《自動(dòng)裝卸料機(jī)械手設(shè)計(jì)》7500字（論文）

自動(dòng)裝卸料機(jī)械手設(shè)計(jì)摘要：本文主要設(shè)計(jì)了機(jī)械裝置，包括配套使用的便于自動(dòng)裝卸的塑料包裝盒，以及用于執(zhí)行動(dòng)作的機(jī)械手。該系統(tǒng)的機(jī)械手是個(gè)關(guān)節(jié)型，共4個(gè)自由度,動(dòng)力部分采用液壓驅(qū)動(dòng)。流體作為動(dòng)力源在工業(yè)中廣泛使用，氣體雖然清潔，但不承受大功率的載荷，液壓作為動(dòng)力具有傳動(dòng)平穩(wěn)、負(fù)載大等優(yōu)點(diǎn)，配合各種液壓元器件，非常實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。通常情況下，PLC內(nèi)部自帶了一個(gè)位移控制寄存器，除此之外，他還有一個(gè)位移控制指令模塊，因此，本文在此基礎(chǔ)上，編寫(xiě)了一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)控制程序。關(guān)鍵詞：4個(gè)自由度；液壓驅(qū)動(dòng)；機(jī)械手；關(guān)節(jié)型；控制系統(tǒng)目錄第1章緒論 11.1工業(yè)機(jī)械手的現(xiàn)狀 11.2工業(yè)機(jī)械手的分類(lèi) 31.3工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用 41.4本章小結(jié) 4第2章工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 42.1工業(yè)機(jī)械手的組成 42.2設(shè)計(jì)方案與路線 62.3本章小結(jié) 6第3章機(jī)械手各部分的計(jì)算與分析 63.1手部的總體分析 63.1.1手部設(shè)計(jì)要求 63.1.2手部的計(jì)算 73.2腕部的總體分析 103.2.1腕部設(shè)計(jì)要求 113.2.2腕部的計(jì)算 113.3臂部的總體分析 123.3.1臂部設(shè)計(jì)要求 123.3.2臂部的計(jì)算 133.4機(jī)身的總體分析 153.5本章小結(jié) 15第4章液壓系統(tǒng) 154.1臂部的總體分析 154.2臂部的總體分析 174.3臂部的總體分析 18第5章PLC控制系統(tǒng) 19結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21第1章緒論1.1工業(yè)機(jī)械手的現(xiàn)狀關(guān)于機(jī)械手的研究，我國(guó)關(guān)注它的時(shí)間為，上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始，在國(guó)家的大力扶持之下科技人員突破重重工業(yè)發(fā)展難關(guān),目前，已經(jīng)基本完全掌握了工業(yè)機(jī)械手操作機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造開(kāi)發(fā)技術(shù),控制傳動(dòng)系統(tǒng)以及控制硬件和驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)制造技術(shù)。雖然國(guó)內(nèi)的機(jī)械手的出口數(shù)量越來(lái)越多,但仍然在世界上的機(jī)械手市場(chǎng)占比不大。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)代的快速進(jìn)步發(fā)展,人們?yōu)榱送瑫r(shí)追求更舒適的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械工作者的生活環(huán)境條件,需要在惡劣危險(xiǎn)的勞動(dòng)者的生活條件環(huán)境下用各種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)器人制造技術(shù)等來(lái)進(jìn)行相關(guān)工作，以此來(lái)取代人工勞作。國(guó)家不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在飛速的進(jìn)步，結(jié)合現(xiàn)代發(fā)展的迫切需求，這推進(jìn)浙工業(yè)機(jī)器人的不斷深入研究，而且現(xiàn)如今的各行各業(yè)、各制造領(lǐng)域都離不開(kāi)自動(dòng)化、智能化，因此對(duì)于工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新也是其發(fā)展的一大關(guān)注點(diǎn)。