【正文】 形機(jī)構(gòu)上的BF桿，隨著升降臺做升降運(yùn)動和轉(zhuǎn)動。 平等夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)為工業(yè)機(jī)器人平等夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)器人通過液壓缸驅(qū)動楔塊使兩手指產(chǎn)生夾緊動作。然后進(jìn)行下一循環(huán)。圖11 機(jī)械手工作流程圖碼垛機(jī)械手結(jié)構(gòu)如圖3所示。連接方式均為法蘭盤螺栓連接。機(jī)械手總體設(shè)計(jì)分為夾持器、伸縮臂、升降臂和底座四大部件設(shè)計(jì)及二個系統(tǒng)：PC電控系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械手一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)以及位置檢測裝置等組成，驅(qū)動系統(tǒng)可采用液壓傳動、氣動傳動、電氣傳動和機(jī)械傳動等形式，而多數(shù)采用電液機(jī)聯(lián)合傳動。因此，獲得了日益廣泛的應(yīng)用，特別在高溫、高壓、危險、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境，以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中，它代替了人的工作，具有重要的意義。　　驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動系統(tǒng)中可以分:機(jī)械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中液壓操作力最大。將在在汽車制造，家電視訊，金屬制造工業(yè) 鑄造 航空 以及造紙，食品煙草，玻璃陶瓷， 制藥，化工石油等行業(yè)為生產(chǎn)的優(yōu)化發(fā)揮著巨大的作用。 機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動機(jī)床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。一般專用機(jī)械手有2～3個自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式，稱為機(jī)械手的自由度 。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力它可代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。(5)宇宙及海洋的開發(fā)。(3)可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。目前，國際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人，這和我國的分類是一致的。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人：機(jī)器人能“體會”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。感覺控制型機(jī)器人：利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動作。示教再現(xiàn)型機(jī)器人：通過引導(dǎo)或其它方式，先教會機(jī)器人動作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。操作型機(jī)器人：能自動控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運(yùn)動，用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣，人們對機(jī)器人充滿了幻想。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，新的機(jī)型，新的功能不斷涌現(xiàn)。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會發(fā)展的情況，人們越來越不斷探討自然過程中，在改造自然過程中，認(rèn)識自然過程中，實(shí)現(xiàn)人們對不可達(dá)世界的認(rèn)識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。為以后機(jī)械手的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供了依據(jù)。并且整個過程要求用PLC控制。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以“碼垛機(jī)械手”作為設(shè)計(jì)課題，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和方法相結(jié)合應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，采用當(dāng)今比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件。機(jī)械手設(shè)計(jì)概述作者：日期：摘 要機(jī)械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機(jī)器，它有多個自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。它需要完成將毛坯材料（直徑80mm）從傳送帶上移到加工中心，再將加工好的零件放回傳送帶的任務(wù)。 通過對機(jī)械手在國內(nèi)外的使用現(xiàn)狀的介紹，以及它們在使用中存在的問題，對各種支護(hù)設(shè)備進(jìn)行比較，從而確定設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而對機(jī)械手進(jìn)行受力分析和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以確保它的可行性。關(guān)鍵詞： 機(jī)械手 液壓 PLC 設(shè)計(jì)AbstractRobots are a kind of automatic positioning control and can be programmed to change to the multifunction machine, it is more freedom, and can be used to carry objects to plete the work in different environments. Robot technology involves mechanics, mechanics, electric hydraulic technology, automatic control technology, the sensor technology and puter technology, science, is an interdisciplinary prehensive technology.The graduation design in palletizing robot as a design topic, the advanced design idea, method and technology of advanced design bined application of traditional product design, the parison of advanced software design today. It will need to plete blank materials (diameter 80mm) from the conveyor belt to machining center, again will be processed parts put back the conveyor belt. And the whole process requirements with PLC.Through the use of robots at home and abroad are introduced, and the current problems existing in the use of various supporting equipment, pared to determine the design scheme and design parameters, then analyzes forces of manipulator and the design of control system, to ensure its feasibility. For the design and improvement of the manipulator.Keyword: Manipulator Hydraulic PLC Design目 錄第1章 緒論 1 1 1 2 4 4 4 5 5 PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 6 6 7 9第2章 夾持器的設(shè)計(jì) 11 11 11 11 11 12 14 設(shè)計(jì)要求 14 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14第3章 平行四邊形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 17 17 17 17 17 17 18 20 21 21 22 22 24 27 27 27第4章 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 33 33 設(shè)計(jì)方案 33 33 34 34 34 34 34 35 36 36第5章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 PLC的構(gòu)成及工作原理 37 37 PLC外部I/O分配圖 37 39 46第6章 結(jié)論 47參考文獻(xiàn) 48致謝 49第一章 緒 論首先我介紹一下機(jī)器人產(chǎn)生的背景，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說是一個科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個綜合性的結(jié)果，也同時，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 機(jī)器人的定義在科技界，科學(xué)家會給每一個科技術(shù)語一個明確的定義，但機(jī)器人問世已有幾十年，機(jī)器人的定義仍然仁者見仁，智者見智，沒有一個統(tǒng)一的意見。根本原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念，成為一個難以回答的哲學(xué)問題。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。程控型機(jī)器人：按預(yù)先要求的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動作。數(shù)控型機(jī)器人：不必使機(jī)器人動作，通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。適應(yīng)控制型機(jī)器人：機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動。智能機(jī)器人：以人工智能決定其行動的機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。 機(jī)械手概述機(jī)械手是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍(2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(4)可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運(yùn)等。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動機(jī)構(gòu)組成。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。 機(jī)械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動軌跡