河北工程大学机械手伸缩臂设计word精品

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第一章绪论 . (1)1.1 课题目的 (1)1.2 课题意义 (1)1.3 国内外相关研究动态 (2)1.4 本文的主要研究内容 (4)第二章上下料机械手的总体设计方案 (6)2.1 机械手的组成 (6)2.2 机械手的设计 (6)2.2.1 机械手的机构原理 (6)2.2.2设计要求 (7)2.2.3 总体方案的拟定 (7)2.2.4 机械手的主要设计参数 (8)2.3 本章小结 (9)第三章机械手液压系统设计 (10)3.1 工况分析 (10)3.1.1 手臂伸缩缸工况分析 (10)3.1.2 手臂俯仰缸工况分析 (12)3.1.3手臂升降缸工况分析 (14)3.1.4夹紧缸工况分析 (16)3.1.5 机械手腕部俯仰缸工况分析 (19)3.2 初选系统工作压力 (21)3.3 液压缸的设计 (22)3.3.1 手腕液压缸尺寸的设计 (22)3.3.2手腕俯仰缸的设计 (25)3.3.3 手臂伸缩缸的设计 (26)3.3.4 手臂俯仰缸的设计 (26)3.3.5 手臂升降缸的设计 (26)3.4 机身摆动液压马达的选择 (26)3.5本章小结 (27)第四章油泵与液压控制阀的选择 (28)4.1 基本回路的选择 (28)4.2 液压元件的选择 (28)4.2.1 液压泵的选择 (28)4.2.2 液压阀及过滤器的选择 (29)4.3 液压系统原理图的拟定 (31)4.4液压系统电磁铁动作顺序 (33)4.5本章小结 (34)第五章液压其它元件的选择 (35)5.1 液压辅助元件的选择原则 (35)5.2 油管的选择 (35)5.3 电动机的选择 (36)5.4 油箱的选择 (37)5.4.1容积的确定 (37)5.4.2 外形尺寸的确定 (38)5.4.3 油箱的结构设计 (38)5.5 本章小结 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)中文摘要与关键词摘要：随着现代科学技术的发展，机器人技术越来越受到广泛关注，在工业生产日益现代化的今天，机器人的使用变得越来越普及。

天津机电职业技术学院毕业综合实践报告专业电气自动化班级电气自动化三班目录1 机械手的基本介绍 (1)1.1 机械手的基本结构组成 (1)1.1.1 气动手爪 (1)1.1.2 伸缩气缸 (1)1.1.3 回转气缸及垫板 (1)1.1.4 提升气缸 (1)1.2 直线运动传动组件 (1)1.3 气动控制回路 (2)2 传感器部分 (3)2.1 传感器简介 (3)2.2 磁性开关 (3)2.3 光电传感器和光纤传感器 (3)3 伺服电机应用 (4)3.1 伺服系统 (4)3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (4)3.3 接线 (5)3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (6)3.4.1 参数设置方式操作说明 (6)3.4.2 面板操作说明： (6)3.4.3 部分参数说明 (7)3.5 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED） (7)3.6 移动包络 (8)4 PLC程序编写 (10)4.1 PLC的选型和I/O接线 (10)4.2 伺服电机驱动器参数设置 (10)4.3 编写和调试PLC控制程序 (11)4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (11)4.5 急停处理子程序 (12)个人收获 (13)参考文献 (14)附录 (15)致谢 (17)1 机械手的基本介绍1.1 机械手的基本结构组成1.1.1 气动手爪用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。

由一个二位五通双向电控阀控制。

见图 1-1图 1-1 气动手爪1.1.2 伸缩气缸用于驱动手臂伸出缩回。

由一个二位五通单向电控阀控制。

见图 1-2图 1-2 伸缩气缸1.1.3 回转气缸及垫板用于驱动手臂正反向90度旋转，由一个二位五通单向电控阀控制。

见图 1-3，图1-4图 1-3 气动摆台图 1-4 垫板1.1.4 提升气缸用于驱动整个机械手提升与下降。

由一个二位五通单向电控阀控制。

见图 1-5图 1-5 提升机构1.2 直线运动传动组件直线运动传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。