工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用極其廣泛，在各行各業(yè)中不斷創(chuàng)新發(fā)展著并開(kāi)辟著新的各種商業(yè)用途。機(jī)械手的應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展也已經(jīng)由最初的一種名為液壓,氣壓的全自動(dòng)控制等等技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)變了，結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人工智能化的方向更符合現(xiàn)代高速度、高質(zhì)量的生產(chǎn)模式，氣壓的全自動(dòng)控制等傳統(tǒng)技術(shù)不再適合。步入二十一世紀(jì)，國(guó)內(nèi)高精端技術(shù)領(lǐng)域得到飛速的發(fā)展，在人工智能領(lǐng)域所取得的成果，國(guó)民乃至世界都有目共睹的，人工智能的發(fā)展，就目前來(lái)看，在當(dāng)下乃至未來(lái)，她都是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域，因此，國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域的發(fā)展道阻且長(zhǎng)、任重道遠(yuǎn)。為了達(dá)到能準(zhǔn)確使這個(gè)自動(dòng)機(jī)械工件手臂本身具有"眼睛"，其功能是為去準(zhǔn)確識(shí)別處理不同位置，識(shí)別方位，按設(shè)定方向運(yùn)行，可根據(jù)實(shí)際加工情況進(jìn)行自行判斷處理，如在加工中心中，根據(jù)工況自動(dòng)切換刀具，有的還要求實(shí)現(xiàn)主機(jī)視圖的變換，除此之外，能將三個(gè)外形特征有明顯區(qū)別的自動(dòng)機(jī)械手臂零部件區(qū)分開(kāi)來(lái),首先，它自帶了圖像視覺(jué)模塊，通過(guò)圖像處理，識(shí)別處理三者的外貌特征，傳感器分別將他們進(jìn)行識(shí)別、輸入，所輸入的信息就是此時(shí)它所呈現(xiàn)在主機(jī)視圖不同方位的圖像信息,基于計(jì)算機(jī)，憑借圖像處理技術(shù)分別進(jìn)行計(jì)算分析，詳細(xì)處理三個(gè)點(diǎn)，并進(jìn)行自動(dòng)分辨,判斷它是不是能被同時(shí)自動(dòng)抓取的一個(gè)機(jī)械工件。除此之外，防止導(dǎo)致修正把握條中物件嚴(yán)重發(fā)生損壞，避免出現(xiàn)每次修正調(diào)整握力過(guò)大的情形出現(xiàn)，這是非常必要的，或間接導(dǎo)致修正握力過(guò)小從而直接引起修正把握條中物件快速向上滑落或嚴(yán)重摔下來(lái),一般來(lái)說(shuō)可以考慮采用兩種新的修正把握方法:一種就是通過(guò)單手檢測(cè)一個(gè)處于修正把握中的條件條中物體的與修正手臂的連接角度是否變形,以此方式來(lái)直接決定適當(dāng)?shù)拿看涡拚{(diào)整握力;另一種修正方法也就是直接通過(guò)雙手檢測(cè)修正雙手的在指甲內(nèi)部與處于把握條中物件的相互之間滑動(dòng)度和相互位移,來(lái)直接決定每次修正時(shí)雙手的調(diào)整握力。時(shí)至今日,在日常生活中，一些日常的操作漸漸地被工業(yè)機(jī)械手所取代，并得到廣泛的應(yīng)用，而且只是僅僅局限于此，對(duì)于更深層次地應(yīng)用仍需不斷深入與探究。一方面使用即可以并節(jié)省大量時(shí)間人力,其實(shí)在經(jīng)濟(jì)上的效用已經(jīng)不再是完全無(wú)法代替以前作為人們?cè)诠こ讨袕氖路敝氐墓I(yè)機(jī)械制造工作,不安全的機(jī)械設(shè)備制造環(huán)境,沒(méi)技術(shù)含量的日常生產(chǎn)操作,不好的、對(duì)人體身體有害的重工業(yè)工作環(huán)境等等的相關(guān)工作領(lǐng)域特別突出?？紤]其他制造領(lǐng)域，如電子制造業(yè)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)編程汽車(chē)，在此之外，還包括驅(qū)動(dòng)電子編程工業(yè)，以及移動(dòng)電子信息技術(shù)工業(yè)之類(lèi)，這些都是不僅耗費(fèi)工時(shí)，除此之外對(duì)于加工質(zhì)量要求非?？量?，甚至是其他電子工業(yè)工藝應(yīng)用技術(shù)部分,機(jī)械手的其他工業(yè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)際工作情況決不是這樣只能直接的來(lái)說(shuō)一個(gè)好手感就是非常不錯(cuò)的。