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液压控制、圆柱坐标工业机械手设计(CAD图纸+说明书)

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液压控制、圆柱坐标工业机械手设计(CAD图纸+说明书)

1圆柱坐标工业机械手装配图

抓重: 250N
自由度: 4个
坐标形式:圆柱坐标
手臂运动参数
运动名称符号行程范围速度
伸缩X 500mm小于300mm/s
升降Z 330mm小于80mm/s
回转ψ 0°~210°小于70 (°)/s

手腕参数
运动名称符号行程范围速度
回转ω 0°~180°小于90 (°)/s
手指夹持范围:棒料,直径65~85mm。
定位方式:点位控制
驱动方式:液压(中、低压系统)
定位精度:±3mm
控制方式:PLC控制

驱动机构
有气动、液动、电动和机械式四种形式。气动式速度快,结构简单,成本低。采用点位控制或机械挡块定位时,有较高的重复定位精度,但臂力一般在300N以下。液动式的出力大,臂力可达1000N以上,且可用电液伺服机构,可实现连续控制,使工业机械手的用途和通用性更广,定位精度一般在1mm范围内。目前常用的是气动和液动驱动方式。电动式用于小型,机械式只用于动作简单的场合。

摘要:本文设计的机械手采用圆柱坐标式,能完成上料、翻转等功能。此机械手主要由手爪、手腕、手臂和机身等部分组成,具有手腕回转、手臂伸缩、手臂升降和手臂回转4个自由度,能够满足一般的工业要求。该机械手由电位器定位,实行点位控制,控制系统采用PLC可编程控制,具有良好的通用性和灵活性。该机械手为液压驱动,4个自由度和手爪的夹紧都由液压驱动,该设计实现机械手各种规定动作的控制,有利于简化线路,节省成本,提高劳动效率,提高生产率,同时在油路的布置和规划中结合机械制造的基础,不断使油路符合制造的可行性,而且将油路布置成空间结构,使机械手的结构更加简洁和紧凑。

关键字:机械手圆柱坐标液压缸PLC自由度

目录
摘要…………………………………………………………………………………1
1绪论…………………………………………………………………………………… 1
1.1研究目的及意义…………………………………………………………………1
1.2本课题研究内容……………………………………………………………… 2
2机械手的总体设计……………………………………………………… 3
2.1工业机械手的组成…………………………………………………………… 3
2.1.1执行机构…………………………………………………………………… 3
2.1.2驱动机构…………………………………………………………………… 4
2.1.3控制系统…………………………………………………………………… 4
2.2关节型机械手的主要技术参数………………………………………… 4
2.3圆柱坐标式机械手运动简图………………………………………………5
3关节型机械手机械系统设计……………………………………………6
3.1手部………………………………………………………………………6
3.1.1夹紧力的计算……………………………………………………6
3.1.2夹紧缸驱动力计算………………………………………………7
3.1.3两支点回转型手指的夹持误差分析与计算……………………8
3.1.4夹紧缸的计算……………………………………………………10
3.2腕部………………………………………………………………………11
3.2.1腕部设计的基本要求……………………………………………11
3.2.2腕部回转力矩的计算……………………………………………12
3.2.3手腕回转缸的设计计算…………………………………………14
3.3臂部………………………………………………………………………15
3.3.1手臂伸缩液压缸…………………………………………………15
3.3.2手臂回转液压缸…………………………………………………23
4机械手的液压驱动系统…………………………………………………27
4.1程序控制机械手的液压系统……………………………………………27
4.2液压系统…………………………………………………………………27
4.2.1各液压缸的换压回路……………………………………………27
4.2.2调速方案…………………………………………………………28
4.2.3减速缓冲回路……………………………………………………29
4.3液压系统的合成…………………………………………………………29
5机械手的可编程控制……………………………………………………31
5.1输入输出触点的分配……………………………………………………31
5.1.1行程开关的分配…………………………………………………31
5.1.2手动按钮的分配…………………………………………………31
5.1.3输入输出继电器的分配…………………………………………32
5.2外部接线图………………………………………………………………32
5.3控制面板设计……………………………………………………………33
5.4状态控制图………………………………………………………………34
5.5梯形图……………………………………………………………………35
结论…………………………………………………………………………………… 37
致谢…………………………………………………………………………………38
参考文献……………………………………………………………………………39

2圆柱坐标工业机械手装配图

2圆柱坐标工业机械手装配图

3定位架A4

3定位架A4

4手指A4

4手指A4

5右手指尖A4

5右手指尖A4

6支撑套A4

6支撑套A4

7手部机构A4

7手部机构A4

8回转缸体A4

8回转缸体A4

9齿轮轴A4

9齿轮轴A4

10轴A4

10轴A4

11液压系统图A4

11液压系统图A4

12 PLC系统图A4

12 PLC系统图A4

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