液压上料机械手毕业设计论文
基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究
基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究【摘要】本文通过对基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究进行了探讨。
在介绍了研究背景和研究意义。
在详细阐述了液压驱动技术在注塑机上料机械手中的应用，液压系统设计，机械手结构设计，控制系统设计以及性能测试与优化。
结论部分总结了设计的机械手具有较高的性能和稳定性，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，为液压驱动注塑机上料机械手的设计与应用提供了重要参考，具有一定的实用价值和推广意义。
【关键词】液压驱动技术, 注塑机, 上料机械手, 设计与研究, 液压系统, 机械手结构, 控制系统, 性能测试, 优化, 稳定性, 未来研究方向.1. 引言1.1 研究背景注塑机是现代工业生产中常见的一种设备，用于制造各种塑料制品。
随着市场对产品品质和生产效率要求的不断提升，注塑机上料机械手作为注塑生产线的重要组成部分也面临着新的挑战和机遇。
传统的注塑机上料机械手多采用气动驱动或电动驱动，但存在着噪音大、能耗高、精度低等问题。
而液压驱动技术具有动力密度高、响应速度快、控制精度高等优点，逐渐成为注塑机上料机械手的新选择。
基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过对液压系统、机械手结构、控制系统等方面的设计和优化，可以提高机器人的性能和稳定性，进一步提升生产线的生产效率和产品质量。
本文旨在探讨液压驱动技术在注塑机上料机械手中的应用，设计并研究一种具有较高性能和稳定性的机械手系统，为相关领域的研究提供参考和借鉴。
1.2 研究意义本研究的意义在于通过对基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究，提高其在注塑生产中的应用效果，进一步推动注塑生产线的智能化和自动化发展，为相关领域的技术改进和发展提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 液压驱动技术在注塑机上料机械手中的应用液压驱动技术在注塑机上料机械手中的应用是目前注塑生产中非常常见的一种方式。
液压驱动技术具有稳定性高、承载能力强、精度高等优点，能够满足注塑机上料机械手在操作过程中对力量和速度的精确控制需求。
液压机械手臂毕业设计论文
液压机械手臂毕业设计论文目录第1章绪论1.1 机械手手臂概述………………………………………………….1.2 机械手手臂组成和分类……………………………………..1.2.1机械手手臂的组成………………………………………….1.2.2机械手手臂的分类………………………………………….1.3 机械手手臂在工业中的应用……………………………………. 第2章工业机械手的设计方案2.1机械手手臂的动作要求…………………………………………..2.2机械手手臂的技术参数…………………………………………..2.3机械手的座标型式与自由度……………………………………..2.4机械手手臂的驱动方案设计………………………………………2.5机械手手臂的控制方案设计………………………………………第3章机械手臂部机构设计3.1机械手手臂部的结构选择…………………………………………3.2手臂偏重力矩的计算……………………………………………… 3.3手臂导向立柱不自锁条件………………………………………….3.4手臂升降液压缸驱动力及参数计算……………………………….3.5手臂回转液压缸驱动力矩及参数计算……………………………. 第4章液压泵的选择及液压系统设计4.1液压泵的选择………………………………………………………4.11液压升降缸的流量计算…………………………………………4.12液压回转缸的流量计算…………………………………………4.13确定液压泵的额定流量…………………………………………4.14确定液压泵的额定压力…………………………………………4.2 液压系统的原理………………………………………………………第5章 PLC的控制系统设计……………………………………………..5.1 确定输入/输出点数并选择P LC型号…………………………………5.2 分配P LC的输入/输出端子………………………………………….5.3 PLC控制系统程序设计…………………………………………..参考文献…………………………………………………………………………………. 附录………………………………………………………………………………….致谢………………………………………………………………………………….第1章绪论1.1机械手手臂概述机械手手臂是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件，并按程序要求将其搬运到空间指定的位置的机械装置。
机械手完整毕业设计论文
机械手完整毕业设计论文毕业论文（设计）（范文）课题名称 ______________________ 学生姓名______________ 学号_______________ 系部 _________________ 专业年级 _________________________指导教师 ___________________________20XX年XX 月在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，H前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的丄作，工作方式一般釆取示教再现的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。
首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设讣以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的口标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：机器人，示教编程，伺服，制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on 什w automation degree of the production process in order to enhance theproduction efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises・ The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software・Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running・ The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring 什】e movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point・KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (3)1.1机器人概述 (4)1.2机器人的历史、现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (4)第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计 (3)2.1自由度及关节 (4)2.2基座及连杆 (4)2.2. 1 基座 (7)2.2.2大臂 (7)2.2.3小臂 (7)2.3机械手的设计 (4)2.4驱动方式 (4)2.5传动方式 (4)2.6制动器 (4)第3章控制系统硬件 (4)3.1控制系统模式的选择 (4)3.2控制系统的搭建 (4)3.2. 1工控机 (4)3.2.2数据采集卡 (4)3.2.3伺服放大器 (4)3.2. 4 端子板 (4)3.2. 5电位器及其标定 (4)3.2. 6 电源 (4)第4章控制系统软件 (4)4.1预期的功能 (4)4.2实现方法 (4)4. 2. 1实时显示各个关节角及运动范围控制 (4)4. 2. 2直流电机的伺服控制 (4)4. 2.3电机的自锁 (4)4. 2. 4示教编程及在线修改程序 (4)4. 2. 5设置参考点及回参考点 (4)第5章总结 (4)5.1所完成的工作 (4)5.2设计经验 (4)5.3误差分析 (4)5.4可以继续探索的方向 (4)致谢 (4)参考文献 (4)1.1机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