雖然上說(shuō)，絕大部分的大型化的工業(yè)部門(mén)在生產(chǎn)加工上存在一些尖銳的問(wèn)題，但這些凸出的難題基本上，都是由于操作日常工時(shí)，以及工序時(shí)間相對(duì)不足而導(dǎo)致的。然而，她們所選取這些工業(yè)機(jī)械手僅僅只能解決部分問(wèn)題，只是局限于一小部分日常操作臨時(shí)工序,這很有可能也就是主要工業(yè)技術(shù)故障原因。然而,利用手動(dòng)化的機(jī)械手或其他類(lèi)似自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備不僅能夠達(dá)到節(jié)省大量時(shí)間人力和機(jī)械成本地并實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械手動(dòng)生產(chǎn)的全過(guò)程更加合理化的工業(yè)技術(shù)發(fā)展要求,今后還一定可能會(huì)因此得到可可持續(xù)性的快速增長(zhǎng),隨著我們技術(shù)的不斷成熟與完善，各方面的問(wèn)題都在不斷被攻克，已經(jīng)解決了諸多技術(shù)問(wèn)題包括：綜合性?xún)r(jià)比，價(jià)格比在那么貴了，性能還好；應(yīng)用領(lǐng)域更廣了，面向了各行各業(yè),可以說(shuō)，機(jī)械手的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有很好的未來(lái)，飛速發(fā)展，那是毋庸置疑的。機(jī)電設(shè)備一體化制造生產(chǎn)是大勢(shì)所趨，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展及其快，因此被廣泛應(yīng)用,在這兩者的驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械手的研發(fā)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并且日漸在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)有著其不可取代的地位，細(xì)心者可發(fā)現(xiàn)，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線，這個(gè)領(lǐng)域的機(jī)械手的應(yīng)用最為常見(jiàn)。1.2工業(yè)機(jī)械手的分類(lèi)按功能來(lái)進(jìn)行分類(lèi)：簡(jiǎn)易型機(jī)械手：程序公式可以再細(xì)分為固定式和二次式的可變式。凸輪轉(zhuǎn)鼓圓盤(pán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)鼓和固定轉(zhuǎn)動(dòng)控制擋塊部件凸輪圓盤(pán)轉(zhuǎn)鼓一起在原來(lái)可以用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)部件:可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)銷(xiāo)板來(lái)控制固定轉(zhuǎn)動(dòng)部件，用來(lái)保持給定可變轉(zhuǎn)動(dòng)部件程序。記憶再現(xiàn)型機(jī)械手：通過(guò)控制系統(tǒng)把整個(gè)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)程序循環(huán)起來(lái)，用連接器的磁帶來(lái)完成程序的錄制。主機(jī)控制的機(jī)械手：可以更換各種類(lèi)型的穿孔式運(yùn)動(dòng)履帶或速度控制記憶動(dòng)作控制器的介質(zhì)使該部件隨時(shí)隨地改變速度記憶動(dòng)作,甚至讓你可以同時(shí)對(duì)它進(jìn)行多種類(lèi)的速度記憶控制。有時(shí)也可認(rèn)為它是一個(gè)計(jì)算機(jī)，不一樣的是，它是采用可編程序控制，亦或是普通的控制通用機(jī)，或者是受微機(jī)編程控制器所控制的。智能機(jī)械手：智能機(jī)械手具有高效性，操作方便，靈活度更高，并逐步輕量化。按用途來(lái)進(jìn)行分類(lèi)：專(zhuān)用機(jī)械手：有固定的驅(qū)動(dòng)程序的工業(yè)機(jī)械自動(dòng)裝置,專(zhuān)用機(jī)械手面對(duì)的是工作勞動(dòng)對(duì)象是固定不變的。操作比較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,可靠性高。無(wú)法獨(dú)立運(yùn)力運(yùn)行，由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)程序控制。