工业机械手液压及PLC控制系统设计

成都理工大学工程技术学院毕业论文工业机械手液压及PLC控制系统设计作者姓名：廖佳峰专业名称：机械工程及自动化指导教师：王俊飞讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民共和国教育部第34号令）、《成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习《成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。3.本人所提交的学位论文（题目：工业机械手液压及PLC控制系统设计），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）：20年月日注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。工业机械手液压及PLC控制系统设计I摘要在当代工业的发展，各种自动化技术日益成熟，机械手是属于自动化技术中的一种，机械手也是当代的一项新课题。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。本论文为自动化生产线上设计一台PLC控制液压系统机械手。采用圆柱坐标的形式机构，通过PLC控制液压系统来完成。它工作一个来回需要用时45s，因为要保证机械手的运动精度，我们采用了导向杆导向和花键轴导向；还需要保证机械手的定位精度，我们采用行程开关来控制。本文主要叙述了机械手的设计计算过程。首先，本文了介绍机械手的简介及运用和工业机械手的发展趋势，说明了机械手的位置检测和机械手圆柱座标的形式。其次再进行了机械手的总体方案设计，及机械手的各组成部分设计，主要写了各部分驱动力的计算。最后进行了液压系统及PLC控制系统的设计。文章中介绍了PLC控制系统液压传动机械手的设计理论与方法。简略的讨论了机械手的手部、腕部、手臂、液压系统、PLC控制系统等主要部件的结构设计。关键词：工业机械手液压系统PLC工业机械手液压及PLC控制系统设计IIAbstractInthedevelopmentofmodernindustry,allkindsofautomationtechnologymatures,manipulatorisoneoftheautomationtechnology,andisanewsubjectofcontemporarymanipulator.Manipulatorisindispensableintheproductionofautomationequipment,hisapplicationintheindustrymoreandmore.InthispaperfortheautomatedproductionlinedesignamanipulatorPLCcontrolhydraulicsystem.Intheformofcylindricalcoordinatemechanism,throughthePLCcontrolhydraulicsystemtoaccomplish.Itworkaneedis45sbackandforth,becausetoensurethemovementprecisionofthemanipulator,weadoptedtheguiderodguideandsplineshaftorientation;Youalsoneedtoensuretheaccuracyofthemanipulatorpositioning,wetravelswitchisusedtocontrol.Thispapermainlydescribesthedesignandcalculationprocessofthemanipulator.First,thispaperintroducestheintroductionandapplicationofthemanipulatorandthedevelopmenttrendofindustrialrobots,illustratesthepositiondetectionofthemanipulatorandthemanipulatorintheformofcylindricalcoordinates.Thenhascarriedontheoveralldesignofmanipulator,andeachcomponentofthemanipulatorisdesigned,mainlywrotedrivingforcecalculationofeachpart.FinallythedesignofhydraulicsystemandPLCcontrolsystem.ThearticleintroducesthePLCcontrolsystemdesigntheoryandmethodofhydraulicmanipulator.Abriefdiscussionofthemanipulatorhand,wrist,arm,hydraulicsystem.Keywords:manipulator,Thehydraulicsystem,PLC工业机械手液压及PLC控制系统设计III目录摘要...........................................................................................................................IAbstract.................................................................................................................II目录.........................................................................................................................III前言......................................................................................................................-1-1绪论.................................................................................................................-2-1.1工业机械手的简介及应用..................................................................-2-1.1.1工业机械手简介.........................................................................-2-1.1.2工业机械手应用.........................................................................-3-1.2工业机械手的发展趋势......................................................................-3-2机械手的总体方案设计.................................................................................-5-2.1机械手基本形式的选择......................................................................-5-2.2方案设计...............................................................................................-6-2.3机械手的运动分析...............................................................................-7-3机械手手部的设计计算...............................................................................-10-3.1手部设计基本要求.............................................................................-10-3.2典型的手部结构.................................................................................-10-3.3选择手抓的类型及夹紧装置............................................................-10-3.3.1手抓的力学分析.......................................................................-10-3.3.2夹紧力及驱动力的计算..........................................................-12-3.4机械手夹持精度的分析计算............................................................-14-3.5手指夹紧液压缸的尺寸参数的确定................................................-15-4腕部的设计计算...........................................-16-4.1腕部设计的基本要求.........................................................................-16-4.2腕部的结构以及选择.........................................................................-16-4.2.1典型的腕部结构.......................................................................-16-工业机械手液压及PLC控制系统设计IV4.2.2腕部结构和驱动机构的选择..................................................-16-4.3腕部的设计计算.................................................................................-17-4.3.1腕部设计考虑的参数..............................................................-17-4.3.2腕部的驱动力矩计算..............................................................-17-4.3.3腕部驱动力的计算...................................