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1、
搬運機器人
設計
班級：
姓名：
學號：
搬運機器人能夠模仿人手部的部分動作，按照設定的程序、軌跡和要求，代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行單調(diào)持久的作業(yè)，實現(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)可能的危險情況，保障生產(chǎn)安全，還能促進工作線的流水化，提高了工作效率，降低了勞動強度，改善了勞動環(huán)境，已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一種自動化裝置。
本機器人用于生產(chǎn)線上工件的自動搬運，下圖為機器人動作示意圖，機械手按下述順序周而復始地工作：
根據(jù)對機器人的工藝過程及控制要求分析，機械手的動作過程如圖所示：
一、搬運機械手總體結(jié)構(gòu)設計
2、
（1）該機器人采用圓柱坐標型，具有三個自由度，即手臂的伸長、縮短，手臂的上升、下降和整體旋轉(zhuǎn)。
（2）該機器人采用液壓驅(qū)動，其具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、安全、經(jīng)濟、易于實現(xiàn)過載保護且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)點。
（3）在控制方式選擇上，由于其功能只是在兩個傳送帶之間搬移工件，運動簡單，控制要求不高，因此采用點位控制方式。
（4）此搬運機器人是在兩個工作臺之間搬運工件，其動作比較簡單，選用電位器進行定位。
（5）此機器人應用于自動生產(chǎn)線上，因此，它應該能夠按照控制程序自動運行,即具有自動運行模式。
二、搬運機械手機械結(jié)構(gòu)設計
1、 機身設計
因為圓
3、柱坐標式機器人把回轉(zhuǎn)與升降兩個自由度歸屬于機身，所以設計回轉(zhuǎn)與升降機身，選用旋轉(zhuǎn)液壓缸與升降液壓缸單獨驅(qū)動的回轉(zhuǎn)型機身，如圖1所示，升降液壓缸在上，旋轉(zhuǎn)液壓缸在下。
2、臂部設計
采用雙導向桿的臂部伸縮結(jié)構(gòu)。缸體直接固定在升降立柱上，活塞桿與兩根導向桿連接一起組成伸縮臂，由于活塞桿與導向桿全部藏在缸體內(nèi)，油管也從活塞桿內(nèi)部通過，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整潔。結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3、手部腕部設計
因為工件的形狀為圓柱形，所以帶“V”型鉗口的手爪，本次設計的搬運機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位式結(jié)構(gòu)，杠桿端部固定安裝著圓柱銷，當拉桿向上拉時，圓柱銷就在兩個鉗爪的滑槽中移動
4、，帶動鉗爪繞兩支點回轉(zhuǎn)，夾緊工件；拉桿向下推時，使鉗爪松開工件。結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4、整體機械結(jié)構(gòu)設計
搬運機器人整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。
三、搬運機器人液壓系統(tǒng)設計
包括夾緊液壓缸液壓回路設計、伸縮液壓缸液壓回路設計、升降液壓缸液壓回路設計、旋轉(zhuǎn)（齒條）液壓缸液壓回路。液壓傳動具有較大的功率體積比，壓力、流量均容易控制，可無級調(diào)速，反應靈敏，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，維修方便。
四、搬運機械手控制系統(tǒng)設計
采用PLC控制，包括操作面板設計、I/O點數(shù)確定及PLC選型、PLC外部接線圖設計、PLC控制程序設計。通過分析控制要求，應該設計機械手復位程序、手動運行程序和自動運行程序。
搬運機械手在暫停或者等待指令時，液壓系統(tǒng)的液壓泵一般要處于卸荷狀態(tài)，因此，還要設計控制液壓泵卸荷與否的程序，對液壓泵進行控制。
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車輛a
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