液压机械手毕业设计
液压机械手毕业设计液压机械手毕业设计在现代工业制造中，机械手是不可或缺的一部分。
机械手的出现使得生产线的自动化程度大大提高，极大地减少了人力成本，提高了生产效率。
而液压机械手则是机械手中的一种重要类型，它利用液压系统来实现运动控制，具有较高的精度和可靠性。
本文将探讨液压机械手的设计和应用。
一、液压机械手的工作原理液压机械手的工作原理主要是利用液压系统来控制机械手的运动。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成，通过液压泵将液压油送入液压缸，使得液压缸产生推力，从而驱动机械手的运动。
液压阀则用于控制液压油的流向和压力，实现机械手的精确控制。
二、液压机械手的设计要点1. 结构设计液压机械手的结构设计要考虑到机械手的工作环境和工作负荷。
机械手的结构应该具有足够的刚度和强度，能够承受工作负荷和外界干扰。
同时，结构设计还应考虑到机械手的灵活性和可调性，以适应不同的工作需求。
2. 控制系统设计液压机械手的控制系统设计是实现机械手运动控制的关键。
控制系统应包括传感器、执行器、控制器等组成，能够实时感知机械手的位置和状态，并根据需求进行相应的控制。
控制系统的设计要考虑到机械手的运动范围、速度和精度等要求，以实现准确的运动控制。
3. 安全设计液压机械手在工作时可能存在一定的安全风险，因此安全设计是不可忽视的一部分。
安全设计应包括机械手的防护装置、紧急停止装置等，以确保操作人员的安全。
此外，还应考虑到机械手的自故障检测和自动报警功能，及时发现并解决潜在问题。
三、液压机械手的应用领域液压机械手在工业制造中有广泛的应用。
它可以用于装配生产线上的零部件组装，提高装配效率和一致性。
同时，液压机械手还可以用于物料搬运、堆垛和包装等工作，减少人工操作，提高生产效率。
此外，液压机械手还可以应用于危险环境下的作业，如核电站、化工厂等，减少人员的风险。
四、液压机械手的发展趋势随着科技的不断进步，液压机械手也在不断发展。
未来，液压机械手将更加智能化和自动化，具备更高的灵活性和自适应性。
液压传动机械手毕业设计(论文)word格式
点焊机器人焊接手臂设计一引言1.1工业机器人简介及定义几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。
如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas），犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。
到了近代，机器人一词的出现和世界上第一胎工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。
工业机器人有操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置比构成，之一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备。
贴吧适用于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机械特长的一种拟人的电子机械装置，即有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机械可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，工业机器人是自动执行工作的及其装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
1.2世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10.3晚美元降至97年的6.5晚美元。
C615车床上料机械手设计毕业设计论文
辽东学院本科毕业论文（设计）C615车床上料机械手设计摘要机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义:“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。
机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。
目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。
机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS )和计算机集成制造系统(CIMS )，实现生产自动化。
随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
本论文的控制对象是车床上料机械手，机械手完成6个基本动作。
机械手由液压缸驱动，液压缸受电磁阀控制。
限位开关检测机械手是否到达固定位置。
可编程控制器(PLC)控制机械手的动作，实现机械手换料自动运行。
本论文可编程控制器(PLC)选用西门子（SIEMENS）公司S7-200系列的CPU224。
机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。
本论文的重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。
在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。
关键词：PLC;车床上料机械手AbstractThe manipulator is one kind of high tech automation production equipment which the nearly several dozens years develop. Its characteristic is may complete each kind of anticipated job task through the programming, in constructs and in the performance has at the same time the human and the machine respective merit, especially has manifested the human intelligence and the compatibility. In the manipulator work's accuracy and each kind of environment completes the work ability, has the broad prospects for development in national economy various domains.Our country national standards (GB/T 12643-90) to manipulator definition: “has with the person arm similar holding function, may grasp in the space puts the object, or carries on other operations the mechanism.The manipulator applies most early in the automobile factory industry, commonly used in welding, painting, on yummy treats and transporting. The manipulator extended to extend and to expand person's hand and foot and the cerebrum function, it might substitute the human to be engaged in the danger, harmful, virulent, the low temperature and the high fever and so on the adverse circumstance