液压通用机械手设计+CAD图纸(2)
4.2 运动机构-16
4.2.1 手臂伸缩运动-16
4.2.2 手臂的升降运动-22
4.2.3 手臂的回转运动-24
5 机座的结构设计26
6 液压系统的设计27
6.1 液压元件的选择-27
6.1.1 液压泵的计算与选择-27
6.1.2 阀类原件及辅助原件的选择29
6.1.3 油箱的选择-30
6.1.4 液压系统性能的验算30
6.1.5 液压系统工作原理30
7 机械手的控制系统-33
7.1可编程逻辑控制器的选择和工作原理33
7.1.1可编程逻辑控制器的选择33
7.1.2 可编程逻辑控制器的工作原理-33
7.2 可编程逻辑控制器应用系统设计与调试的主要步骤33
7.3 可编程逻辑控制器的控制方案-34
7.3.1 控制要求34
7.3.2 本设计的设计概况-34
7.3.3 机械手控制程序编写-35
8 结论41
致谢42
参考文献-43
附录44
1 绪论
1.1 机械手概述
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，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。在工业中应用的机械手称为“工业机械手”。
早期的机械手的结构和功能都比较简单，专业性强，仅能配合某台主机完成辅助性工作，如抓取工件、上料下料、换夹刀具等。这种机械手称为专用机械手。随着工业技术的发展，出现了能够独立地按控制程序、自动重复操作的机械手，这种机械手具有能很快地改变程序功能，适应性强，在中小批量、多品种的工业生产中得到了广泛应用。这种机械手称为通用机械手，通用机械手又称为“工业机器人”，即第一代机器人。机器人在此基础上得到了进一步发展，出现了具有某些感觉功能（如视觉、触觉、听觉）的机器人，称为第二代机器人，以后又出现了具有某些思文和语言功能的智能机器人，称为第三代机器人。
1.2 机械手的发展现状
1.3 机械手的发展趋势
1.4 方案论证
1.4.1 设计参数
液压驱动机械手设计的主要设计参数，如表1-1所示。
表1-1 主要设计参数
手部抓重 20kg 手腕回转角度 180°
手臂伸缩行程 630mm 手臂转动角度 220°
手臂伸缩速度 20mm/s 回转速度 20°/s
手臂上下升降行程 100mm 手腕上下摆动 60°
手臂最大工作半径 1900mm
1.4.2 本设计预计达到的目的
在设计之初，对国内外机械手发展的现状做了详细的调查和了解，通过学习机械手的工作原理，熟悉了液压驱动通用机械手的搬运物件的工作原理。在此基础上，确定了液压驱动机械手的基本系统机构，对机械手的运动进行了简单的力学模型分析，完成了机械手机械方面的设计工作（包括传动部分、执行部分、驱动部分）的设计工作。运用液压传动的技术和PLC的控制系统来对液压驱动机械手来实施控制，进而分析它的运动过程，来完成最后机械手的设计。
1.4.3本课题的难点，重点
(1)机械结构的分析，根据要求设计出合理轻便的机械手。
(2)对驱动油路进行仔细的研究，了解液压驱动的原理。
1.4.4 本课题的技术方案
随着工业生产向自动化方向不断发展，通用型机械手越来越受工厂的欢迎，因此设计一款实用、高效的机械手意义重大。在多次向指导老师讨教后，得出如下方案：
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