搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)

1、搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：搬運(yùn)機(jī)器人能夠模仿人手部的部分動(dòng)作，按照設(shè)定的程序、軌跡和要求，代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一些人工不可能完成的工作，這不僅可以使人手避免出現(xiàn)可能的危險(xiǎn)情況，保障生產(chǎn)安全，還能促進(jìn)工作線的流水化，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)環(huán)境，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一種自動(dòng)化裝置。本機(jī)器人用于生產(chǎn)線上工件的自動(dòng)搬運(yùn)，下圖為機(jī)器人動(dòng)作示意圖，機(jī)械手按下述順序周而復(fù)始地工作：根據(jù)對(duì)機(jī)器人的工藝過(guò)程及控制要求分析，機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程如圖所示：一、搬運(yùn)機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）該機(jī)器人采用圓柱坐標(biāo)型，具有三個(gè)自由度，即手臂的伸長(zhǎng)、縮短，手臂的

2、上升、下降和整體旋轉(zhuǎn)。（2）該機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)，其具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)且液壓元件能夠自行潤(rùn)滑等一系列優(yōu)點(diǎn)。（3）在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個(gè)傳送帶之間搬移工件，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，控制要求不高，因此采用點(diǎn)位控制方式。（4）此搬運(yùn)機(jī)器人是在兩個(gè)工作臺(tái)之間搬運(yùn)工件，其動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，選用電位器進(jìn)行定位。（5）此機(jī)器人應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線上，因此，它應(yīng)該能夠按照控制程序自動(dòng)運(yùn)行,即具有自動(dòng)運(yùn)行模式。二、搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、 機(jī)身設(shè)計(jì)因?yàn)閳A柱坐標(biāo)式機(jī)器人把回轉(zhuǎn)與升降兩個(gè)自由度歸屬于機(jī)身，所以設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)與升降機(jī)身，選用旋轉(zhuǎn)液壓缸與升降液壓缸單獨(dú)驅(qū)

3、動(dòng)的回轉(zhuǎn)型機(jī)身，如圖1所示，升降液壓缸在上，旋轉(zhuǎn)液壓缸在下。2、臂部設(shè)計(jì)采用雙導(dǎo)向桿的臂部伸縮結(jié)構(gòu)。缸體直接固定在升降立柱上，活塞桿與兩根導(dǎo)向桿連接一起組成伸縮臂，由于活塞桿與導(dǎo)向桿全部藏在缸體內(nèi)，油管也從活塞桿內(nèi)部通過(guò)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整潔。結(jié)構(gòu)如圖2所示。3、手部腕部設(shè)計(jì)因?yàn)楣ぜ男螤顬閳A柱形，所以帶“V”型鉗口的手爪，本次設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)器人手爪采用滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)，夾緊缸采用單作用彈簧復(fù)位式結(jié)構(gòu)，杠桿端部固定安裝著圓柱銷(xiāo)，當(dāng)拉桿向上拉時(shí)，圓柱銷(xiāo)就在兩個(gè)鉗爪的滑槽中移動(dòng)，帶動(dòng)鉗爪繞兩支點(diǎn)回轉(zhuǎn)，夾緊工件；拉桿向下推時(shí)，使鉗爪松開(kāi)工件。結(jié)構(gòu)如圖3所示。4、整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。三、搬運(yùn)機(jī)器人液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括夾緊液壓缸液壓回路設(shè)計(jì)、伸縮液壓缸液壓回路設(shè)計(jì)、升降液壓缸液壓回路設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路。液壓傳動(dòng)具有較大的功率體積比，壓力、流量均容易控制，可無(wú)級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，維修方便。四、搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用PLC控制，包括操作面板設(shè)計(jì)、I/O點(diǎn)數(shù)確定及PLC選型、PLC外部接線圖設(shè)計(jì)、PLC控制程序設(shè)計(jì)。通過(guò)分析控制要求，應(yīng)該設(shè)計(jì)機(jī)械手復(fù)位程序、手動(dòng)運(yùn)行程序和自動(dòng)運(yùn)行程序。 搬運(yùn)機(jī)械