摘要:本次设计的工业机械手主要选择以工厂里面固定场所的上下料机械手为目的来进行相关设计。能够代替人力进行繁重的无限循环劳作，进行时间和资源的双重节省。

本次设计方案主要包括说明书、机械装配图、液压系统传动图、PLC系统控制原理图。说明书主要包括三大部分：机械部分设计、驱动部分的设计、控制部分的设计。机械部分主要包括手部的设计、腕部的设计、手臂的设计；驱动部分主要包括驱动源的选择、各个机械部分所需要的驱动力的计算以及液压传动系统的设计；控制部分主要包括PLC的选型、PLC内部地址与实物接线图、PLC程序控制梯形图。主要能够实现的操控目标是，当按下连续启动按钮时，机械手能够实现连续循环动作；当按下停止按钮时，机械手无论在任何位置都能够实现停止功能；当按下复位按钮时，机械手能够实现自动回复到原位。

关键词 机械手；液压传动；PLC控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 工业机械手的基本概念-1

1.2 工业机械手的组成与分类-1

1.2.1 机械手组成-1

1.2.2机械手分类-2

1.3 机械手的发展与应用-3

1.4 机械手的设计方案-3

1.4.1设计总体框图-3

1.4.2本次机械手设计方案-3

2 机械部分设计-5

2. 1手部机构的设计-5

2.1.1 概述-5

2.1.2手部机构的选用-5

2.1.3 手部传动机构的分析-6

2.1.4手部驱动力计算-7

2.2腕部结构的设计-8

2.2.1概述-8

2.2.2腕部结构-8

2.2.3腕部回转力矩计算-9

2.3臂部结构的设计-10

2.3.1概述-10

2.3.2手臂机构的导向装置-11

2.3.3手臂的伸缩运动机构-11

2.3.4手臂的升降和回转运动机构-12

2.3.5 手臂的横向移动机构-13

2.3.6机械手臂部驱动力计算-14

2.4 各机械机构的定位设计-16

3 驱动部分设计-17

3.1 驱动源的选择-17

3.1.1 驱动源的特点-17

3.1.2 驱动源的选定-17

3.2液压系统简介-17

3.3液压系统的组成-17

3.4液压系统的控制回路-18

3.5机械手的液压传动系统-18

3.5.1液压系统卸荷回路-18

3.5.2手臂升降回路-19

3.5.3手指夹紧回路-19

3.5.4手臂伸缩回路-20

3.5.5 手腕回转回路-20

3.5.6液压元件的选择-21

3.6 机械手液压系统的计算-21

3.6.1活塞油缸-21

3.6.2 齿条活塞油缸-22

3.6.3回转油缸-23

3.6.4油泵的选择-23

3.6.5油泵电动机功率-24

4 控制部分设计-25

4.1控制方式的选择-25

4.2电磁铁动作顺序表-26

4.3现场器件与PLC内部等效继电器对照表-27

4.4 PLC与现场器件连接图-28

4.5程序流程图-29

4.6 PLC程序梯形图-30

结论-34

致谢-35

参考文献-36