隨著我國(guó)工業(yè)成產(chǎn)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，越來(lái)越多的專(zhuān)用設(shè)備生產(chǎn)車(chē)間開(kāi)始使用專(zhuān)用機(jī)械手來(lái)進(jìn)行成產(chǎn)制造。通用機(jī)械手：通用機(jī)械手的操作系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行的,動(dòng)作靈活根據(jù)不同的需求具有一定的靈活性。通用機(jī)械手的主要特點(diǎn)顧名思義，它的通用性好，爪子的抓取范圍廣,定位精度也不錯(cuò)。在自動(dòng)化生產(chǎn)線占比逐步增大，生產(chǎn)線逐步向著適應(yīng)多種做工條件發(fā)展。1.3工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)機(jī)械手的技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,因此，按應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可將其歸納劃為下面的一些主要方面:（1）加工生產(chǎn)回轉(zhuǎn)體的零部件自動(dòng)線方面（2）實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化成產(chǎn)線（3）鑄、鍛、焊、熱處理生產(chǎn)線（4）專(zhuān)用裝備生產(chǎn)線1.4本章小結(jié)本章的主要內(nèi)容是，總結(jié)歸納了國(guó)內(nèi)關(guān)于機(jī)械手的發(fā)展現(xiàn)狀，并根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械手的進(jìn)行分類(lèi)，從功能和用途兩方面就行分類(lèi)，機(jī)械手的在生產(chǎn)中的應(yīng)用。機(jī)械手的在生產(chǎn)中的應(yīng)用逐步增多，國(guó)內(nèi)工廠的自動(dòng)化程度也得到了飛速提升。第2章工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案2.1工業(yè)機(jī)械手的組成關(guān)系如下圖2.1所示：圖2.1工業(yè)機(jī)械手各部分關(guān)系圖1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：①手部：與其他機(jī)械工件發(fā)生接觸的部分,一般學(xué)者認(rèn)為主要是通過(guò)手部肢體回旋動(dòng)旋轉(zhuǎn)型或者是手部回旋平移型。傳動(dòng)形式杠桿支撐機(jī)構(gòu)機(jī)床使用傳動(dòng)形式多樣。與被抓取物件直接接觸的部位，因?yàn)楸蛔トノ矬w的形狀不一樣，所以爪子的設(shè)計(jì)形式也各不相同。爪子大致分為吸附類(lèi)型的和夾持類(lèi)型的。吸附類(lèi)型的爪子主要靠吸盤(pán)來(lái)吸取物件，而夾持式的爪子主要靠夾緊力來(lái)夾持物體。爪子的設(shè)計(jì)不僅需要能夠穩(wěn)定的固定物件而且不能夠破壞物件的表面。②腕部:機(jī)械手的腕部連接著爪子與機(jī)械大臂，是不可或缺的一部分，并且能夠更精確的調(diào)節(jié)抓取物體的橫向與縱向方位。機(jī)械手的腕部連接著爪子（吸附類(lèi)型或者夾持類(lèi)型）與機(jī)械大臂，是非常重要且絕對(duì)不可或缺的一個(gè)部位，能夠在一定范圍內(nèi)更精確的調(diào)節(jié)抓取物體的位置精度。③臂部:身體支撐運(yùn)動(dòng)手臂主要用途是一種用來(lái)用作支撐被用力物體抓住的任何東西,它是支撐運(yùn)動(dòng)部件，用于支撐手部、腕、腿及肩部的正常運(yùn)作。就我們自身而言，手臂的一大作用可實(shí)現(xiàn)我們雙手的快速抓舉動(dòng)作，當(dāng)快速性地抓取一個(gè)特定物件,并按照你之前預(yù)定好的工作要求將其快速移動(dòng)或是搬運(yùn)或者輸送到一個(gè)由你給定具有物理量的位置。本人設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂臂具有四個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。④立柱：立柱是整個(gè)機(jī)械手的核心部位，支撐著機(jī)械手的所有移動(dòng)和抓取所帶來(lái)的受力，有些機(jī)械手立柱和大臂是一個(gè)整體。根據(jù)不同的要求，有些立柱是可以移動(dòng)的，有的立柱也可以進(jìn)行橫向的移動(dòng)，成為可移動(dòng)的立柱。⑤底座：底座是整個(gè)機(jī)械的基礎(chǔ)部件，機(jī)械手的控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大部分都安裝在底座，機(jī)械手能夠完成一系列的機(jī)械運(yùn)動(dòng)離不開(kāi)底座的支撐。