毕业设计〔论文〕-关节型机械手设计〔全套图纸〕 .doc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、手臂和机身等局部组成，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根底，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全套CAD图纸，加153893706AbstractIn this paper, the design of the joint-type robot using cylindrical coordinates of type, can be completed on the expected, inversion and other functions. Mainly by the manipulator hand, wrist, arm and body parts, etc., with rotating wrists, arms stretching, arm movements and arm rotation four degrees of freedom, able to meet the general requirements of the industry.The manipulator by the potentiometer position, the implementation of the control points, the control system using PLC programmable control, has a good generality and flexibility.The manipulator for the hydraulic-driven, four degrees of freedom and the clamping gripper driven by the hydraulic cylinder in the circuit layout and planning based on the combination of machinery manufacturing, and continuously so that the feasibility of manufacturing in line with the circuit, but also circuit layout into a spatial structure, so that the structure of manipulator more concise and compact.Keywords: joint-type robot cylindrical coordinates hydraulic cylinders PLC.目录摘要 (i)Abstract ……………………………………………………………………………i i1 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)执行机构 (3)驱动机构 (4)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关节型机械械系统设计 (6)3.1 手部 (6)夹紧力的计算 (6)夹紧缸驱动力计算 (7)两支点回转型手指的夹持误差分析与计算 (8)夹紧缸的计算 (10)3.2 腕部 (11)腕部设计的根本要求 (11)腕部回转力矩的计算 (12)手腕回转缸的设计计算 (14)3.3 臂部 (15)手臂伸缩液压缸 (15)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)各液压缸的换压回路 (27)调速方案 (28)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)行程开关的分配 (31)手动按钮的分配 (31)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……………………………………………………………………………391 绪论机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。

机械类综合课程设计题目名称工业机械手设计 (手臂伸缩部分)专业班级学号学生姓名指导教师完成时间目录一、机械手设计任务书 (2)1.1课程设计目的 (2)1.2设计内容和要求 (2)二、手臂的设计 (4)2.1、手臂伸缩的设计计算 (4)2.1.1、F摩的计算 (5)2.1.2、F密的计算 (6)2.1.3、F回的计算 (7)2.1.4、F惯的计算 (7)2.2、确定液压缸的结构尺寸 (7)2.2.1、液压缸内径的计算 (7)2.3、活塞杆的计算 (10)2.3.1、活塞杆的尺寸 (10)2.3.2、活塞杆的稳定性校核 (10)2.3.3、大柔度杆的临界力KF (11)2.3.4、缸筒材料的选择. (12)2.3.5、油缸端盖的连接方式及强度计算 (12)2.4、底板的设计计算说明 (13)2.5、导向杆的结构设计 (15)2.5.1、导向机构的作用 (15)2.5.2、导向杆的外型尺寸及材料 (15)三、液压控制系统设计 (15)3.1、系统要求 (16)3.2、油缸的选择 (16)3.2.1、确定流量 (16)3.2.2确定泵的动力 (16)3.2.3、选择泵的型号为YBX—25[8]P45-106 (17)3.2.4、油泵电机的选择 (17)3.2.5、液压元件的选择 (17)3.3、辅助元件选择 (18)3.4、系统液压图 (19)3.4.1、确定现场器件的动作顺序 (19)3.4.2现场器件与PLC的连线 (20)3.4.3、梯形图与程序指令表 (21)3.4.3、梯形图与程序指令表 (22)四、设计主要内容 (25)五、参考文献 (26)一、机械手设计任务书1.1课程设计目的课程设计是一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程设计问题而进行的一次基本训练。

这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。

其主要目的：（1）、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。

河北工程大学课程设计指导说明书课程题目: 机械手及控制系统设计专业: 机械设计制造及其自动化—机电方向班级: 机制11班姓名: 唐科学号 110070118指导老师: 杨玉敏目录第一章绪论1.1 题目要求。

