元。
按其工作介质是油还是水（乳化液），液压机可分为油压机和水压机两种，以油为介质的液压机械手。
液压机械手要求液压系统完成的主要动作是（工件平放）：大臂下降300mm—夹紧工件—手腕上翻90°—大臂上升300mm—大臂回转90°—手臂延伸500mm—放松工件—手臂收缩500mm—手腕下翻90°—大臂回转90°—大臂下降300mm。
整个周期要完成所有动作必须由五个液压缸协调动作才能做到，其中两个回转液压缸和3各活塞式液压缸。
4.2液压系统控制原理图设计液压机械手液压系统原理原理如图4.1所示图4.1 机械手液压系统原理图1-液压系统油箱2-过滤器3、4-双联齿轮液压泵5-单向阀6、21-两位二通电磁阀7-先导型溢流阀8-三位四通电磁阀9-二位四通电磁阀10-节流阀11-调速阀（带阻尼孔）其余元件已在上图说明。
4.2.1 各缸运动过程分析1、机械手大臂下降按下启动按钮。
PLC指令控制电磁铁5DT通电吸合。
泵3供油经单向阀5，流经图4.1所示从左到右第二个三位四通电磁阀左位，然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀，然后直接流向大臂升降液压缸的上腔，从而推动机械手做下降运动。
2、夹紧工件在整机启动的情况下，泵4供油流经单向阀，然后PLC控制程序指令控制电磁铁3DT通电吸合，此时此二位四通电磁阀处于右位，液压油直接流进机械手手指夹紧液压缸的右腔，从而拉动滑槽杠杆式手部结构夹紧工件。
此时电磁换向阀通电不变，直到接到放松工件指令才断电，此时因液压缸保持不动，回路压力升高，到达先导型溢流阀的设定压力时，溢流阀开启，然回路压力保持不变，仍然能够保持夹紧需要。
3、手腕上翻 PLC指令控制电磁铁8DT通电吸合。
泵3供油经单向阀5，流经图4.1所示从左到右第四个三位四通电磁阀左位，然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀，然后直接流向手腕翻转液压缸，从而推动机械手手腕做上下摆动运动。
继续教育学院毕业设计（论文）题目：液压传动技术在农业机械中的应用专业名称：机电一体化工程学号：017115110017学生姓名：朱行强指导教师：摘要机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC 控制的特点及国内外的发展状况。
本文简要地介绍了工业机器人的概念，本文对机械手进行了总体方案设计，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结构以及吸附式手部结构;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行控制，选取了合适的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：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)目录第一章机械手设计任务书1.1机械手的组成1.2机械手的主要运动1.3 课题的提出、任务、技术特性第二章机械手臂部机构设计2.1臂部设计的的基本要求2.2臂部的结构选择2.3手臂偏重力矩的计算2.4升降导向立柱不自锁条件2.5手臂升降液压缸驱动力的计算2.6手臂升降液压缸参数计算2.7手臂回转液压缸驱动力矩计算2.8手臂回转液压缸主要参数第三章联接板第四章螺钉与液压缸壁厚的校核4.1手臂液压缸螺钉的校核4.2动片与输出轴之间的联接螺钉校核4.3手臂升降液压缸筒的壁厚校核第五章手臂液压系统原理设计及液压图5.1液压泵的选择5.2液压系统的原理图如下参考文献致谢²\第一章机械手设计任务书工业机械手是能够模仿人手部的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置，在工业上生产中应用的工业机械手简称为“机械手”。
第1章绪论1.1 工业机械手概况工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。
如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。
影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。
目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。
发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。
世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。
在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。
随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。
机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。
上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
毕业设计（论文）-液压机械手的设计（全套图纸）液压机械手的设计机械设计制造及其自动化指导老师:摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成对机械手的设计,并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。
机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成;在液压传动机构中,机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸,手腕回转采用回转油缸,立柱的转动采用齿条油缸,机械手的升降采用升降油缸,立柱的横移采用横向移动油缸;在PLC控制回路中,采用的PLC类型为FX2N,当按下连续启动后,PLC按指定的程序,通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环,当按下连续停止按钮后,机械手在完成一个动作循环后停止运动。
本设计拟开发的上料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,可抓取重量较大的工件。
关键词机械手、液压、控制回路、PLC需要全套设计请联系164306145 各专业都有The design of the hydraulic manipulatorMachine Design & Manufacture and AutomationInstructor :Abstract The design of hydraulic drive manipulator movementsunder the provisions of the order , use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design,and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagramManipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ;In the hydraulic drive bodies ,manipulator arm stretching using telescopic tank ,rotating column of tanks used rack ,manipulator movements using tank movements ,the column takes the horizontal movement of tanks ;The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ,PLC in accordance with the prescribed procedures ,through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ,after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ,flexible and varied movements ,can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations,and can grasp the larger workpieces Keywords Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC目录1 前言1.1 工业机器人简介1.2 世界机器人的发展1.3 我国工业机器人的发展1.4 我要设计的机械手1.4.1 臂力的确定1.4.3 确定运动速度1.4.4 手臂的配置形式1.4.5 位置检测装置的选择1.4.6 驱动与控制方式的选择2 手部结构2.2 设计时应考虑的几个问题2.3 驱动力的计算2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析3 腕部的结构3.1 概述3.2 腕部的结构形式4 臂部的结构4.1 概述4.2.2 导向装置4.2.3 手臂的升降运动4.3 手臂回转运动4.4 手臂的横向移动4.5 臂部运动驱动力计算4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算4.