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摘 要
本文設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)型機(jī)械手采用圓柱坐標(biāo)式，能完成上料、翻轉(zhuǎn)等功能。此機(jī)械手主要由手爪、手腕、手臂和機(jī)身等部分組成，具有手腕回轉(zhuǎn)、手臂伸縮、手臂升降和手臂回轉(zhuǎn)4個(gè)自由度，能夠滿(mǎn)足一般的工業(yè)要求。
該機(jī)械手由電位器定位，實(shí)行點(diǎn)位控制，控制系統(tǒng)采用PLC可編程控制，具有良好的通用性和靈活性。
該機(jī)械手為液壓驅(qū)動(dòng)，4個(gè)自由度和手爪的夾緊都由液壓缸驅(qū)動(dòng)，在油路的布置和規(guī)劃中結(jié)合機(jī)械制造的基礎(chǔ)，不斷使油路符合制造的可行性，而且將油路布置成空間結(jié)構(gòu)，使機(jī)械手的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔和緊湊。
關(guān)鍵字：關(guān)節(jié)型機(jī)械手 圓柱坐標(biāo) 液壓缸 可編程控制
Abstract
In this paper, the design of the joint-type robot using cylindrical coordinates of type, can be completed on the expected, inversion and other functions. Mainly by the manipulator hand, wrist, arm and body parts, etc., with rotating wrists, arms stretching, arm movements and arm rotation four degrees of freedom, able to meet the general requirements of the industry.
The manipulator by the potentiometer position, the implementation of the control points, the control system using PLC programmable control, has a good generality and flexibility.
The manipulator for the hydraulic-driven, four degrees of freedom and the clamping gripper driven by the hydraulic cylinder in the circuit layout and planning based on the combination of machinery manufacturing, and continuously so that the feasibility of manufacturing in line with the circuit, but also circuit layout into a spatial structure, so that the structure of manipulator more concise and compact.
Keywords: joint-type robot cylindrical coordinates hydraulic cylinders PLC.
目 錄
摘要 …………………………………………………………………………………i
Abstract ……………………………………………………………………………ii
1 緒論 ……………………………………………………………………… 1
1.1 研究目的及意義 ………………………………………………………… 1
1.2 本課題研究?jī)?nèi)容 ………………………………………………………… 2
2 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 3
2.1 工業(yè)機(jī)械手的組成 ……………………………………………………… 3
2.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu) ………………………………………………………… 3
2.1.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ……………………………………………………………4
2.1.3 控制系統(tǒng) ………………………………………………………… 4
2.2 關(guān)節(jié)型機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………… 4
2.3 圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖………………………………………………5
3 關(guān)節(jié)型機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………6
3.1 手部 ………………………………………………………………………6
3.1.1 夾緊力的計(jì)算 ……………………………………………………6
3.1.2 夾緊缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 ………………………………………………7
3.1.3 兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的夾持誤差分析與計(jì)算 ……………………8
3.1.4 夾緊缸的計(jì)算 ……………………………………………………10
3.2 腕部 ………………………………………………………………………11
3.2.1 腕部設(shè)計(jì)的基本要求 ……………………………………………11
3.2.2 腕部回轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算 ……………………………………………12
3.2.3 手腕回轉(zhuǎn)缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………14
3.3 臂部 ………………………………………………………………………15
3.3.1 手臂伸縮液壓缸 …………………………………………………15
3.3.2 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸 …………………………………………………23
4 機(jī)械手的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) …………………………………………………27
4.1 程序控制機(jī)械手的液壓系統(tǒng) ……………………………………………27
4.2 液壓系統(tǒng) …………………………………………………………………27
4.2.1 各液壓缸的換壓回路 ……………………………………………27
4.2.2 調(diào)速方案 …………………………………………………………28
4.2.3 減速緩沖回路 ……………………………………………………29
4.3 液壓系統(tǒng)的合成 …………………………………………………………29
5 機(jī)械手的可編程控制 ……………………………………………………31
5.1 輸入輸出觸點(diǎn)的分配 ……………………………………………………31
5.1.1 行程開(kāi)關(guān)的分配 …………………………………………………31
5.1.2 手動(dòng)按鈕的分配 …………………………………………………31
5.1.3 輸入輸出繼電器的分配 …………………………………………32
5.2 外部接線(xiàn)圖 ………………………………………………………………32
5.3 控制面板設(shè)計(jì) ……………………………………………………………33
5.4 狀態(tài)控制圖 ………………………………………………………………34
5.5 梯形圖 ……………………………………………………………………35
結(jié)論 …………………………………………………………………………………37
致謝 …………………………………………………………………………………38
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………39
iv