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液壓機(jī)械手（畢業(yè)設(shè)計(jì)）

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更新時(shí)間：2014-09-24
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摘要本次設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)機(jī)械手根據(jù)規(guī)定的動(dòng)作順序，綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，完成對機(jī)械手的設(shè)計(jì)，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、PLC控制系統(tǒng)原理圖。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用油缸、螺桿、導(dǎo)向筒等機(jī)械器件組成；在液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，機(jī)械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉(zhuǎn)采用回轉(zhuǎn)油缸，立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)采用齒條油缸，機(jī)械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動(dòng)油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC類型為FX2N，當(dāng)按下連續(xù)啟動(dòng)后，PLC按指定的程序，通過控制電磁閥的開關(guān)來控制機(jī)械手進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作循環(huán)，當(dāng)按下連續(xù)停止按鈕后，機(jī)械手在完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)后停止運(yùn)動(dòng)。
本設(shè)計(jì)擬開發(fā)的上料機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。
關(guān)鍵詞機(jī)械手、液壓、控制回路、PLC

目錄
1 前言
1.1 工業(yè)機(jī)器人簡介----------------------------------------------------------（1）
1.2 世界機(jī)器人的發(fā)展--------------------------------------------------------（1）
1.3 我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展----------------------------------------------------（2）
1.4 我要設(shè)計(jì)的機(jī)械手--------------------------------------------------------（2）
1.4.1 臂力的確定---------------------------------------------------------------------------------------（2）
1.4.2工作范圍的確定----------------------------------------------------------------------------------（2）
1.4.3 確定運(yùn)動(dòng)速度--------------------------------------------------------（3）
1.4.4 手臂的配置形式------------------------------------------------------（3）
1.4.5 位置檢測裝置的選擇--------------------------------------------------（4）
1.4.6 驅(qū)動(dòng)與控制方式的選擇------------------------------------------------（4）
2 手部結(jié)構(gòu)------------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.1概述-------------------------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.2 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題----------------------------------------------------------------------------（5）
2.3 驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 -----------------------------------------------------------------------------------------（5）
2.4 兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)式鉗爪的定位誤差的分析------------------------------------------------------------（8）
3 腕部的結(jié)構(gòu)---------------------------------------------------------------------------------------（9）
3.1 概述------------------------------------------------------------------------------------------------------（9）
3.2 腕部的結(jié)構(gòu)形式--------------------------------------------------------------------------------------（9）
3.3手腕驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算-----------------------------------------------------（10）
4 臂部的結(jié)構(gòu)-------------------------------------------------------------------------------------（13）
4.1 概述----------------------------------------------------------------------------------------------------（13）
4.2手臂直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)-----------------------------------------------------------------------------------（13）
4.2.1手臂伸縮運(yùn)動(dòng)------------------------------------------------------------------------------------（14）
4.2.2 導(dǎo)向裝置---------------------------------------------------------------------------------------（14）
4.2.3 手臂的升降運(yùn)動(dòng)-------------------------------------------------------------------------------（15）
4.3 手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)----------------------------------------------------------------------------------------（16）
4.4 手臂的橫向移動(dòng)-------------------------------------------------------------------------------------（16）
4.5 臂部運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算------------------------------------------------------------------------------（17）
4.5.1 臂水平伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算------------------------------------------------------------（17）
4.5.2 臂垂直升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算------------------------------------------------------------（18）
4.5.3 臂部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算---------------------------------------（18）
5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------------------------------（20）
5.1液壓系統(tǒng)簡介---------------------------------------------------------------------------------------（20）
5.2液壓系統(tǒng)的組成------------------------------------------------------------------------------------（20）
5.3機(jī)械手液壓系統(tǒng)的控制回路---------------------------------------------（20）
5.3.1 壓力控制回路-------------------------------------------------------------------------------（20）
5.3.2 速度控制回路-------------------------------------------------------------------------------（21）
5.3.3 方向控制回路-----------------------------------------------------------------------------------（21）
5.4 機(jī)械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)----------------------------------------------------------------------------（21）
5.4.1 上料機(jī)械手的動(dòng)作順序----------------------------------------------------------------------（22）
5.4.2 自動(dòng)上料機(jī)械手液壓系統(tǒng)原理介紹-------------------------------------------------------（22）
5.5機(jī)械手液壓系統(tǒng)的簡單計(jì)算-----------------------------------------------（24）
5.5.1 雙作用單桿活塞油缸------------------------------------------------（25）
5.5.2 無桿活塞油缸（亦稱齒條活塞油缸）----------------------------------（27）
5.5.3 單葉片回轉(zhuǎn)油缸 ---------------------------------------------------（29）
5.5.4 油泵的選擇--------------------------------------------------------（30）
5.5.5 確定油泵電動(dòng)機(jī)功率N ----------------------------------------------（31）
6 PLC控制回路的設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------------------------（32）
6.1 電磁鐵動(dòng)作順序-------------------------------------------------------------------------------------（32）
6.2 現(xiàn)場器件與PLC內(nèi)部等效繼電器地址編號(hào)的對照表---------------------------------------（33）
6.3 PLC與現(xiàn)場器件的實(shí)際連接圖------------------------------------------------------------------（34）
6.4 梯形圖-------------------------------------------------------------------------------------------------（35）
6.5 指令程序-----------------------------------------------------------------------------------------------（36）
7 結(jié)束語 -----------------------------------------------------------------------------------------------------（41）
8參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------------------------------------------------（42）
9致謝 ---------------------------------------------------------------------------------------------------（43） ...

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