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算臂部回转运动驱动力矩的计算5 液压系统的设计5.3.1 压力控制回路5.3.2 速度控制回路5.3.3 方向控制回路5.4 机械手的液压传动系统5.4.1 上料机械手的动作顺序5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍5.5.1 双作用单杆活塞油缸5.5.2 无杆活塞油缸(亦称齿条活塞油缸) 5.5.3 单叶片回转油缸5.5.4 油泵的选择5.5.5 确定油泵电动机功率N6 结束语7 致谢8 参考文献1 前言1.1 工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。
工业机械手液压系统设计毕业论文(ppt 20页)安徽工程科技学院成人高等教育毕业论文（设计）反复关注液压电气设计项目，积累经验流程论文题目工业机械手液压系统设计学生姓名王海涛所学专业机电一体化导师姓名报告日期安徽工程科技学院成教院制4.1执行元件——液压缸、液压-------------------------------------------------------------114.2动力元件——液----------------------------------------------------------------------------4.3控制元件——方向阀、压力阀、----------------------------------------------------164.4辅助元件——管道、管接头、滤油器----------------------------------------------174.5工作介质——液----------------------------------------------------------------------------5、液压系统性能的验算-------------------------------------------------------195.1系统的压力损失---------------------------------------------------------------------------15.2系统的温升验----------------------------------------------------------------------------5.3系统的其它验----------------------------------------------------------------------------6、结束语-------------------------------------------------------------------------197、致谢---------------------------------------------------------------------------198、参考文献----------------------------------------------------------------------19工业机械手液压系统设计[摘要] 机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
冲压机械手—液压系统设计摘要机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
通过编程来完成各种动作，它的准确性和多自由度，保证了机械手能在各种不同的环境中工作。
机械手在工业生产中应用较多，机械手的使用能够显著提高生产效率，减少人为因素造成的废次品率。
机械手可以完成很多工作，它在自动化车间中用来运送物料，从事多种工艺操作。
它的特点是通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器人的部分优点，尤其体现了人的灵活协调和机器人的精确到位。
机械手是在机械自动化生产中逐步发展出的一种新型装置。
现代生产过程中机械手被广泛的应用到自动生产线中。
机械手目前虽然不如人手的灵活多变，但它具有重复性，无疲劳，不惧危险，有大的抓举力量，因此越来越多的被广泛运用。
机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术，计算机可编程技术等，是一门跨学科综合技术。
本课题在执行机构由电动和液压组成的结构基础上将PLC应用于其自动控制系统，完成机械手系统的硬件及软件设计。
关键词PLC；数控；自动卸料；机械手目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2机械手的发展 (2)1.3机械手的分类 (2)1.3.1按规格分类 (3)1.3.2按用途分类 (3)1.4 课题设计的目的及意义 (3)第2章机械手概述 (4)2.1 机械手的组成 (4)2.2应用机械手的意义 (4)第3章任务分析 (5)3.1动作分析 (5)3.2运动节拍 (5)3.3总体方案 (5)3.3.1方案一 (5)3.3.2方案二 (5)3.4方案比较 (5)3.5本章小结 (5)第4章总体设计 (6)4.1 总体设计的思路 (6)4.2 技术指标 (6)4.3本章小结 (6)第5章液压系统设计 (7)5.1手指部分 (7)5.1.1设计要求： (7)5.1.2工况分析： (7)5.1.3计算外负载： (7)5.1.4运行时间 (7)5.1.5确定液压系统参数 (8)5.1.6拟定液压系统原理图 (10)5.1.7选择液压件 (10)5.1.8压力损失验算 (11)5.2手腕 (11)5.2.1设计要求 (11)5.2.2工况分析 (11)5.2.3手腕驱动力矩的计算 (11)5.2.4液压缸所产生的驱动力矩计算 (12)5.2.5拟定的液压原理图为 (13)5.2.6选择液压件 (13)5.2.7压力损失验算 (14)5.3手臂伸缩 (15)5.3.1设计要求 (11)5.3.2工况分析 (11)5.3.3计算外负载 (15)5.3.4运行时间 (16)5.3.5确定液压系统参数 (16)5.3.6拟定液压系统原理图 (18)5.3.7选择液压件 (18)5.3.8压力损失验算 (19)5.4手臂回转 (19)5.4.1设计要求 (19)5.4.2工况分析 (19)5.4.3手臂驱动力矩的计算 (19)5.4.4液压缸所产生的驱动力矩计算 (20)5.4.5拟定的液压原理图为 (21)5.4.6选择液压件 (21)5.4.7压力损失验算 (22)5.5定位 (23)5.5.1设计要求 (23)5.5.2工况分析 (23)5.5.3计算外负载 (23)5.5.4运行时间 (23)5.5.5确定液压系统参数 (24)5.5.6拟定液压系统原理图 (25)5.5.7选择液压件 (25)5.5.8压力损失验算 (26)5.6手臂升降 (27)5.6.1设计要求 (27)5.6.2工况分析 (27)5.6.3计算外负载 (27)5.6.4运行时间 (28)5.6.5确定液压系统参数 (28)5.6.6拟定液压系统原理图 (29)5.6.7选择液压件 (29)5.6.8压力损失验算 (30)5.7确定油箱容量 (31)5.8本章总结 (31)第六章PLC控制回路的设计 (32)6.1电磁铁动作顺序 (32)6.2 梯形图 (35)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1课题背景随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大。
