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摘 要
本文是设计数控机床上下料机械手，通过查阅相关资料以及对本专业知识的学习和应用，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种数控机床上下料机械手。针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了设计。具体进行了机械手的总体设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了设计，基本达到了预期的设计目的
关键词:机械手； PLC；液压伺服定位；电液系统
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目 录
绪 论 ............................................................. 1 一、机械手的发展概况 ................................................... 2
（一）工业机械手的国内外发展历史和现状 ............................. 2 （二）PLC控制技术在国内外的发展概况 ................................ 3 （三）课题的提出及主要任务 ......................................... 5 （四）机械手在数控机床的应用 ....................................... 6 二、机械手的总体设计方案 ............................................... 7
（一）上下料机械手的工作原理 ....................................... 7 （二）机械手的组成 ................................................. 7 三、机械手执行机构的设计 .............................................. 11
（一）机械手的运动概述 ............................................ 11 （二）执行机构主要部分的设计 ...................................... 11 （三）手臂结构的设计 .............................................. 12 （四）执行机构的工作流程 .......................................... 13 四、机械手的驱动系统设计 .............................................. 14
（一）机械手驱动系统的控制设计 .................................... 14 （二）气动元件选取及工作原理 ...................................... 15 五、机械手控制系统的设计 .............................................. 16
（一）控制系统的性能要求 .......................................... 16 （二）控制系统 PLC 的选型及控制原理设计 ........................... 17 （三）PLC 程序设计 ................................................ 21 结 论 ............................................................ 25 参考文献 .............................................................. 26 致 谢 ............................................................ 27
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绪 论
工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、课重复编程/能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、抵压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛地引用
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