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数控机床机械手上下料设计.docx
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数控机床机械手上下料设计.docx
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数控机床上下料机械手设计
摘 要:通过对机械设计、制造及其自动化专业课程的学习,对工业机械手各部分机械结构和
功能的论述和分析,以及实际操作中的应用情况,设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下
料机械手。重点针对机械手的手爪、手腕、手臂、腰座等各部分机械结构以及机械手控制系
统(传动系统、驱动系统)进行了详细的设计。同时对其控制系统和液压系统进行了理论分
析和设计计算。基于 PLC 对机械手的控制系统进行了深入细致的设计,通过对机械手作业
的工艺过程和控制要求的分析,设计了控制系统的硬件电路,同时编制了机械手的控制程序。
设计达到了预期目标。
关键词:机械手;PLC;液压伺服定位;电液系统
目 录
第 1 章 前言............................................................. 1
1.1 选题背景. 1
1.2 设计目的. 1
1.3 发展现状和趋势. 1
第 2 章 机械手各部件的设计. 3
2.1 机械手的总体设计. 3
2.1.1 机械手总体结构的类型. 3
2.1.2 具体设计方案. 4
2.2 机械手手爪结构的设计. 4
2.2.1 设计要求. 4
2.2.2 驱动方式. 5
2.2.3 典型结构. 5
2.2.4 具体设计方案. 6
2.3 机械手手腕结构的设计. 7
2.3.1 手腕结构的设计要求. 7
2.3.2 具体设计方案. 7
2.4 机械手手臂构的设计. 8
2.4.1 手臂结构的设计要求. 8
2.4.2 具体设计方案. 8
2.5 机械手腰座结构的设计. 9
2.5.1 腰座结构的设计要求. 9
2.5.2 具体设计方案. 9
2.6 机械手的机械传动机构的设计. 10
2.6.1 传动机构设计应注意的问题. 10
2.6.2 常用的传动机构形式. 10
2.6.3 具体设计方案. 11
2.7 机械手驱动系统的设计. 12
2.7.1 常用驱动系统及其特点. 12
2.7.2 具体设计方案. 12
2.8 机械手手臂的平衡机构设计. 12
2.8.1 平衡机构的形式. 12
2.8.2 具体设计方案. 13
第 3 章 理论分析和设计计算. 14
3.1 电机选型有关参数计算. 14
3.1.1 有关参数的计算. 14
3.1.2 电机型号的选择. 16
3.2 液压传动系统设计计算. 18
3.2.1 确定液压系统基本方案. 18
3.2.2 拟定液压执行元件运动控制回路. 19
3.2.3 液压源系统的设计. 19
3.2.4 绘制液压系统图. 20
3.2.5 确定液压系统的主要参数. 21
3.2.6 计算和选择液压元件. 26
第 4 章 机械手控制系统的设计. 28
4.1 系统硬件设计. 28
4.1.1 操作面板布置. 28
4.1.2 工艺过程与控制要求. 28
4.1.3 作业流程. 29
4.1.4 控制器的选型. 30
4.1.5 控制系统原理分析. 31
4.1.6 PLC 外部接线设计. 31
4.1.7 I/O 地址分配. 32
4.2 系统软件设计. 33
4.2.1 控制主程序流程图. 33
4.2.2 控制程序设计. 34
结论. 51
致谢................................................................52
参考文献.......................................................... 53
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南抖北快东卫
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