工业机械手的设计及其仿真(附件)
本文介绍了工业机械手的国内外研究现状，同时说明了研究的目的及意义，并且阐述了机械手的发展趋势。参考随车起重机的样式设计出抓取工业机械手，本文对该机械手的伸缩臂架和液压系统进行详细设计，同时运用PLC系统对机械手的工作流程加以编程。最后在Soildworks中完成设计并进行仿真建模。关键词 机械手，伸缩臂架，液压系统，PLC系统，建模目录
1 引言------------------------------------------------------------------1
1.1 国内外研究现状--------------------------------------------------1
1.2 研究的目的和意义------------------------------------------------1
1.3 发展趋势--------------------------------------------------------2
2 机械手简介------------------------------------------------------------4
2.1 随车起重机的介绍------------------------------------------------5
2.2 机械手的基本要求------------------------------------------------6
2.3 机械手的组成----------------------------------------------------6
3 伸缩臂架的设计--------------------------------------------------------7
3.1 伸缩臂架的作用载荷及受力分析------------------------------------7
3.2 伸缩臂架的临界力计算--------------------------------------------7
3.3 伸缩臂架刚度校准------------------------------ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
-------------------7
3.1 伸缩臂架的作用载荷及受力分析------------------------------------7
3.2 伸缩臂架的临界力计算--------------------------------------------7
3.3 伸缩臂架刚度校准------------------------------------------------8
4 抓取装置的设计-------------------------------------------------------10
4.1 夹持式手部-----------------------------------------------------10
5 液压系统的设计计算---------------------------------------------------11
5.1 液压系统的介绍-------------------------------------------------11
5.2 液压系统的特点-------------------------------------------------11
5.3 液压缸主要尺寸的确定-------------------------------------------13
5.4 液压元件的组成-------------------------------------------------14
6 电气控制系统---------------------------------------------------------14
6.1 电气控制系统的简介---------------------------------------------14
6.2 电气控制系统的视图---------------------------------------------15
7 PLC控制系统设计------------------------------------------------------16
7.1 PLC介绍--------------------------------------------------------16
7.2 PLC的工作原理--------------------------------------------------16
7.3 PLC梯形图------------------------------------------------------18
8 三维运动仿真---------------------------------------------------------21
8.1 Soildworks的介绍-----------------------------------------------21
8.2 机械手各部分三维图---------------------------------------------22
结论-------------------------------------------------------------------26
致谢-------------------------------------------------------------------27
参考文献---------------------------------------------------------------28
1 引言
近年来，工业机械手已渐渐成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它一般用于中、小批量生产，不仅可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件发生改变时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适合销售的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计工业机械手作为我们研究的课题。
1.1 国内外研究现状
目前国内外机械手主要用于机床加工，铸锻，热处理等方面，数量，品种方面都较少。目前，国内主要研究铸造发面的机械手来改善作业的条件。同时来发展通用机械手，组合
1 引言------------------------------------------------------------------1
1.1 国内外研究现状--------------------------------------------------1
1.2 研究的目的和意义------------------------------------------------1
1.3 发展趋势--------------------------------------------------------2
2 机械手简介------------------------------------------------------------4
2.1 随车起重机的介绍------------------------------------------------5
2.2 机械手的基本要求------------------------------------------------6
2.3 机械手的组成----------------------------------------------------6
3 伸缩臂架的设计--------------------------------------------------------7
3.1 伸缩臂架的作用载荷及受力分析------------------------------------7
3.2 伸缩臂架的临界力计算--------------------------------------------7
3.3 伸缩臂架刚度校准------------------------------ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
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3.1 伸缩臂架的作用载荷及受力分析------------------------------------7
3.2 伸缩臂架的临界力计算--------------------------------------------7
3.3 伸缩臂架刚度校准------------------------------------------------8
4 抓取装置的设计-------------------------------------------------------10
4.1 夹持式手部-----------------------------------------------------10
5 液压系统的设计计算---------------------------------------------------11
5.1 液压系统的介绍-------------------------------------------------11
5.2 液压系统的特点-------------------------------------------------11
5.3 液压缸主要尺寸的确定-------------------------------------------13
5.4 液压元件的组成-------------------------------------------------14
6 电气控制系统---------------------------------------------------------14
6.1 电气控制系统的简介---------------------------------------------14
6.2 电气控制系统的视图---------------------------------------------15
7 PLC控制系统设计------------------------------------------------------16
7.1 PLC介绍--------------------------------------------------------16
7.2 PLC的工作原理--------------------------------------------------16
7.3 PLC梯形图------------------------------------------------------18
8 三维运动仿真---------------------------------------------------------21
8.1 Soildworks的介绍-----------------------------------------------21
8.2 机械手各部分三维图---------------------------------------------22
结论-------------------------------------------------------------------26
致谢-------------------------------------------------------------------27
参考文献---------------------------------------------------------------28
1 引言
近年来，工业机械手已渐渐成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它一般用于中、小批量生产，不仅可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件发生改变时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适合销售的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计工业机械手作为我们研究的课题。
1.1 国内外研究现状
目前国内外机械手主要用于机床加工，铸锻，热处理等方面，数量，品种方面都较少。目前，国内主要研究铸造发面的机械手来改善作业的条件。同时来发展通用机械手，组合
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