数控机床自动上料机械手设计和实现 机械制造与自动化专业VIP免费

数控机床自动上料机械手设计摘要在当今时代，科学技术取得了较大的进步以及发展，并且为了早日促进工业4.0的到来，在目前的工业制造体系里，一些之前通过人工操作的具体任务慢慢地全部被机械装置替换，如此促进了机械手的广泛运用。本文涉及一款圆柱型机械手的设计，主要应用于普通数控车床，机械手在电液混合驱动方式的作用下完成车床的自动上料、下料动作。本文主要内容在于对机械手的相关机械结构及运动控制方案进行设计并阐述了其运动控制方式。设计完成该款机械手具有完整的机械动作功能，这包括机械手爪的抓放动作、小臂的伸缩功能、大臂能进行升降及腰部能进行转动。机械手中手臂伸缩的相关直线运动的控制由液压缸完成，而腰部的转动动作是由步进电机与减速齿轮的组合来共同完成机械手中相关运动方向的控制由液压电池阀来实现。同时机械手的控制单元使用PLC模块。而整个设计要构成一个完全的机电一体化系统，还需对PLC进行编程控制并完成外部连线。关键词：机械手、电液混合驱动、PLCDesignofautomaticupperandlowermaterialmanipulatorofCNClatheAbstractInthecurrentera,scienceandtechnologyhavemadegreatprogressanddevelopment,andinordertopromotethearrivalofIndustry4.0atanearlydate,inthecurrentindustrialmanufacturingsystem,somespecifictasksthatwerepreviouslymanuallyoperatedareslowlyreplacedbymechanicaldevices.Promotetheextensiveuseofrobots.Thispaperrelatestothedesignofacylindricalrobot,whichismainlyappliedtoordinaryCNClathes.Theroboticarmcompletestheautomaticloadinganddischargingoperationsofthelatheundertheactionoftheelectro-hydraulichybriddrivingmode.Themaincontentofthispaperistodesigntherelevantmechanicalstructureandmotioncontrolschemeofthemanipulatorandexplainitsmotioncontrolmethod.Designedtocompletetherobothasacompletemechanicalactionfunction,whichincludesgrippingandreleaseoftheroboticgripper,thetelescopicfunctionofthearm,theboomcanberaisedandlowered,andthewaistcanberotated.Thecontroloftherelativelinearmovementofthearmsoftherobotisperformedbyhydrauliccylinders,andtherotationofthewaistisaccomplishedbyacombinationofasteppingmotorandareductiongear.Thecontroloftherelevantmovementdirectionintherobotisachievedbyahydraulicbatteryvalve.Atthesametime,thecontrolunitoftherobotusesaPLCmodule.Theentiredesignmustconstituteacompletemechatronicsystem.ItisalsonecessarytoprogramandcontrolthePLCandcompletetheexternalconnection.Keywords:mechanicalhand,electrohydraulichybriddrive,PLC第一章绪论§1.1选题背景和意义科学技术的发展日新月异，这在相当大程度上改善了人们的生活，而人们获取资源的方式更趋于高效性，工业生产逐步进入现代化流程。在这样的背景下，机器替代人工劳动的场面将越来越多，特别是那些复杂恶劣的场景条件下。而为了满足现代工业进步实现的需要，机械手也就产生了。全世界第一台机械手于1960年出现，从那时候起，各个国家的科学家就一直热衷于对机械手进行研究。因为它出现的意义非常重大，极大程度的影响了现代工业的发展，因此研究工业机械手是非常有必要的。我很荣幸选择机电一体化作为我的大学专业，通过运用自己在大学期间所学的理论知识去设计一款新型的机电产品设备是非常有意义的事情，其中机械手是一个不错的方向。数控加工的操作流程是怎样的呢？首先工人会在数控仪器中设置相关程序，然后还是会花费员工的时间以及劳动力来进行上料与下料等工作，虽然这个程序对于工作来说还是非常有必要的，但是在现代工业中仍然依靠如此大量的劳动力来完成这件事还是不应该的。因此，设计一个可能进行上料以及下料的机械手就显得尤为必要，这样就可以实现机器智能化，极大程度的减轻了工人们的劳动力。§1.2机械手的发展状况机器人包括机械手以及数控车床，虽然它出现的时间比较早，但是却是最近几年才发展起来的。美国的科幻小说最先提出机器人...