3 1.2 题目概况。

3 1.3 气动机械手。

3 1.4 气动机械手的发展趋势。

3 1.5 课题的现实意义。

4第二章气动机械手的操作要求及功能2.1 机械手移动动作示意图。

5 2.2 机械手操作面板图。

5 2.3 机械手的输入\输出信号定义图。

6 2.4 机械手顺序动作的要求。

6第三章机械部分设计3.1 气动搬运机械手的结构。

8 3.2 机械手的主要部件及运动。

8 3.3 驱动机构的选择。

9 3.4 机械手的技术参数列表。

9 3.5 气动回路的设计。

9 3.6 末端执行器的设计。

10 3.7 升降手臂的设计。

12 3.8 平移手臂的设计。

14第四章机械手控制设计4.1 PLC的简介。

16 4.2 PLC的应用领域。

16 4.3 PLC的系统组成。

16 4.4 PLC的定义及选择。

174.4.1 机械手传送系统输入点和输出点分配表。

174.4.2 原理接线图。

184.4.3 控制程序流程图。

19 4.5 机械手控制软件设计。

214.5.1 控制系统程序。

214.5.2 手动单步操作程序。

214.5.3 机械手系统梯形图。

234.5.4 语句表程序设计。

24第五章课程设计总结第一章绪论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，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务。

在构造和性能上兼有人和机器的优点，尤其体现了人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

1.1 题目要求题目：机械手及控制系统设计要求：机械手的各动作由气缸驱动，并由电磁阀控制1.2 题目概况机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。

摘要“机械手”（Mechanical Hand）：多数是指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装置，如自动线、自动线的上、下料，加工中心的自动换刀的自动化装置。

实现了自动化生产方式，达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。

本文设计的机械手手臂前后伸缩机构由电动机、丝杠螺母副、导杆、手臂、连接板等构成。

设计过程中，首先，调查了机械手研究现况，在此基础上根据设计技术要求选定了驱动机构及伸缩机构方案；接着，根据选定的结构方案对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AutoCAD绘图软件绘制了该机械手手臂前后伸缩机构的装配图及主要零部件图。

通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD软件，本次机械手臂的设计代表了设计的一般过程，对今后的设计工作有一定的参考价值。

关键词：机械手；手臂；伸缩；设计Abstract"Robot" (mechanical hand): most of the refers to attach belongs to the host program fixed automatic crawl, operation device, such as automatic assembly line, automatic line, cutting, machining center automatically change knife automatic device. The realization of automatic production, to reduce labor, save costs, improve work efficiency, increase the economic efficiency of the purpose of the enterprise.In this paper, the manipulator and the front and back telescopic mechanism of the manipulator is composed of a motor, a lead screw nut pair, a guide rod, an arm, a connecting plate, and the like. In the design process, firstly, to investigate the status of the research of manipulator, based on the driving mechanism and the telescopic mechanism scheme is selected according to design requirements; then, based on the se lected structure of the main parts were designed and checked. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn before and after the manipulator arm telescopic mechanism assembly and major parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing, and master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD software, the design of the mechanical arm represents the general process of design, have certain reference value for the design work in the future.Key words: manipulator; arm; expansion; design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)第2章总体方案设计 (3)2.1设计要求 (3)2.2方案设计 (3)2.2.1驱动机构 (3)2.2.2伸缩机构 (3)2.2.3总体方案 (4)第3章设计计算 (5)3.1手臂伸缩驱动力计算 (5)3.1.1 手臂摩擦力的分析与计算 (5)3.1.2手臂密封处的摩擦阻力的计算 (6)3.1.3手臂惯性力的计算 (6)3.2电机的选择 (7)3.2.1 扭矩的计算 (7)3.2.2 启动矩频特性校核 (8)3.3丝杠螺母的选择与计算 (8)3.3.1丝杠螺母副支承方式选择 (8)3.3.2确定滚珠丝杠副的导程 (9)3.3.3强度计算 (10)3.3.4螺母选择 (12)3.4联轴器的选用 (12)3.5轴承及键的选用与校核 (13)3.5.1轴承 (13)3.5.2键 (13)3.6手臂设计与校核 (14)3.6.1导向装置 (14)3.6.2平衡装置 (14)3.6.3尺寸设计 (14)3.6.4尺寸校核 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第1章绪论1.1研究背景及意义机械手具有许多人类无法比拟的优点，满足了社会化大生产的需要，其主要优点如下：（1）能代替人从事危险、有害的操作。

