锻压机上下料机械手的机械及PLC控制设计(含程序,CAD梯形图装配图

锻压机上下料机械手的机械及PLC控制设计(含程序,CAD梯形图装配图)(论文说明书13600字,CAD图7张)
The mechanical and control design of PLC manipulator under the forging press
摘要
本文简要介绍了工业机器人的概念，组成和分类以及自由度和坐标形式,并阐述了液压技术的特点以及其在国内外发展的特点和PLC控制。
本文通过对锻压机取件机械手进行总体设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，对机械手的夹持式手部、手腕结构进行了结构设计，计算出了使它们动作需要的扭矩，同时设计了机械手的液压系统，机械手工作图液压系统原理图，液压系统的工作原理图的参数化绘制进行了研究，并对液压机械手所使用的轴承，传动轴等进行了计算，选择标准件。大大提高了绘图效率和图纸质量，这些早期的工作为后续的液压机械手的设计做足了充分的准备。
本文所设计的液压机械手在很大方面提高了生产效率，节约了生产成本，对后续的机械手的研究和发展也有着重要的意义。

关键词 工业机器人；锻压机上下料机械手；PLC
            
1.4 课题的提出及主要任务

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     该项目将完成的主要工作如下：
（1）为液压机械手，因此相对于专用机械手，适用面较宽。
（2）坐标式机械手的自由度和选择。
（3）设计机械手的执行机构，包括：设计的手，手腕，手臂和其他部分。为了使一个更通用的，一方面旨在取代结构，不仅可以应用于夹手指的抓取和锻件，也可以吸收金属薄板工件的液流负压抽油时所需要的行业。
（4）液压传动系统的设计
本课题将机械手液压传动系统的设计，包括液压元件的选择，液压回路的设计，并绘制液压系统原理图。
（5）研究了液压传动系统原理图的参数化绘图，提高绘图效率，提高绘图质量。
（6）对机械手控制系统设计。
     机械手采用可编程控制器（PLC）控制机械手，该项目将选择PLC型号，根据工作流程组织的机械手的PLC程序，并画出梯形图。
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目       录
1绪论.....................................................................................................................1
 1.1机械手概述...................................................................................................1
 1.2机械手的组成和分类...................................................................................2
  1.2.1机械手的组成.........................................................................................3
  1.2.2机械手的分类…………………………………………….....................4
 1.3国内外发展状况.. .....................................................................................................7 [资料来源：THINK58.com]
 1.4课题的提出及主要任务……………………………………………….......8
2 机械手的设计方案……………………………………………........................9
 2.1机械手的座标型式与自由度………………………………………..........10
 2.2机械手的手部结构方案设计………………………………………..........11
 2.3机械手的手腕结构方案设计………………………………………..........13
 2.4机械手的手臂结构方案设计………………………………………..........14 [资料来源：http://think58.com]
 2.5机械手的主要参数…………………………………………………..........18
 2.6机械手的技术参数列表……………………………………………..........19
3 手部结构设计……………………………………………...............................20
 3.1夹持式手部结构……………………………………………………..........21
  3.1.1手指的形状和分类…………………………………………................22
  3.1.2设计时考虑的几个问题……………………………………................22 [资料来源：THINK58.com]
  3.1.3手部夹紧油缸的设计………………………………………................22
4 手腕结构设计………………………………………………….......................22
 4.1手腕的自由度………………………………………………………..........22
 4.2手腕的驱动力矩的计算……………………………………………..........23
  4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩…………………………………............23
  4.2.2回转油缸的驱动力矩计算……………………………………............23 [资料来源：THINK58.com]
  4.2.3回转油缸的驱动力矩计算校核………………………........................23
5 手臂伸缩，升降，回转油缸的设计与校核………………………...............23
 5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核……………………………………..........24
  5.1.1尺寸设计……………………………………………............................25
    5.1.2尺寸校核…………………………………………….........................25
    5.1.3导向装置…………………………………………….........................26

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    5.1.4平衡装置…………………………………………….........................27
  5.2手臂升降部分尺寸设计与校核……………………………….................27
    5.2.1尺寸设计…………………………………………….........................27
    5.2.2尺寸校核…………………………………………….........................27
  5.3手臂回转部分尺寸设计与校核…………………………………….........28
    5.3.1尺寸设计…………………………………………….........................29 [资料来源：http://THINK58.com]
    5.3.2尺寸校核…………………………………………….........................30
6 液压系统设计……………………………………………................................31
  6.1液压缸的选型计算………………………………………….....................32
  6.2液压系统原理图的确定………………………….....................................33
7 机械手的PLC控制设计……………………………………………................34
  7.1可编程序控制器的选择及工作过程……………………………….........35
    7.1.1可编程序控制器的选择……………………………………….........36
    7.1.2可编程序控制器的工作过程…………………………………..........37
  7.2机械手可编程序控制器控制方案…………………………………..........39
结论………………………………………………………………….....................40
致谢…………………………………………………………………………….....41
参考文献………………………………………………………………………….42