自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计

摘要

该次设计是为了设计智能上料和卸料机械手的机械操作系统。此设计主要是完成了四个自由度关节型机械手的操作,并在该设计中运用了液压驱动配置。因为它使用普遍,操作简单。在我的设计的这个装置的控制系统选取普通plc的位移寄存器及位移编程。

关键词：机械手 4自由度关节型液压驱动控制系统

Design of automatic feeding and unloading manipulator

Abstract

The design is to design the mechanical operating system of intelligent material and unloading manipulator. In this design, the motion of the manipulator of four degrees of freedom ( rprr —joint p joint ) joint is completed, and the hydraulic drive system is selected in the design. Hydraulic transmission is widely used, stable and easy to control. In this device of my design, the general PLC displacement register and displacement programming are selected.

Key words:manipulator 4 degrees of freedom joint hydraulic

driving system control system

目录

前言 (1)

第1章绪论 (2)

第1.1节工业机械手概况 (2)

第1.2节工业机械手的分类 (3)

第1.3节工业机械手在工业生产中的应用 (5)

第2章工业机械手的设计方案 (7)

第2.1节工业机械手的组成 (7)

第2.2节规格参数 (7)

第2.3节设计路线与方案 (8)

第3章机械手各部分的计算与分析 (9)

第3.1节手部计算与分析 (9)

第3.2节腕部计算与分析 (16)

第3.3节臂部计算与分析 (21)

第3.4节机身计算与分析 (31)

第4章液压系统 (32)

第4.1节液压缸 (32)

第4.2节计算和选择液压元件 (34)

第5章液压缸的保养与维修 (39)

第5.1节液压元件的安装 (39)

第5.2节液压系统的一般使用与维护 (39)

第5.3节一般技术安全事项 (39)

第6章机械手控制系统 (41)

结论 (42)

参考文献 (43)

致谢 (45)

前言

机械手的大量推广和使用是由于其在企业生产中的优势,可以提高智能化操作水平,可以降低劳动力,确保产品质量,特别是在一些糟糕环境中,它可以代替正常工作,更重要的是可以根据产品需要,按照特定的程序和位置完成产品的运输。所以有了这个机械手,大大改善了工人的工作情况,大大缩短了企业的开发周期。因此,这使其受到所有发达工业国家的注意,进而投入大量的人力和物力。

在最近的一些年里,世界各国的工业生产都极其的迅猛的发展,正在这同时,让自动化也步入了一个新的天地,而且在一些其他的地方更是运用的厉害,比如工业装卸、卸载、转向等一些工具的自动化,在这些方面上,发展的非常迅猛,也越来越受到工业的重视,并取得了十分显著的效果。

在当今的这个时代,机械手可谓书的应用的范围非常之大,但是它并不是十分的完美,还需要在以后的日子里加强改善做到更好,因为现在的技术也发展的很迅猛,和这个机械手有很多联系的学科,也一起运用,这使得机械手的性能得到很高的提升,使用范围也在逐步的扩大,运用形式也十分的方便简单。而且,不光光只是对应用技能技术这些方面,加上这些的综合运用,使得机械手实现了有一些自我判断功能,它能够在这样的情况下独立去处理某些小事,并且在某方面来说,和人们进行信息处理相比,没有一点劣势。

第1章绪论

第1.1节工业机械手概况

工业机械手是一种新型产品,可以说是一个非常具有前景的科技。我们的工业机械手从二十世纪后期开始。在国家的支持下,我们拥有了这些方面许多的科学研究成果,比如这些的机械手臂设计和生产技术、电子控制的信息技术、运动学、生产机器手臂核心部件的生产、焊接、装配、搬运等一系列问题,包括100多个喷涂机器人,但工业机械手的水平与工程应用在国内外有一定的差距。例如:我国生产的机械手臂它的可靠性不如外国,这也是因为我国的机械手臂它的起步没有外国早,使用范围很单一,而且我国的生产线技术也远远跟不上国外。并且在一些软件、硬件和机械结构上,我国和那些发达国家相比较,确实远远不如,没有他们那样的先进。当今,工业机器人主要是运用在制造,并且使用范围极其的广,其中汽车工业是第一( 27.9 )、第二( 15.4% )和第三( 12.7%)。发达国家汽车工业使用的机器人数量为19.4 ~ 49% 。

别看全球各国的机械手臂的数量仍然大幅度的增加,可市场也是正在逐步发展的,这是一个良好的现象,有利于机械手臂的发展。在当今这个时代,人们更加普遍的喜欢更舒适优雅的上班环境,艰苦的危险上班条件都没人愿意去,这些自然都需要用机械来代替。同时对于机械手臂的使用不断深入和加深,机械手臂在其他领域也有着重要的作用,比如汽车。对于机械手臂,它的发展历史很久,最开始时的阶段是靠液压去驱动,但是随着发展,变成了气压控制,然后又到了如今的智能化,转变成了人工智能式机械手臂,而且随着现如今高科技的不断加强,这一技术将逐渐加强。

这样的设备和另一种卸料机械手两者作比较,它的优点更多,使用的范围更广,它能适用于各种棒料,而且对于工件的自动装卸和送料工作也是可以完全做到。按照其操作的要求和载荷条件,可以适当的去调节机械手臂的关节运动速度,这是可以的。

在现如今,全球各国外应用最广泛的机械手臂是具有定位控制的机械手臂,无视觉及触觉的对它产生反馈。而且,全球所有国家都在研究具有视觉和触觉的机械手臂,这是一个很好的方向,这样能够使它具有能够识别被捕获的工能,选择所需的工件,准确定位和定位工件。

为了提高它的工作性能,要让机械手臂具有处理工件的位置不断变化的功能，还有