液动机械手毕业设计

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普通机床的设计
摘 要
通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了-种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。重点针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。具体进行了机械手的总体设计，腰座结构的设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。设计达到了设计的预期目标。
关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统
设计的目的和意义：通过对机械设计制造及其自动化专业机制方向大学本科四年的所学知识进行整合，完成-个特定功能、特殊要求的检测、控制仪器的制作，能够充分、完整地体现电子信息工程专业类毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论到实践的有机结合。本设计能够广泛应用于家庭、车站、码头、医疗机构等需要对人体温度进行实时检测的场所，满足用户对体温实时测试的要求，并能够对体温进行实时显示和对体温异常现象进行报警。目前，本设计的国内外研究及应用主要体现在2003年全国抗击非典”期间，清华大学深圳研究所研制的红外数字体温计”以及同时期出现的国内其他生产厂家制作的数字遥感体温计”。
课题来源
题目来源于产品教学制作。在工业上，机器人是用作运输或操作从前属于属于人工作业的-种设备，越来越多的事务也可以在机器人的协助下完成。
科学依据
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:
(1)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10.3万美元降至97年的65万美元。
(2)机械结构向拈化、可重构化发展。例如关节拈中的伺服电机、减速机、检测系统三位-体化:由关节拈、连杆拈用重组方式构造机器人整机;国外已有拈化装配机器人产品问市。
(3)机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用拈化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而邑机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使邑机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
(6)当代邑机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即邑加局部自主系统构成完整的监控邑操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。
研究内容
①收集相关设备资料，进行-种四自由度机械手模型的设计制作；
②它包括总体结构、机械传动系统和伺服控制系统。该模型具有结构简单、控制灵活、调整方便、性能稳定等特点；
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
（1）实验方案
充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓娶搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进-步确定对机械手结构及运行控制的要求；尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制。