机械手毕业设计范文首先，机械手的结构设计是整个毕业设计的核心。

机械手通常由多个关节组成，每个关节通过电机驱动实现运动。

在设计关节结构时，需要考虑到工作负载、运动范围以及速度等因素。

一般来说，机械手的关节应该具备足够的承重能力，能够灵活地移动，并且能够在不同的工作环境下保持稳定。

此外，关节之间的连接采用合适的联接方式，如球接头或者滑动联接，以保证机械手的灵活度。

其次，控制系统是机械手设计中不可或缺的一部分。

控制系统负责接收用户输入的指令，并通过编程转化为机械手的运动。

在设计控制系统时，需要选择合适的控制器和传感器。

控制器可以是单片机、PLC或者计算机等，其根据输入的指令来控制关节的运动。

传感器则用于获取机械手与环境之间的信息，包括位置、力度和重量等。

这些信息能够帮助机械手实时地调整、适应不同的工作环境。

最后，操作便捷性也是机械手设计中需要考虑的因素之一、机械手的操作界面应该设计得简单易用，以便用户能够快速上手。

操作界面可以是一个触摸屏或者物理按钮等。

此外，机械手的操作也可以通过编程实现自动化，将一定的动作和指令存储在内存中，可以实现重复操作，提高工作效率。

为了验证机械手设计的可行性和性能，可以进行实验验证。

可以设计一些标准化的任务，如拾取物体、拧紧螺丝等，通过不同参数的调整以及不同工作环境下的实验来评估机械手的性能。

综上所述，机械手的毕业设计需要综合考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

设计一个稳定、高效、易用的机械手可以提高工业生产效率和质量，具有广阔的应用前景。

通过实验验证可以得到机械手设计的可行性和性能，同时也可以为未来的研究提供基础。

总结一下，机械手的毕业设计需要考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

合理选择关节结构和联接方式，设计适合的控制系统和传感器，以及简单易用的操作界面。

通过实验验证可以评估机械手的性能。

机械手的设计具有重要的意义和应用前景，可以提高工业生产的效率和质量。

挖掘机的机械手臂的设计毕业设计挖掘机的机械手臂的设计摘要挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械的主力机种。

由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，其生产制造业也日益蓬勃发展。

挖掘机的主要特点为：能无级调速且调速范围大，能得到较低的稳定转速，快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可作高速反转，传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制，易于实现标准化、系列化、通用化。

本次设计的主要参数是斗容量0.2m3 它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置。

挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置，本设计对工作装置的各个组成部分进行了较为详细的设计，这其中包括了动臂、斗杆和铲斗及其驱动装置的设计。

挖掘力约为30kN，最大卸载高度约为 2.65m，最大挖掘深度 4.2m，最大挖掘半径约为 5.728m，从中可以看出整机作业能力有了很大的改进，不仅挖掘力大，且机器重量轻，传动平稳，作业效率高，结构紧凑。

关键词挖掘机，机械手臂；斗杆精心整理，用心做精品II目录摘要 (II)第1 章绪论......................................................................................................1...1.1课题来源.................................................................................................1...1.2课题的研究的背景和意义......................................................................1..1.3国内外的发展与现状..............................................................................2.. 1.4本次设计概诉..........................................................................................3..第2 章机械手臂的设计..................................................................................5...2.1设计方案原则..........................................................................................5..2.2确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式.......................................................5.2.2.1确定动臂的结构形式.......................................................................5..2.2.2确定斗杆的结构形式.......................................................................6.. 2.2.3确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构............................................6. 2.2.4 铲斗与铲斗液压缸的连接方式.....................................................8.2.3确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置...............................................9.2.3.1动臂油缸的布置...............................................................................9..2.3.2 斗杆油缸的布置..........................................................................1..02.3.3 铲斗油缸的布置..........................................................................1..02.4动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择.....................................................1. 12.4.1 反铲装置总体方案的选择...........................................................1. 12.4.2机构自身几何参数. ........................................................................1..22.4.3斗形参数的选择.............................................................................1..32.4.4动臂机构参数的选择.....................................................................1..62.4.5 斗杆机构参数的选择..................................................................2..12.4.6 连杆、摇臂参数的选择...............................................................2. 2第3 章工作装置的强度计算.........................................................................2..33.1斗杆的计算............................................................................................2..33.2动臂的计算............................................................................................2..9结论.................................................................................................................3..1.参考文献.........................................................................................................3..2.致谢.................................................................................................................3..3.精心整理，用心做精品III第1章绪论1.1 课题来源在学校组织的金工实习期间，对挖掘机的机械手臂的结构和工作原理有了一定的了解，本课题来源于此。