液压机械手毕业设计说明书---组合机床自动上下料液压

（XXXX届）本科毕业设计（论文）资料题目名称：组合机床自动上下料液压机械手设计学院（部）：机械工程学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：XXX班级：机设XXX学号XXXXXXXXXXX指导教师姓名：XXX职称教授职称昀终评定成绩：XXXX大学教务处Xxxx届本科毕业设计（论文）资料第一部分设计说明书（或毕业论文）（XXXX届）本科毕业设计（论文）组合机床自动上下料液压机械手学院（部）：机械工程学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：XXX班级：机设XXX学号XXXXXXXXXXX指导教师姓名：XXX职称教授职称昀终评定成绩20XX年X月XXXX大学本科毕业设计（论文）I组合机床自动上料液压机械手设计摘要随着工业的发展，各种自动化技术的应用也更加广泛，机械手是自动化生产中不可或缺的设备，他在工业中的应用越来越多。在自动化生产线上自动上下料机械手就是其中不能缺少的设备。为自动生产线上的组合机床设计了一台能够自动上下料的机械手。采用液压控制系统以及圆柱形式的坐标机构，并通过PLC控制其整个动作过程。它的工作周期只有12s，属于高频工作机械手，在手臂伸缩和立柱升降的机构中均采用了导向杆导向和花键轴导向，以此来保证机械手的运动精度；用定位块来保证机械手的定位精度。本文主要叙述了机械手的设计计算过程。首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。文章中介绍了自动上下料液压机械手的设计理论与方法。简略的讨论了自动上下料机械手的自动控制系统、液压系统、手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。关键词：机械手；自动控制；PLC；液压传动；液压缸XXXX大学本科毕业设计（论文）IICOMBNATIONMACHINETOOLSAUTOMICSFEEDINGHYDRAULICDESIGNTHEROBOTABSTRACTWiththedevelopmentofindustry,theapplicationofautomationtechnologyandmorewidely,manipulatorisanindispensableequipmentintheproductionofautomation,hehasmoreandmoreapplicationinindustry.Inautomaticproductionlineautotransmittingmanipulatorisoneoftheindispensableequipment.Automaticproductionlineforthecombinationmachinetoolsdesignedanautomaticup-downmaterialtothemanipulator.Adoptshydrauliccontrolsystemandtheformofcylindricalcoordinateinstitution,andthroughthewholeprocessofPLCcontrolmovement.It'sworkingcycle,belongtohighfrequency12sonlyworkinthearmmanipulator,theorganizationandexpansionandthepillaroftheguidestemguidebysplineandorientation,soastoensuretheaccuracy;sportsmanipulatorUseorientationblocktoensureaccuracyofmanipulator.Thispaperdescribesthedesignandcalculationofthemanipulator.Thefirst，Thepaperintroducesthefunction,composingandclassificationofthemanipulator,tellsoutthefree-degreeandtheformofcoordinate.Atthesametime,thepapergivesouttheprimaryspecificationparameterofthismanipulator.Articleintroducesautotransmittinghydraulicdesigntheoryandmethodofthemanipulator.Brieflydiscussedautotransmittingmanipulatorautomaticcontrolsystems,hydraulicsystem,handandwrist,armandthefuselageofthemainpartsofstructuredesign,etc.Keywords:manipulator;automaticcontrol；PLC;hydraulicpowertransmission；hydrauliccylinderXXXX大学本科毕业设计（论文）III目录第1章绪论………………………………………………………………………21.1前言………………………………………………………………………………21.2工业机械手简史…………………………………………………………………21.3工业机械手在生产中的应用……………………………………………………41.4机械手的组成……………………………………………………………………51.5工业机械手发展趋势……………………………………………………………61.6本文主要研究内容………………………………………………………………71.7本章小结…………………………………………………………………………8第2章机械手总体方案设计…………………………………………………92.1机械手基本形式的选择…………………………………………………………92.2方案设计…………………………………………………………………………92.3机械手运动分析………………………………………………………………112.4本章小结………………………………………………………………………12第3章机械手的控制系统设计……………………………………………133.1机械手电气控制系统的概述……………………………………………………133.2机械手电气控制程序……………………………………………………………133.3机械手电气控制系统图…………………………………………………………143.4本章小结…………………………………………………………………………17第4章机械手液压系统设计………………………………………………183.1机械手工作原理分析…………………………………………………………183.2液压系统工作原理图设计……………………………………………………18XXXX大学本科毕业设计（论文）IV4.3各液压缸载荷力分析…………………………………………………………204.4本章小结………………………………………………………………………21第5章机械手手部的设计计算…………………………………………………225.1手部设计基本要求……………………………………………………………225.2典型的手部结构………………………………………………………………225.3机械手手爪的设计计算………………………………………………………225.3.1选择手爪的类型及夹紧装置……………………………………………225.3.2手爪的力学分析…………………………………………………………235.3.3夹紧力及驱动力的计算…………………………………………………245.3.4手爪夹持范围计算………………………………………………………255.4机械手手爪夹持精度的分析计算……………………………………………265.5机械手手爪夹紧液压缸的尺寸参数确定……………………………………275.6本章小结………………………………………………………………………28第6章腕部的设计计算…………………………………………………………296.1腕部设计基本要求……………………………………………………………296.2腕部的结构及选择……………………………………………………………296.3腕部的设计计算………………………………………………………………306.3.1腕部设计考虑的参数……………………………………………………306.3.2腕部的驱动力矩计算……………………………………………………306.3.3腕部驱动力的计算………………………………………………………316.3.4液压缸盖螺钉选用计算…………………………………………………326.3.5东片和输出轴间的连接螺钉……………………………………………336.4本章小结………………………………………………………………………34第7章臂部的设计及有关计算………………………………………………35XXXX大学本科毕业设计（论文）V7.1臂部设计的基本要求…………………………………………………………357.2手臂的典型机构及结构的选择………………………………………………367.3手臂直线运动的驱动力计算…………………………………………………367.4液压缸工作压力和结构的确定………………………………………………387.5液压缸尺寸参数的确定………………………………………………………407.6本章小结………………………………………………………………………41第8章机身的设计计算………………………………………………………428.1机身的整体设计………………………………………………………………428.2计身回转机构的设计计算……………………………………………………438.3机身升降机构的设计计算……………………………………………………478.3.1手臂偏重力矩的计算……………………………………………………478.3.2升降不自锁条件的分析计算……………………………………………488.3.3升降液压缸驱动力的计算………………………………………………488.4液压缸工作压力和结构的确定………………………………………………498.5轴承的选择分析………………………………………………………………518.6本章小结………………………………………………………………………51结论………………………………………………………………………………………52致谢………………………………………………………………………………………53参考文献…………………………………………………………………………………54XXXX大学本科毕业设计(论文)1主要符号表NF手指夹紧力NM转动缸的回转力矩Nm⋅ρ偏重力臂mmM偏偏重力矩Nm⋅t螺钉间距mm0QF螺钉承受的拉力NQF工作载荷N'sQF预紧力Nφ启转动缸起动角度ω转动缸转动角速度radsXXXX大学本科毕业设计（论文）2第1章绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为[]2工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人