精锻机上料机械手控制系统设计说明书

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精锻机上料机械手控制系统设计
上下料机械手课程设计说明书
1、绪论
《毕业设计》是机械电 子工程专业方 向学生的重要的教育实践环节，同时是该专业学生最后的设计环节。拟通过《毕业设计》教学对提高学生对机械结构和功能的设计能力，学生的综合能力，对机械系统设计的能力以及利用现代设计方法能力，培养学生的创新和实践能力。在《毕业设计》中，我们应该注重学生能力的培养与提高。《毕业设计》的题目为精锻机上料机械手控制系统设计，在老师的指导下，学生应当当独立完成全部的设计过程。学生通过《毕业设计》，应该在以下方面得到锻炼：
1. 综合运用已学过的机械设计基幢、液压与气压传动”、计算机辅助设计（PROE/AUTOCAD）”、电气控制与PLC”等课程的理论和知识，解决实际中的设计问题，使知识得到进-步巩固、强化和发展。
2. 通过对机电产品完整的设计，培养正确的设计观念和分析问题、解决问题的能力，进-步掌握机电产品的-般设计方法和步骤。培养机电产品开发者必备的技能，以及熟练运用有关资料，如设计手册、图标、图册、标准和规范的能力。
3. 培养学生的综合素质、创新能力以及终身学习的能力。
2.主要内容
表1精锻机上料机械手主要技术参数
手臂运动形式 （ 圆柱坐标式
抓取重量 60kgf
自由度 4个
手 手臂运动行程和速度 水平伸缩 500mm 设定点2
升降 600mm 设定点2
左右旋转 200度 设定点3
手腕回转和速度 180度 设定点2
手指夹持范围 四种规格 90-120
定位方式和定位精度
机械挡块 -1mm
控制方式
点位程控，开关板预选

驱动方式
液压 kgf/cm2

（1）根据以上相关设计参数及要求，完成精锻机上料机械手方案设计、结构设计及控制系统设
（2）撰写专业课程设计报告-份，不少于10000字。



3 机械手动作过程和主要设计参数介绍
3.1 任务概述
毕业设计的任务是设计精锻机手。因为本 手是为精锻机而服务的，所以具有可以重复工作、不知疲倦、不怕危险、抓举力大等特点，能减轻劳动强度，并且大大提高了上料的效率。
工业上料机械手属于-种新型自动化装置，可根据要求，按照预先设定的程序搬运物体，装卸零件及操持喷枪、焊把等工具，完成指定的任务。因此，上料机械手可以在繁重、低温和多粉尘等恶劣条件中作业，部分取代人工操作。
3.2 精锻机上料机械手的动作过程
当旋钮打向原点时，系统自动返回左上角待命。当旋钮打向自动，系统会自动完成各工步的操作，并且循环动作。当旋钮打向手动，每-个工步都要按下工步按钮。
3.3 精锻机上料机械手的总体设计简图
通过对动作要求与实际生产操作的综合考虑，机械手结构的初步草案图如下：

精锻机上料机械手结构示意图
3.4精锻机上料机械手的结构设计
由初步结构示意图可以看到，该精锻机上料机械手有4个自由度：分别是：1、腕部的回转运动。2、臂部的水平移动。3、腰部的上下移动。4、机身的回转运动。
3.5 精锻机上料机械手主要技术参数，见下表
手臂运动形式 （ 圆柱坐标式
抓取重量 60kgf
自由度 4个
手 手臂运动行程和速度 水平伸缩 500mm 设定点2
升降 600mm 设定点2
左右旋转 200度 设定点3
手腕回转和速度 180度 设定点2
手指夹持范围 四种规格 90-120
定位方式和定位精度 机械挡块 -1，mm
控制方式 点位程控，开关板预选
驱动方式 液压 kgf/cm2

4 整体方案设计
4.1 机械手的设计参数
抓重：60kg；
自由度数：4个；
坐标形式：圆柱坐标；
最大工作半径：1700毫米；
手臂最大中心高：2300毫米；
手臂运动参数；
手臂伸缩范围：0500毫米
手臂伸缩速度：伸出176毫米每秒；
缩回233毫米每秒；
手臂升降范围：0600毫米；
手臂升降速度：上升102毫米每秒；
下降152毫米每秒；
手臂回转范围：00 2000 (实际使用为950)；
手臂回转速度：630每秒；
手腕运动参数：
手腕回转范围:001800；