VS1575自动上下料装置机械手设计.doc

本科毕业设计说明书
题 目：VS1575自动上下料装置设计
院 （部）： 机电工程学院
专 业： 机械工程及自动化
班 级： 机械073
姓 名：
学 号：
指导教师：
完成日期： 2011年6月13日
目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
1前 言 4
课题背景 4
设计目的 8
发展现状与趋势 8
2 机械手简介 14
机械手的分类 14
机械手的组成 15
机械手的发展现状与趋势 17
3 设计要求 18
设计参数 18
总体方案 18
4 机械手手部设计 19
设计要求 19
手部结构选择 19
手部结构设计计算 19
19
21
21
22
5 腕部结构设计 23
23
23
6 手臂设计计算 25
25
25
26
26
7 机身设计 28
28
28
30
31
32
8 液压系统设计 35
35
35
37
9 控制系统设计 39
39
39
结 论 41
参考文献 42
鸣 谢 43

摘 要
空腹桁架钢框架是在钢框架的基础上，通过取消框架中间的柱子来增大结构的使用空间，同时为了不增大各个构件的截面尺寸，在框架的隔层增设腹板柱形成空腹桁架与钢框架组合的结构体系。由于在钢框架中增设腹板柱形成空腹桁架结构，进一步增强了结构的水平刚度和竖向刚度，同时提高了结构的整体工作性能，进而实现了结构的大跨度。本文通过大量的算例分析，探讨空腹桁架层的节间数、节间间距、腹板柱的刚度以及结构的跨度对整体结构的受力性能、极限承载力及破坏模式的影响，分析表明：通过合理的桁架层设计，可以有效的提高结构的竖向刚度和水平刚度，以及结构的极限承载力，并可以使结构的塑性变形首先出现在腹板柱上，这有利于结构内力的重分布，增加结构的延性性能，充分发挥构件的极限承载能力。
。
自动上下料机械手是最典型的机电一体化数字化装备, 用此机械手代替人手来搬运物料，不但减轻了工人的劳动强度，还大大提高了劳动生产率。技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。自动机械技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
本文主要论述了加工中心自动上下料机械手整个系统的设计计算过程。机械手的分类、组成及发展现状，给出了自动上下料机械手的运动参数，并对机械手进行了选型和总体结构设计。文章对机械手的手部、腕部、臂部和机身进行了详细的设计。用PLC 作为主控制器，步进电机作为动力源,液压系统来控制机械手实现移动、旋转和抓放动作。
关键词： 机械手 自动上下料 PLC 液压系统 有限元分析
ABSTRACT
Automatic loading and unloading robot is the most typical of the mechanical- electrical integration of digital equipment, instead of manpower, this manipulator can not only reduce the labor intensity of the worker but also increase productivity significantly。High value- added technology, a wide range of applications, as the support of advanced manufacturing technology and information society of the new industries will be the future of production and social development play a more and more