三自由度机械手设计
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三自由度机械手设计摘要 在工业上,自动控制系统有着广泛的应用,如工业自动化机床控制,计算机系统,机器人等。而工业机器人是相对较新的电子设备,它正开始改变现代化工业面貌。机械手是机器人的操作机,是机器人完成各种任务的执行机构。 本文主要针对生产线上的自动化设计了一个三自由度搬运机械手,实现生产的自动化。减轻了工人的劳动强度,提高了劳动生产率。 该机械手采用电机驱动,实现了伸缩、升降、旋转等动作。为了现实这些动作,采用部件设计,分别实现这些动作。比如了为实现伸缩这个动作,设计了一个水平伸缩机构。PLC把各个部件的独立运动协调起来,形成了一个有规则运动系统。各个部件的联接,先铸造出一个合格的机械本体,把各个部件安装在机械本体上,形成一个机器。控制系统采用PLC控制。关键词: PLC;三自由度;工业机器人。A design of three degree ManipulatorAbstract Industrially, voluntarily control system has extensive application, such as automation machine tool control, computer systems and robotics. Industrial robots are relatively new electromechanical devices that are beginning to change the appearance of modern industry.Manipulator is the operation of the robot, it is the actuator of robot complete various tasks. This paper has designed a four free degrees carry manipulator for the automation on production line, realize the automation of production. it alleviated the labour strength of worker, it raised labor productivity.This manipulator drives with motor, have realized to stretch out and draw back , rise to fall , spin , clip etc. the achievement of these movements. Design with parts, realizes these movements. For example to realization flex movement, have designed a horizontal telescoping mechanism. PLC coordinates the independent sport of every parts, formed a regular sport system. The coupling of every parts, casting makes a acceptable mechanical body, Install every parts in mechanical body, become a machine. Control system adopts PLC control, Program compiles with T .Key words: PLC;three degrees of freedom;Industrial robot II目录摘要iAbstractii目录I第一章 绪论1第二章 滚珠丝杠螺母副的选型3第一节 提升机构滚珠丝杠副的计算及选型3一、 计算进提升率引力3二、 计算最大动负载4三、 滚珠丝杠螺母副的选型5四、 传动效率的计算6五、 刚度验算6第二节 伸缩机构滚珠丝杠副的计算及选型8一、 计算进伸缩率引力Fm8二、 计算最大动负载C8三、 滚珠丝杠螺母副的选型9四、 传动效率的计算9五、 刚度验算9第三章 齿轮传动比的设计计算11第一节 提升机构齿轮箱传动比计算11第二节 伸缩机构齿轮箱传动比计算11第三节 涡轮蜗杆传动的设计计算12一、 面接触疲劳强度设计12二、 涡轮蜗杆的主要参数和几何尺寸设计14三、 齿根弯曲疲劳强度的校核14四、精度等级公差和表面粗糙度的确定15第四章 电机的计算和选型16第一节 步进电机概述16一、 感应子式步进电机特点16二、 驱动控制系统组成16第二节 步进电机的计算及选型17一、 提升机构步进电机的计算及选型17二、 伸缩机构步进电机的计算及选型21第三节 涡轮蜗杆电机的计算及选型25一、 电机的计算及选型25二、 联轴器的计算及选型25第五章 接近开关及限位开关的选型27第一节 接近开关的工作原理及选型27一、 接近开关概述27二、 接近开关的选型29第二节 限位开关的工作原理及选型30第六章 机械手PLC控制系统设计32第一节 PLC的基本概念32一、 PLC产生和发展过程32二、 PLC的应用领域33三、 PLC的发展趋势34四、 PLC的特点35五、 PLC的分类36第二节 PLC的工作原理37一、 梯形图编辑38二、 梯形图的格式39三、 PLC梯形图编程格式的特点39第三节 PLC的选型及PLC外部接线图设计39结 论41致谢42参考文献43附录一44附录二58第一章 绪论工业机器人是机械技术、电子技术与计算机技术有机结合在一起形成的一种机电一体化的产品,从其诞生起就受到人们的关心与重视。经过几十年的发展,目前工业机器人技术已经很成熟。工业机器人已从最初在解决劳动密集型工业中单调、重复的体力劳动发展到满足制造业自动化规模生产需要的工作。其应用领域不断扩 大,从最初主要应用于汽车工业发展到现在涉及制造业的各个行业。目前我国国民经济的快速发展,先进制造业已进入一个新的发展阶段。1
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