（全套dwg图纸）五自由度液压机械手及PLC控制系统设计（含毕业论文）

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五自由度液压机械手及控制系统设计摘要轴承支承反力轴承直径由设计知.时摩.得摩工件重心偏置力矩引起的偏置力矩偏偏.式中工件重量偏心距即工件重心到碗回转中心线的垂直距离，当工件重心与手腕回转中心线重合时，偏为零当.，时偏.•腕部启动时的惯性阻力矩惯当知道手腕回转角速度时，可用下式计算惯惯工件•式中手腕回转角速度手腕启动过程中所用时间，假定启动过程中近为加速运动手腕回转部件对回转轴线的转动惯量•工件工件对手腕回转轴线的转动惯量•按已知计算得.，工件.，.,故惯.•当知道启动过程所转过的角度时，也可以用下面的公式计算惯惯工件•式中启动过程所转过的角度手腕回转角速度。考虑到驱动缸密封摩擦损失等因素，般将取大些，可取..惯偏摩.臂部的结构.概述臂部是机械手的主要执行部件，其作用是支承手部和腕部，并将被抓取的工件传送到给定位置和方位上，因而般机械手的手臂有三个自由度，即手臂的伸缩左右回转和升降运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的。立柱的横向移动即为手臂的横向移动。手臂的各种运动通常由驱动机构和各种传动机构来实现，因此，它不仅仅承受被抓取工件的重量，而且承受手部手腕和手臂自身的重量。手臂的结构工作范围灵活性以及抓重大小即臂力和定位精度等都直接影响机械手的工作性能，所以必须根据机械手的抓取重量运动形式自由度数运动速度及其定位精度的要求来设计手臂的结构型式。同时，设计时必须考虑到手臂的受力情况油缸及导向装置的布置内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计臂部时般要注意下述要求刚度要大为防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状的选择要合理。弓字形截面弯曲刚度般比圆截面大空心管的弯曲刚度和扭曲刚度都比实心轴大得多。所以常用钢管作臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢作支承板。导向性要好为防止手臂在直线移动中，沿运动轴线发生相对运动，或设置导向装置，或设计方形花键等形式的臂杆。偏重力矩要小所谓偏重力矩就是指臂部的重量对其支承回转轴所产生的静力矩。为提高机器人的运动速度，要尽量减少臂部运动部分的重量，以减少偏重力矩和整个手臂对回转轴的转动惯量。运动要平稳定位精度要高由于臂部运动速度越高重量越大，惯性力引起的定位前的冲击也就越大，运动即不平稳，定位精度也不会高。故应尽量减少小臂部运动部分的重量，使结构紧凑重量轻，同时要采取定的缓冲措施。.手臂直线运动机构机械手手臂的伸缩升降及横向移动均属于直线运动，而实现手臂往复直线运动的机构形式比较多，常用的有活塞油气缸活塞缸和齿轮齿条机构丝杆螺母机构以及活塞缸和连杆机构。手臂伸缩运动这里实现直线往复运动是采用液压驱动的活塞油缸。由于活塞油缸的体积小重量轻，因而在机械手的手臂机构中应用比较多。如下图所示为双导向杆手臂的伸缩结构。手臂和手腕是通过连接板安装在升降油缸的上端，当双作用油缸的两腔分别通入压力油时，则推动活塞杆即手臂作往复直线运动。导向杆在导向套内移动，以防止手臂伸缩时的转动并兼做手腕回转缸及手部的夹紧油缸用的输油管道。由于手臂的伸缩油缸安装在两导向杆之间，由导向杆承受弯曲作用，活塞杆只受拉压作用，故受力简单，传动平稳，外形整齐美观，结构紧凑。可用于抓重大行程较长的场合。图双导向杆手臂的伸缩结构导向装置液压驱动的机械手手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止手臂绕轴线发生转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩的作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂的结构时，必须采用适当的导向装置。它根据手臂的安装形式，具体的结构和抓取重量等因素加以确定，同时在结构设计和布局上应尽量减少运动部件的重量和减少手臂对回转中心的转动惯量。目前采用的导向装置有单导向杆双导向杆四导向杆和其他的导向装置，本机械手采用的是双导向杆导向机构。双导向杆配置在手臂伸缩油缸两侧，并兼做手部和手腕油路的管道。对于伸缩行程大的手臂，为了防止导向杆悬伸部分的弯曲变形，可在导向杆尾部增设辅助支承架，