2.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：常用的有液壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)。3.控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)是機(jī)械手的重要組成部分，大部分都是電氣控制裝置，本篇機(jī)械手的設(shè)計(jì)也是利用的電氣傳動(dòng)。機(jī)械手按照控制系統(tǒng)的指令來(lái)完成對(duì)被抓取物件的一系列運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)人工輸入的運(yùn)動(dòng)順序指令、運(yùn)動(dòng)軌跡指令和規(guī)定的時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成一系列操作。4.位置檢測(cè)裝置：通過(guò)對(duì)物件移動(dòng)方位的檢測(cè)來(lái)監(jiān)督控制系統(tǒng)是否發(fā)出了錯(cuò)誤指令來(lái)進(jìn)行操作，當(dāng)物件的移動(dòng)范圍與提前輸入的位置坐標(biāo)不符時(shí)，位置檢測(cè)裝置就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)候就需要人工來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，查看問(wèn)題所在。2.2設(shè)計(jì)方案與路線1.查看手臂，爪子等部件的相關(guān)文獻(xiàn);2.確定各個(gè)部件的發(fā)展方向和整體構(gòu)思;3.各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析;4.查表得出運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及進(jìn)行計(jì)算;5.繪制各個(gè)零部件的草圖;6.繪制裝配圖以及原理圖;7.總結(jié)前面遇到錯(cuò)誤集中處理。2.3本章小結(jié)本章主要詳細(xì)介紹了機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案，讓我們知道一個(gè)機(jī)械手的整體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手，我們需知道它是由哪些結(jié)構(gòu)組成的，具體需要配置什么以及參數(shù)，更重要的是它的生產(chǎn)路線。總而言之，一個(gè)合理的設(shè)計(jì)思路非常重要，一個(gè)合理、高效的設(shè)計(jì)方案，不僅能綜合考慮機(jī)械手的性能全面實(shí)現(xiàn)，更能提高工作效率，縮短設(shè)計(jì)進(jìn)程。第3章機(jī)械手各部分的計(jì)算與分析3.1手部的總體分析夾鉗式切削手部工具能實(shí)現(xiàn)加持、切削等動(dòng)作，它是由夾鉗手指、傳動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置三個(gè)大部分綜合組成,它對(duì)用于抓取各種不同形狀的切削工件同時(shí)具有較大的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性,可以同時(shí)抓取具有軸,盤(pán),套三種類(lèi)型的零件,一般使用情況下多數(shù)會(huì)采用兩個(gè)夾鉗手指。3.1.1手部設(shè)計(jì)要求(1)夾緊力和驅(qū)動(dòng)力應(yīng)具滿足工作需求。(2)手指應(yīng)具有合理的開(kāi)閉范圍。(3)同時(shí)應(yīng)盡量保證各種工件在一個(gè)手指內(nèi)的穩(wěn)定夾持運(yùn)動(dòng)精度。(4)提高機(jī)械手的爪子的結(jié)構(gòu)緊湊性，提高家去效率。3.1.2手部的計(jì)算1.尺寸初步擬定：平衡條件（拉桿的受力）：圖3.1因?yàn)樗詍m2.夾緊力：amin=19.88kg圖3.2圖3.33.力的分析：鋼材的G=Z=110mm,則活塞缸總長(zhǎng)L=120mm。，＝60°，4.傳動(dòng)特點(diǎn)：定位到行程（Max），，，5.夾緊油缸外徑，，時(shí)間內(nèi)速度變化量。取為0.5，為0.95，d/D為0.7。，為最大工作壓力的1.5倍,＝1.5。高強(qiáng)度鑄鐵，＝60，S=100mm3.2腕部的總體分析腕部連接著爪子與機(jī)械大臂，是不可或缺的一部分，并且能夠更精確的調(diào)節(jié)抓取物體的方位。腕部與手部連接，通常有三個(gè)自由度，是操作機(jī)構(gòu)中最為復(fù)雜的部分。