曲轴搬运机械手设计
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密 惠 保
机械设计制造及其自动化
[资料来源：http://think58.com]
摘要：随着科学技术的发展和自动化生产线在企业产品生产中的广泛应用，机械手作为自动化生产线的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。尤其是随着机械结构的优化，气动、液压技术的成熟，控制元件的发展和控制方式的不断改进和创新，机械手的动作精确性、控制灵活性和工作可靠性得到了明显的改善。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献，机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题是一个机、电结合较为紧密的实用性项目，文中对PLC的应用、机械结构的设计、控制方法的选择等方面进行了必要的探讨。最后，总结了全文，指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。
关键字：机械手，液压驱动，PLC（可编程控制器）
The Manipulator For Moving The Engine’s Crank [版权所有：http://think58.com]
Abstract:With the development of the science and technology and the application of the automobile product line in the production, the manipulator, who serves as the important part of the automobile product line, has also experienced dramatic progress and development. Especially with the improvement of the structure of the machine, the maturity of pneumatics and hydraulics, and the constant improvement of the control element such as the singlechip, PLC, the motion controller, and soon, and the ceaselessly ameliorative and innovative control mode, the precision, delicacy and reliability of the manipulator has been improved expressly, which contributed to alleviating the worker’s labor intensity and difficulty, boosting the working efficiency and quality, reducing cost, as to play an extremely important part in the development and income of the corporations. The subject is a practical item where the mechanics and electrics are integrated very closely. The writer has made a necessary discussion in the application of PLC, the optimize of mechanical structure and the study of control mode and researches into the mechatronics. the writer summarizes the whole thesis and points out the amelioration, perspective and developing direction of the manipulator.
Key Words: manipulator, the hydraulic pressure drive, PLC(Programmable Logic Controller)
目录
第1章 绪论 1
1.1 工业机器人（机械手）的概述 1
1.1.1 工业机器人的发展 1
1.1.2 工业机器人的分类 1
1.1.3 工业机械手的应用 2
1.2 设计问题的提出 2
第2章 机械手的总体设计 3
2.1 机械手的组成及各部分关系概述 3
2.2 机械手的设计分析 3
2.2.1 设计要求 3
2.2.2 总体设计任务分析 3
2.2.3 总体方案拟定 5
第3章 机械手结构的设计分析 6
3.1 末端操作器的设计分析 6
3.1.1 末端操作器的概述 6
3.1.2 末端操作器结构的设计分析 6
3.2 手腕的设计分析 6
3.3 手臂的设计分析 6
3.4 机身和机座的设计分析 7
第4章 机械手各部件的载荷计算 8
4.1 设计要求分析 8
4.2 手指夹紧机构的设计 8
4.2.1 手指夹紧机构载荷的计算 8
4.3 手臂伸缩机构载荷的计算 9
4.4 手臂俯仰机构载荷的计算 10
4.5 手腕摆动机构载荷力矩的计算 10
4.6 机身摆动机构载荷力矩的计算 12
4.7 初选系统工作压力 12
第5章 机械手各部件结构尺寸计算及校核 14
5.1 手指夹紧机构结构尺寸的确定 14
5.4 手腕摆动机构的确定 17 [来源：http://www.think58.com]
5.5 机身摆动机构的确定 17
5.5 强度校核 17
5.6 弯曲稳定性校核 18
第6章 液压系统的设计 20
6.1 液压缸或液压马达所需流量的确定 20
6.3 液压缸或液压马达主要零件的结构材料及技术要求 21
6.3.1 缸体 21
6.3.2 缸盖 21
6.3.3 活塞 21
6.3.4 活塞杆 22
6.3.5 液压缸的缓冲装置 22
6.3.6 液压缸的排气装置 22
6.4 制定基本方案 22
6.4.1 基本回路的选择 22
6.5 液压元件的选择 23
6.5.1 液压泵的选择 23
6.5.2 液压泵所需电机功率的确定 24
6.5.3 液压阀的选择 24
6.5.4 液压辅助元件的选择原则 25
6.5.5 油箱容量的确定 26
6.5.6 液压原理图 27
结论 29
参考文献 30
致谢 31
附录 图纸列表 32 [资料来源：http://THINK58.com]
毕业设计（论文）的内容及技术参数
本次设计是要设计出一个程控型机器手代替人工工作，实现两条生产线之间工件的搬运上料。
该机械手能完成如下的动作循环：手臂前伸→手指夹紧抓料→手臂缩回→机身回转180度→手腕回转90度→手臂前伸→手臂下降→手指松开→手臂上升→手臂缩回→机身回转复位→手腕回转复位→待料。
毕业设计（论文）的要求
1、根据公布的毕业论文选题计划，结合自己具体情况在指导教师的指导下进行选题，在题目确定后必须尽早与指导教师一起，做好毕业论文的准备工作。
2、在毕业论文任务书下达后两周内，必须写出对毕业论文所选题目的意义和研究现状、研究目标和内容、研究方法和步骤、文献资料查阅情况等文献综述，填写《学院毕业论文开题报告》交指导教师审阅。
3、必须认真独立完成毕业论文阶段规定的全部工作任务，充分发挥主动性、创造性和刻苦钻研精神，严禁弄虚作假，不得抄袭他人的毕业论文或已有成果。
4、要勇于创新，敢于实践，注意各种能力的锻炼和培养(如外语能力等)。参阅外文文献资料译成中文不得少于2000汉字。
5、要尊敬指导教师，虚心接受指导，遵守纪律，爱护公物。如因不听指导造成的伤害或其他后果，均由学生本人负责。 [资料来源：http://THINK58.com]
6、撰写毕业论文时，做到条理清晰，逻辑性强，符合科技写作规范，并严格按照学校所规定的本科生毕业论文要求进行撰写、打印和装订。毕业论文字数达到专业规定要求。
7、在答辩前一周，应将毕业论文交指导教师审核签字后，送交评阅教师评阅。
8、需提交完整的毕业论文两份，一份交指导教师保存，一份交学院保存。 [来源：http://www.think58.com]
毕业设计（论文）查阅的资料
［1］孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理．北京：高等教育出版社，2006
［2］濮良贵，纪名刚．机械设计．北京：高等教育出版社，2006
［3］徐福玲，陈尧明．液压与气压传动．北京：机械工业出版社，2007
［4］刘鸿文．材料力学．北京：高等教育出版社，2004
［5］张世昌，李旦，高航．机械制造技术基础．北京：高等教育出版社，2007
［6］毛平淮．互换性与测试技术．北京：机械工业出版社，2006
［7］杜志俊．工业机器人的应用与发展趋势．北京：机械工业出版社，2002
［8］朱世强，王宣银．机器人技术及其应用．杭州：浙江大学出版社，2006
［9］原魁．工业机器人发展现状与趋势．中国科学院自动化研究所，2007
[资料来源：http://think58.com]
毕业设计(www.think58.com)