多工位沖床專用機(jī)械手設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文.doc

XXXXXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）多工位沖床專用機(jī)械手設(shè)計(jì)學(xué)生：學(xué)號：專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級：指導(dǎo)教師：XXXX學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院二O一O年六月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目：多工位沖床專用機(jī)械手設(shè)計(jì)系：機(jī)電專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級：機(jī)自065學(xué)號：XXXXXXX學(xué)生：XXXXXX指導(dǎo)教師：XXXXX接受任務(wù)時(shí)間教研室主任（簽名）系主任（簽名）1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求1）、規(guī)格參數(shù)：抓重；3公斤（吸盤吸力為1公斤）；自由度數(shù):3個(gè)；座標(biāo)型式:直角座標(biāo)手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù)：伸縮行程:100毫米，升降行程:30毫米，橫移行程:150毫米；沖床動(dòng)作頗率:12次/分；驅(qū)動(dòng)方式:氣動(dòng)；緩沖方式；液壓緩沖器緩沖；定位方式:機(jī)械擋塊；定位精度:0.5毫米2）、設(shè)計(jì)要求：（1）、全部設(shè)計(jì)圖紙用AutoCAD繪制；（2）、設(shè)計(jì)說明書1份（40頁以上）。2指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明（1）機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊（2）工業(yè)機(jī)械手圖冊（3）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（4）其他相關(guān)參考資料3進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起止日期1查閱相關(guān)參考資料，完成開題報(bào)告20103.152結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2010.3.162010.4.53完成AutoCAD零件圖、裝配圖2010.4.62010.4.264編寫設(shè)計(jì)說明書2010.4.272010.5.35畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的修改、答辯的準(zhǔn)備2010.5.52010.5.17注：本表在學(xué)生接受任務(wù)時(shí)下達(dá)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I摘要本文簡要介紹了工業(yè)機(jī)械手的概念，機(jī)械手的組成和分類，機(jī)械手的自由度和坐標(biāo)形式，氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)，繼電器控制的特點(diǎn)及國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。本文對機(jī)械手進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，確定了機(jī)械手的坐標(biāo)形式和自由度，確定了機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)了機(jī)械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)，計(jì)算出了手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)力矩。設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出了機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)，繪制了機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖，對氣壓系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制進(jìn)行了研究，大大提高了繪圖效率和圖紙質(zhì)量。利用繼電器程序控制器對機(jī)械手進(jìn)行控制，選取了合適的電磁繼電器，根據(jù)機(jī)械手的工作流程制定了繼電器程序控制器的控制方案，畫出了機(jī)械手的工作時(shí)序圖，并繪制了繼電器程序控制器的控制程序。關(guān)鍵詞：機(jī)械手，氣動(dòng)，繼電器程序控制器ABSTRACTIIABSTRACTAtfirst,thepaperintroducestheconceptionoftheindustrialrobotandtheeler.drayinformationofthedevelopmentbriefly.Whatsmore,thepaperaccountsforthebackgroundandtheprimarymissionofthetopic.Thepaperintroducesthefunction,composingandclassificationofthemanipulator,tellsoutthefree-degreeandtheformofcoordinate.Atthesametime,thepapergivesouttheprimaryspecificationparameterofthismanipulator,Thepaperdesignsthestructureofthehandandtheequipmentofthedriveofthemanipulator,Thispaperdesignsthestructureofthewrist,computestheneededmomentofthedrivewhenthewristwheelsandthemomentofthedriveofthepump.Thepaperdesignsthestructureofthearm.Thepaperdesignsthesystemofairpressuredriveanddrawstheworkprinciplechart,themanipulatorusestocontrol.ThepaperinstitutestwocontrolschemesofPLCaccordingtotheworkflowofthemanipulator.Thepaperdrawsouttheworktimesequencechartandthetrapeziachart.KEYWORDS:manipulator,pump,airpressuredrive.四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要.IABSTRACT.II第一章緒論.11.1工業(yè)機(jī)械手.11.1.1工業(yè)機(jī)械手概述.11.1.2選題背景.11.1.3設(shè)計(jì)目的.21.2機(jī)械手的組成和分類.31.2.1機(jī)械手的組成.31.2.2機(jī)械手的分類.61.3國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r.71.4課題的提出及主要任務(wù).91.4.1課題的提出.91.4.2課題的主要任務(wù).10第二章機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案.112.1機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度.112.2機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).132.3機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).132.4機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).142.5機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì).162.5.1機(jī)械手氣壓驅(qū)動(dòng).172.5.2機(jī)械手氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng).172.6機(jī)械手的緩沖方案設(shè)計(jì).192.7機(jī)械手的主要參數(shù).202.8機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表.20第三章手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).223.1夾持式手部結(jié)構(gòu).223.2手指的形狀和分類.223.3設(shè)計(jì)時(shí)考慮的幾個(gè)問題.23目錄3.4手部夾緊氣缸的設(shè)計(jì).23第四章手臂伸縮，升降，橫移的尺寸設(shè)計(jì)與校核.284.1手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.284.1.1手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì).284.1.2尺寸校核.284.1.3.導(dǎo)向裝置.294.1.4平衡裝置.294.2手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.304.2.1尺寸設(shè)計(jì).304.2.2尺寸校核.304.3手臂橫移氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.314.3.1尺寸設(shè)計(jì).314.3.2尺寸校核.31第五章機(jī)械手的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).335.1氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖.335.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制.34第六章結(jié)論.36致謝.37參考文獻(xiàn).38四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第一章緒論1.1工業(yè)機(jī)械手1.1.1工業(yè)機(jī)械手概述工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)(機(jī)械本體)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長和機(jī)器特長的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備.機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率:可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用.機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強(qiáng)，僅為某臺機(jī)床的上下料裝置，是附屬于該機(jī)床的專用機(jī)械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。1.1.2選題背景機(jī)械手是在自動(dòng)