work; Replaces the human to complete, the monotonous redundant work arduously, raises the labor productivity, the quality assurance. At present mainly applies in the manufacturing industry, specially industries and so on electric appliance manufacture, automobile manufacture, plastic processing, general machine manufacture and metal working. The manipulator and the numerical control machining center, the automatic machine tray and the automatic detection system may compose the flexible manufacture system (FMS) and the computer integration manufacture system (CIMS), realizes the production automation. Along with the production development, the function and the performance progressive improvement and the enhancement, manipulator's application domain expands day by day.Present paper's controlled member is the lathehigh-quality goods manipulator, the manipulator completes 9 elementary actions. The manipulator actuates by the air cylinder, air cylinder solenoid valve control. The limit switch examines the manipulator whether to arrive at the stationary position.Programmable controller (PLC) controls manipulator's movement, realizes the manipulator to refuel the automatic movement. Present paper programmable controller (PLC) selects Simens (SIEMENS) company S7-200 series CPU224. Manipulator's switch quantity signal direct input PLC, PLC controls through the intermediate relay to the solenoid valve. Present paper's key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, in the PLC trapezoidal chart compilation. Defers to the overall design process “asks the question, the analy sis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to overall system's project work..Key word: PLC； lathe high-quality goods manipulator目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (5)一、绪论 (8)（一）本课题的目的和意义 (8)（二）国内外研究现状、发展动态 (9)二、C615车床上料机械手的总体方案 (11)（一）设计任务 (11)(二)机械结构设计 (11)三、液压结构的设计 (14)（一）液压缸的设计 (14)（二）缓冲设计 (15)2.单纯锥形缓冲 (16)4.多孔设计，匀减效果好，但加工也昂贵，性能曲线同反抛物线缓冲曲线。
毕业设计(论文)-液压机械手的设计(全套图纸)
毕业设计（论文）-液压机械手的设计（全套图纸）液压机械手的设计机械设计制造及其自动化指导老师:摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成对机械手的设计,并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。
机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成;在液压传动机构中,机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸,手腕回转采用回转油缸,立柱的转动采用齿条油缸,机械手的升降采用升降油缸,立柱的横移采用横向移动油缸;在PLC控制回路中,采用的PLC类型为FX2N,当按下连续启动后,PLC按指定的程序,通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环,当按下连续停止按钮后,机械手在完成一个动作循环后停止运动。
本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,可抓取重量较大的工件。
关键词机械手、液压、控制回路、PLC需要全套设计请联系164306145 各专业都有The design of the hydraulic manipulatorMachine Design & Manufacture and AutomationInstructor :Abstract The design of hydraulic drive manipulator movementsunder the provisions of the order , use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design,and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagramManipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ;In the hydraulic drive bodies ,manipulator arm stretching using telescopic tank ,rotating column of tanks used rack ,manipulator movements using tank movements ,the column takes the horizontal movement of tanks ;The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ,PLC in accordance with the prescribed procedures ,through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ,after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ,flexible and varied movements ,can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations,and can grasp the larger workpieces Keywords Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC目录1 前言1.1 工业机器人简介1.2 世界机器人的发展1.3 我国工业机器人的发展1.4 我要设计的机械手1.4.1 臂力的确定1.4.3 确定运动速度1.4.4 手臂的配置形式1.4.5 位置检测装置的选择1.4.6 驱动与控制方式的选择2 手部结构2.2 设计时应考虑的几个问题2.3 驱动力的计算2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析3 腕部的结构3.1 概述3.2 腕部的结构形式4 臂部的结构4.1 概述4.2.2 导向装置4.2.3 手臂的升降运动4.3 手臂回转运动4.4 手臂的横向移动4.5 臂部运动驱动力计算4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算4.