D388-气动机械手设计 下载积分：50　资料编号： D388

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Word版说明书1份，共70页，约29000字

CAD版本图纸，共6张

摘  要

气动机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。

本文主要进行了气动机械手的总体结构设计和气动设计。机械手的机械结构由气缸、气爪和连接件组成，可按预定轨迹运动，实现对工件的抓取、搬运和卸载。气动部分的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向，并按规定的程序工作。

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，对气压系统工作原理图的参数化绘制进行了研究，大大提高了绘图效率和图纸质量。

关键词：  工业机器人；机械手；气动

目 录

1  绪论

1.1机械手概述…………………………………………………………………………1

1.1.1机械手的发展简史………………………………………………………………1

1.2机械手的组成和分类………………………………………………………………3

1.2.1机械手的组成. …………………………………………………………………3

1.2.2机械手的分类……………………………………………………………………6

1.3国内外发展状况……………………………………………………………………9

1.4课题的提出及主要任务……………………………………………………………10

1.4.1课题的提出………………………………………………………………………10

1.4.2课题的主要任务…………………………………………………………………11

第二章 机械手的设计方案

2.1机械手的座标型式与自由度………………………………………………………13

2.2机械手的手部结构方案设计………………………………………………………15

2.3机械手的手腕结构方案设计………………………………………………………15

2.4机械手的手臂结构方案设计………………………………………………………15

2.5机械手的驱动方案设计……………………………………………………………15

2.6机械手的控制方案设计……………………………………………………………15

2.7机械手的主要参数…………………………………………………………………15

2.8机械手的技术参数列表……………………………………………………………16

第三章 手部结构设计

3.1夹持式手部结构……………………………………………………………………18

3.1.1手指的形状和分类………………………………………………………………18

3.1.2设计时考虑的几个问题…………………………………………………………18

3.1.3手部夹紧气缸的设计……………………………………………………………18

3.2气流负压式吸盘……………………………………………………………………22

第四章 手腕结构设计

4.1手腕的自由度………………………………………………………………………24

4.2手腕的驱动力矩的计算……………………………………………………………24

4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩……………………………………………………24

4.2.2回转气缸的驱动力矩计算………………………………………………………27

4.2.3回转气缸的驱动力矩计算校核…………………………………………………28

第五章 手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核

5.1手臂伸缩机构设计………………………………………………………………30

5.1手臂伸缩机构设计………………………………………………………………30

5.2 手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核………………………………………………31

5.2.1 手臂伸缩驱动力的计…………………………………………………………31

5.2.2 尺寸校核………………………………………………………………………32

5.2.3.导向装置………………………………………………………………………33

5.2.4 平衡装置………………………………………………………………………33

5.3手臂升降气缸的尺寸设计与校核………………………………………………33

5.3.1 结构设计………………………………………………………………………33

5.3.2 尺寸设计………………………………………………………………………34

5.3.3 尺寸校核………………………………………………………………………34

5.4 手臂回转气缸的尺寸设计与校核………………………………………………35

5.4.1 尺寸设计………………………………………………………………………35

5.4.2 尺寸校核………………………………………………………………………35

5.5 手臂伸缩、升降用液压缓冲器…………………………………………………36

5.6 手臂回转用液压缓冲器…………………………………………………………37

第六章 气动系统设计

6.1气压传动系统工作原理图…………………………………………………………38

6.2气压传动系统工作原理图的参数化绘制…………………………………………40

第七章 机械手的PLC控制设计

7.1可编程序控制器的选择及工作过程………………………………………………41

7.1.1可编程序控制器的选择…………………………………………………………41

7.1.2可编程序控制器的工作过程……………………………………………………41

7.2可编程序控制器的使用步骤………………………………………………………42

7.3机械手可编程序控制器控制方案…………………………………………………42

7.3.1 系统简介………………………………………………………………………43

7.3.2 工业机械手的工作流程………………………………………………………43

7.3.3 机械手工作时序图如附图所…………………………………………………44

结论……………………………………………………………………………………48

参考文献………………………………………………………………………………49

翻译部分

英文原文………………………………………………………………………………50

中文译文………………………………………………………………………………58

致谢……………………………………………………………………………………66

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