工件搬运机械手设计，四自由度圆柱坐标机械手毕业设计

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摘 要 III
Abstract IV
第-章 绪 论 5
1.1 选题背景 5
1.2 设计目的 5
1.3 国内外研究现状和趋势 6
1.4 设计原则 7
第二章 设计方案拟定和详细设计计算 8
2.1 本机械手设计参数列表 8
2.2 机械手手部设计计算 9
2.2.1 手部设计基本要求 9
2.2.2 手部力学分析 9
2.2.3 夹紧力及驱动力的计算 10
2.2.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 12
2.3 机械手腕部设计计算 13
2.3.1 腕部设计基本要求 13
2.3.2 腕部结构的选择 14
2.3.3 腕部回转力矩的计算 14
2.4 机械手臂部设计计算 18
2.4.1 机械手臂部设计的基本要求 18
2.4.2 手臂的典型机构以及结构的选择 18
2.4.3 手臂伸缩驱动力计算 19
2.4.4 手臂伸缩油缸结构的确定 21
2.4.5 油缸端盖的连接方式及强度计算 23
2.5 机身设计与计算 25
2.5.1 机身的整体设计 25
2.5.2 机身回转机构的设计计算 26
2.5.3 机身升降机构的设计计算 29
第三章 机械手液压系统设计 33
3.1 液压驱动系统工况计算 33
3.1.1 绘制液压系统的工况图 33
3.1.2 计算和选择液压元件 37
3.2 液压系统总体图设计 39
3.2.1 此液压系统的特点 40
3.2.2 液压系统的分析 40
3.2.3 液压系统工作原理 42
第四章 机械手电气系统设计 47
4.1 继电器-接触器控制线路的设计 47
4.2 -些低压电器的选择 50
4.3 机械手控制操作面板 51
第五章 机械手PLC控制系统的设计 53
5.1 可编程控制器简介及应用 53
5.2 可编程控制器控制系统设计的基本原则 53
5.3 可编程控制器系统设计的步骤 54
5.4 梯形图控制程序 57
5.4.1 控制程序的结构框图 57
5.4.2 手动控制程序 58
5.4.3 自动控制程序 59
总 结 61
参 考 文 献 62
致 谢 63


基于PLC控制的自动生产线工件搬运机械手设计
摘 要
机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，并且生产速度大大延缓，所以采用机械手是很有效的。
本机械手主要用于金属工件的搬运工作，能够配合机床（如锻床、数控机床、组合机床）或装配线等进行重量不大于30公斤的圆柱形工件搬运。本机械手为液压驱动，采用圆柱坐标系结构，具有4个自由度。本设计首先对机械手的各个部分进行了详细设计计算，选定液压缸和末端执行机构后，对连接结构进行了详细设计和强度校核。其次对机械手的液压系统进行设计，在液压系统的基础上对电气控制系统进行了合理设计和布线，最后用三菱PLC编程控制电气系统的各执行元件从而控制液压系统电磁阀的动作。到达搬运机械手搬运工件的最终要求。。

关键词：机械手，搬运，液压，PLC。


Based on PLC automatic production line of workpiece carrying manipulator
Abstract
Robots can replace the hands of heavy labor， significantly reduce the labor intensity， improve working conditions， and improve labor productivity and automation level. Industrial production has seen the heavy work handling and long-term frequent， drab operation， if not manipulator so labor intensity is high， and production speed greatly retard， so using manipulator is very effective.
This manipulator is mainly used for metal workpieces handling work， can match with machine tools (such as forging bed， nc machine tools， combination machine tools) or assembly line of weight is not more than 30 kg cylindrical workpieces handling. This manipulator for hydraulic drive， using cylindrical coordinate system structure， has four degrees of freedom. The design of manipulator first each part of the detailed design calculation， select the hydraulic cylinder and end actuators， connected to the structure and strength check the detailed design. Based on the hydraulic system design of the manipulator， in the hydraulic system on the base of the electrical control system is the reasonable design and wiring， and finally with mitsubishi PLC programmable control of the electric system to control the executive components of hydraulic system electromagnetic valve movement. The porter carrying manipulator to a final requirements.

Keywords: Manipulator， Handling， Hydraulic， PLC