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算臂部回转运动驱动力矩的计算5 液压系统的设计5.3.1 压力控制回路5.3.2 速度控制回路5.3.3 方向控制回路5.4 机械手的液压传动系统5.4.1 上料机械手的动作顺序5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍5.5.1 双作用单杆活塞油缸5.5.2 无杆活塞油缸(亦称齿条活塞油缸) 5.5.3 单叶片回转油缸5.5.4 油泵的选择5.5.5 确定油泵电动机功率N6 结束语7 致谢8 参考文献1 前言1.1 工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。
五自由度液压搬运机械手设计
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录摘要 (1)第一章机械手设计任务书 (1)1.1毕业设计目的 (1)1.2本课题的内容和要求 (2)第二章抓取机构设计 (3)2.1手部设计计算 (3)2.2腕部设计计算 (6)2.3臂伸缩机构设计 (7)第三章液压系统原理设计及草图 (9)3.1手部抓取缸 (9)3.2腕部摆动液压回路 (10)3.3小臂伸缩缸液压回路 (11)3.4总体系统图 (12)第四章机身机座的结构设计 (13)4.1电机的选择 (14)4.2减速器的选择 (15)4.3螺柱的设计与校核 (15)第五章机械手的定位与平稳性 (16)5.1常用的定位方式 (16)5.2影响平稳性和定位精度的因素 (17)5.3机械手运动的缓冲装置 (17)第六章机械手的控制 (18)第七章机械手的组成与分类 (19)7.1机械手组成 (19)7.2机械手分类 (20)第八章机械手Solidworks三维造型 (21)8.1上手爪造型 (22)8.2螺栓的绘制 (27)毕业设计感想 (31)参考资料 (32)送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。
工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。
实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。
它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。
上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。
关键字机械手，AutoCAD，Solidworks。
第一章机械手设计任务书1.1毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
其主要目的：一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。
三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。
四、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。
1.2本课题的内容和要求（一、）原始数据及资料（1、）原始数据：a、生产纲领：100000件（两班制生产）b、自由度（四个自由度）臂转动180º臂上下运动500mm臂伸长（收缩）500mm手部转动±180º（2、）设计要求：a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套）b、液压原理图（一张）c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书（一份）（3、）技术要求主要参数的确定：a、坐标形式：直角坐标系b、臂的运动行程：伸缩运动500mm，回转运动180º。
c、运动速度：使生产率满足生产纲领的要求即可。
d、控制方式：起止设定位置。
e、定位精度：±0.5mm。
f、手指握力：392Ng、驱动方式：液压驱动。
（二、）料槽形式及分析动作要求（1、）料槽形式由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示，该装置结构简单，不需要其它动力源和特殊装置，所以本课题采用此种输料槽。
图1.1机械手安装简易图（2、）动作要求分析如图1.2所示动作一：送料动作二：预夹紧动作三：手臂上升动作四：手臂旋转动作五：小臂伸长动作六：手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图1.2 要求分析第二章抓取机构设计2.1手部设计计算一、对手部设计的要求1、有适当的夹紧力手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏工件的已加工表面。
对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。
工作时，一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。
对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。
手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图2.1所示。
图2.1 机械手开闭示例简图3、力求结构简单，重量轻，体积小手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。
因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度5、其它要求因此送料，夹紧机械手，根据工件的形状，采用最常用的外卡式两指钳爪，夹紧方式用常闭史弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。
此种结构较为简单，制造方便。
二、拉紧装置原理如图2.2所示【4】：油缸右腔停止进油时，弹簧力夹紧工件，油缸右腔进油时松开工件。
图2.2 油缸示意图1、右腔推力为F P=（π／4）D²P （2.1）=（π／4）⨯0.5²⨯25⨯10³=4908.7N2、根据钳爪夹持的方位，查出当量夹紧力计算公式为：F=（2b／a）⨯（cosα′）²N′（2.2）1其中 N′=4⨯98N=392N，带入公式2.2得：=（2b／a）⨯（cosα′）²N′F1=(2⨯150/50)⨯（cos30º）²⨯392=1764N实际=PK1K2/η（2.3）则实际加紧力为 F1=1764⨯1.5⨯1.1/0.85=3424N经圆整F=3500N13、计算手部活塞杆行程长L,即L=（D/2）tgψ（2.4） =25×tg30º=23.1mm经圆整取l=25mm4、确定“V”型钳爪的L、β。
取L/Rcp=3 （2.5）式中： Rcp=P/4=200/4=50 （2.6）由公式（2.5）（2.6）得：L=3×Rcp=150取“V”型钳口的夹角2α=120º，则偏转角β按最佳偏转角来确定，查表得：β=22º39′5、机械运动范围（速度）【1】=500mm/s（1）伸缩运动 VmaxV=50mm/smin=500mm/s（2）上升运动 VmaxV min=40mm/s（3）下降Vmax=800mm/sVmin=80mm/s（4）回转Wmax=90º/sWmin=30º/s所以取手部驱动活塞速度V=60mm/s6、手部右腔流量Q=sv （2.7）=60πr²=60×3.14×25²=1177.5mm³/s7、手部工作压强P= F/S （2.8）1=3500/1962.5=1.78Mpa2.2腕部设计计算2.3臂伸缩机构设计手臂是机械手的主要执行部件。
它的作用是支撑腕部和手部，并带动它们在空间运动。
臂部运动的目的，一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上，从臂部的受力情况看，它在工作中即直接承受着腕部、手部和工件的动、静载荷，而且自身运动又较多，故受力较复杂。