3.2.1腕部設(shè)計(jì)要求腕部是機(jī)械小臂與機(jī)械手爪的連接部分,腕部又稱(chēng)為機(jī)械手的姿態(tài)部分,末端具有獨(dú)立的自轉(zhuǎn)功能。3.2.2腕部的計(jì)算＝**圖3.4＝:為了簡(jiǎn)化計(jì)算，L=50cm,直徑D=1.0cm＝0.1＝M=，3.3臂部的總體與分析手臂是支撐運(yùn)動(dòng)部件，用于支撐手部、腕、腿及肩部的正常運(yùn)作。就我們自身而言，手臂的一大作用可實(shí)現(xiàn)我們雙手的快速抓舉動(dòng)作，當(dāng)快速性地抓取一個(gè)特定物件。3.3.1臂部設(shè)計(jì)要求1.機(jī)械手臂式機(jī)身的承載因?yàn)楸ＷC精確的位置精度，手臂的運(yùn)動(dòng)幅度要適當(dāng)。在一定的比例內(nèi)來(lái)延長(zhǎng)手臂的懸伸度和長(zhǎng)度,來(lái)確保手臂受力時(shí)的強(qiáng)度和剛度。手臂截面形狀和整體輪廓尺寸要看整體的受力分析。2.臂部運(yùn)動(dòng)速度要適當(dāng)，減小慣性所來(lái)的影響使臂部和機(jī)身整體大型機(jī)身能夠承受一定的彎曲，也就需要能夠承受相對(duì)橫向垂直扭轉(zhuǎn),應(yīng)盡量選用相對(duì)垂直橫向抗彎和采用橫向垂直抗彎來(lái)旋轉(zhuǎn)的對(duì)扭轉(zhuǎn)的作用剛度較高的大型機(jī)身截面板和整體機(jī)身形狀。內(nèi)部空心可以使得手臂可以任意性地布置各種機(jī)械手臂驅(qū)動(dòng)器和控制裝置元件,傳動(dòng)器和控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)以及各種排氣排水管道,有利于機(jī)械手臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊湊。3.手臂動(dòng)作應(yīng)靈活要應(yīng)充分結(jié)合構(gòu)件受力的變形情況,盡量使各個(gè)相互作用力的最大變形進(jìn)行抵消。臂部和機(jī)身支撐支座機(jī)身的臂部機(jī)械結(jié)構(gòu)變形和承承重量不僅與本身臂部機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度值的大小需要有關(guān),同時(shí)與用于支撐的臂部機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度也有很大的關(guān)系，除此之外，臂部支撐件間接的空隙，甚至是移動(dòng)范圍都能影響它。為此，如若想更好的提高支座的剛度和性能，不僅需要從臂部提高手撐支座的臂部機(jī)械剛度結(jié)構(gòu)性和支撐形狀,底板的臂部機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度以及如何提高手撐支座。4.位置精度要高機(jī)械手大部分應(yīng)用于相對(duì)于惡劣環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，也得保證精確的位置精度，否則機(jī)械手的應(yīng)用將毫無(wú)意義；在機(jī)械手的裝備過(guò)程中，良好的機(jī)械工藝會(huì)使機(jī)械手的使用壽命增長(zhǎng)，裝配起來(lái)更加得體，最重要的時(shí)提高了位置精度；在一些冷熱加工、多粉塵的惡劣環(huán)境下，機(jī)械手需要添加隔熱防塵裝置，保證機(jī)械手在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的情況下的位置精度。3.3.2臂部的計(jì)算m==0.80kg設(shè)，，，外徑計(jì)算：=60S=26cm則活塞桿L=32cm活塞桿（45鋼）穩(wěn)定系數(shù)：，求出：n=得出滿足要求。3.4機(jī)身的總體分析機(jī)械手的機(jī)身是很重要的部件之一，對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)有著支撐作用，能有效保證機(jī)械臂的牢靠，因此機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)非常多，受力情況就變得非常復(fù)雜。機(jī)械手的機(jī)身可以進(jìn)行移動(dòng)，擴(kuò)大了整體的操作空間。3.5本章小結(jié)本章是關(guān)于機(jī)械手的手部整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，具體為腕.部以及臂.部設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)要.求，以及關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的分析計(jì)算。