摘要：本次课题的清洗机吊运机械手目的是为了解决人工化学清洗带来的危害。本次设计对象为清洗机的吊运机械手，属于工业机器人中的一类。该产品主要用于机械零部件、光学零部件、机电元件、过滤器等设备的清洗。 它可以让所清洗零件的表面焕发光彩，就像新的一样，它的优点有很多，比如比较省力、耐用，在一些工业化发达的国家有较大的经济效益。它也方便了企业对设备及设备的零件进行维护、清洗和保养。我国也开始使用这种技术并取得了良好成绩。

本次课题设计的吊运机械手采用PLC控制，主要驱动为1个三相电机和一个步进电机，控制机械手的上下左右4个方向的运动。本次机械手设计通过3个模块进行设计，分别是：垂直升降的吊运模块、平行于地面运动的平移模块和PLC控制模块。-

关键词：吊运机械手 工业机器人 PLC控制

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 课题背景-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2国内研究现状-1

1.3 课题的研究设想及意义-2

2 吊运机械臂的总体方案设计-4

2.1 机械臂垂直升降机构设计-4

2.2 机械臂水平传动机构设计-5

2.2.1 齿轮齿条机构-5

2.2.2 丝杠螺母机构-6

2.2.3 曲柄滑块机构-6

2.2.4 液压缸伸缩杆机构-6

3 轴系零件计算及强度校核-8

3.1 上轴的计算及强度校核-8

3.1.1 上轴轴直径的计算-8

3.1.2按弯扭合成强度条件计算-9

3.2下轴的计算-11

3.3轴承的选择及轴承端盖的计算-12

3.3.1滚动轴承的选择-12

3.3.2轴承外端盖的轴向尺寸确定-12

3.4 键的选择和校核-13

3.4.1小带轮处键-13

3.4.2大带轮处键-13

4 重要零部件设计-15

4.1 手臂架的结构设计-15

4.2带轮的结构设计-16

4.2.1确定计算功率Pca-16

4.2.2选择V带的带型-16

4.2.3确定带轮的基准直径dd1并验算带速vd-16

4.2.4确定V带的中心距a和基准长度Lk-16

4.2.5验算小带轮上的包角1-16

4.2.6计算带的根数z-16

4.2.7带轮的结构设计-17

4.3 手臂架与皮带的链接装置设计-18

4.4平移机构的设计-18

4.4.1初选基本尺寸-18

4.4.2螺杆螺母的验算-19

4.5驱动选型-19

4.5.1带轮电机选型-19

4.5.2丝杠螺母机构电机选型-20

5 控制系统设计-21

5.1机械手动作流程-21

5.1.1动作流程拟定-21

5.1.2控制流程拟定-22

5.2控制电路设计-22

6 结论-26

参考文献-27

致 谢-28