第4章液壓系統(tǒng)4.1液壓缸以第三章的相關(guān)參數(shù)為參考依據(jù)，各零部件的規(guī)格選型如下。1.活塞缸：已知參數(shù)：2.擺動(dòng)杠：已知參數(shù)：F1==8.67cm/sF1：夾緊缸M2：回轉(zhuǎn)杠M3：擺動(dòng)缸M4：回轉(zhuǎn)缸F5：活塞缸3.流量計(jì)算。Q1：夾緊缸流量Q2：回轉(zhuǎn)缸流量Q3：擺動(dòng)缸流量Q4：回轉(zhuǎn)缸流量Q5：活塞缸流量4.2液壓元件計(jì)算與選擇工作壓力的計(jì)算：=（5—8）液壓泵的流量的計(jì)算：，一般情況下K=1.1—1.5選擇液壓泵的規(guī)格選取其額定壓力比=30%—60%?！分袚p失的壓力=0.5，=4.5+0.5=5的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力,為了保證泵的壽命，使得，：液壓泵的最大流量：系統(tǒng)泄漏系數(shù)，現(xiàn)取=1.2排量（雙聯(lián)葉片泵）：94mL/r；額定的壓力：=10.65；轉(zhuǎn)速（電動(dòng)機(jī)）：；容積的效率：；總的工作效率：。P=245.254.3本章小結(jié)本章主要介紹了液壓機(jī)械手臂和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些東西組成，各元器件的結(jié)構(gòu)是什么樣,以及工作原理，具體怎么操作使用的，并結(jié)合實(shí)際使用情況，說(shuō)明在其工作中應(yīng)注意的事項(xiàng)，液壓動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)于其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1.液壓系統(tǒng)的元件可拆分，方便維修，靈活操作;2.降低了系統(tǒng)重量減小了整體負(fù)載,提高了定位精度，速度也到了提升。3.控制系統(tǒng)得到改善,可順暢的實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;4.性能優(yōu)越，物美價(jià)廉。第5章PLC控制系統(tǒng)本畢設(shè)是基于PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的控制，對(duì)于整個(gè)機(jī)械手而言，PLC的優(yōu)點(diǎn)在于：技術(shù)成熟，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，PLC的使用極其廣泛，它對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的控制穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，程序易編寫(xiě)，也很容易去理解，且能有效的、實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且很平穩(wěn)。針對(duì)機(jī)械手行動(dòng)路線的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，首先是定位，其次是正確的運(yùn)動(dòng)邏輯，因此需基于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理去計(jì)算分析，對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡曲線進(jìn)行規(guī)劃、構(gòu)建以及展開(kāi)合理的軟件程序編程。綜合以上的設(shè)計(jì)要求，以上針對(duì)、移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上足夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)動(dòng)作的正常運(yùn)作，以及各種復(fù)雜操作。結(jié)論本篇設(shè)計(jì)的機(jī)械手運(yùn)用了這大學(xué)五年所學(xué)到的理論基礎(chǔ)知識(shí)，以及繪圖方面的知識(shí)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)等，本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)裝卸料機(jī)械手主要在進(jìn)行冶煉鍛造的多粉塵溫度高的惡劣環(huán)境下使用以代替工人進(jìn)行工作，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：1.工作持續(xù)時(shí)間持久,可以全天二十四小時(shí)進(jìn)行工作,可以人工費(fèi)用,降低了勞動(dòng)成本，維持