機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)篇一：機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘 2ABSTRACT 3 第一章論 4的概1.1 機(jī) 械 手述 4 41.2氣動(dòng)機(jī)械手的發(fā)展 6第 二 章 機(jī) 械 手 總 體 方 案 的 設(shè) 計(jì) 72.1 機(jī) 械 手 的 工 作 過 程 及 控 制 要 求 72.1.1 機(jī) 械 手 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 7 9數(shù) .2.2 機(jī) 械 手 的 方 案 設(shè) 計(jì) 及 其 主 要 參 10102.2.2 機(jī) 械 手 的 驅(qū) 動(dòng) 方 案 設(shè)計(jì) .2.2.3 機(jī) 械 手 的 控 制 方 案 設(shè)點(diǎn)八、1314111111133.13.23.3PLCPLCPLCPLC153.3.1 根 據(jù) 工 藝 過 程 分 析 控 制

2、 要求 15擇 3.4PLC的選19分配PLC I/O點(diǎn)的編號(hào)（定義號(hào)） .203.5PLC程序設(shè)計(jì) .20手動(dòng)操作程序 2122設(shè)計(jì)小32謝 33主要參考獻(xiàn) .34摘要機(jī)械手 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定 程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替 人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境 下操作以保護(hù)人身安全，因而得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電 動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用 機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌 跡控制機(jī)械手等。本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手采用上下升降加平面轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)，機(jī) 械手的動(dòng)

3、作由氣動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)缸由相應(yīng)的電磁閥來控制， 電磁閥由PLC控制。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件完成，能十分方便的嵌入 到各類工業(yè)生產(chǎn)線中。機(jī)械手采用PLC控制，具有可靠性高、 改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)，無論是進(jìn)行時(shí)間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設(shè)定 PLC程序來實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機(jī)械手 的動(dòng)作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。關(guān)鍵詞 : 機(jī)械手 電磁閥 PLCABSTRACT Manipulator hand and arm can imitate the certain movements function, according to fixed program to grab, transporting

4、or operating tool for automatic operation of the device. It can replace the hard labor in order to realize people the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely used.The type of manipulator, according to drive mode

5、 can be divided into hydraulic, pneumatic, electric and mechanical manipulator; According to applicable range can be divided into robots for and general manipulator two; According to the trajectory control mode can be divided into position control and continuous track control robots.The design of th

6、e manipulator and add plane rotation type and structure, the action of the manipulator by pneumatic cylinder driving, pneumaticcylinder of thecorresponding electromagnetic valve to control, electromagnetic valve controlled by PLC. Drive the implementation of the component finish, can very convenient

7、 embedded in all kinds of industrial production line. Manipulator used PLC control, and has high reliability, change program flexible, and other advantages, whether for time control or travel control or mixed control, can be set to realize through PLC program. According to the order of the manipulat

8、or action can modify the program, so that more of the manipulator strong generality.Keywords: manipulator electromagnetic valve PLC第一章 緒論1.1 機(jī)械手的概述機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按照給定程序、軌跡 和要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn) 中應(yīng)用的機(jī)械手叫做“工業(yè)機(jī)械手” 。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用 機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率，可以減輕 勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。尤其在高溫、高 壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和

9、放射性等惡劣的 環(huán)境下，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。隨著生 產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，在機(jī)械加工、沖 壓、鍛、鑄、焊接、熱處理、 電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、 交通運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人及機(jī)械手所作的定義不盡相同。國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)化組織 (ISO) 對(duì)機(jī)器人的定義 : “機(jī)器人是一種能自動(dòng)定位、 可控的可編程的多功能操作機(jī)。這類操作機(jī)具有幾個(gè)軸，在 可編程序操作下， 能處理各種材料、 零件、工具和專用裝置， 以執(zhí)行各種任務(wù)。 ”美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (NBS) 對(duì)機(jī)器人的定義 : “一種可編程，并 在自動(dòng)化控制下執(zhí)行某種特定操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械 裝置?！?/p>

10、日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義 : “一種裝 備有記憶裝置和最終執(zhí)行裝置，能夠完成各種移動(dòng)來代替人 類勞動(dòng)的通用機(jī)器。 ”它又分為以下兩種情況來定義 :(1) 工 業(yè)機(jī)器人 : “一種能執(zhí)行與人的上肢類似動(dòng)作的多功能機(jī)器。(2) 智能機(jī)器人 : “一種具有感覺和識(shí)別能力，并能夠控制自 身行為的機(jī)器。 ”機(jī)械手可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩大類。專用機(jī) 械手: 它作為整機(jī)的附屬部分，動(dòng)作簡(jiǎn)單，工作對(duì)象單一，具有固定 （有時(shí)可調(diào) ） 程序，使用大批量的自動(dòng)生產(chǎn)。如自動(dòng) 生產(chǎn)線上的上料機(jī)械手，自動(dòng)換刀機(jī)械手，裝配焊接機(jī)械手 等裝置。通用機(jī)械手 : 它是一種具有獨(dú)立的控制系統(tǒng)、程序 可變、動(dòng)作靈

11、活多樣的機(jī)械手。它適用于可變換生產(chǎn)品種的 中小PLC的硬件結(jié)構(gòu)主要分單元式和模塊式兩種。將PLC的主要部分 （包括 CPU、 I/O 系統(tǒng)、電源等 ） 體積小，安裝方 便，全部安裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式主要有四種：直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓 柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)。各結(jié)構(gòu)形式及其相 應(yīng)的特點(diǎn)，分別介紹如下：（1）. 直角坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 直角坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是用三個(gè)相互垂直的直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，如圖1-1.a 。由于直線運(yùn)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制，因 此，其運(yùn)動(dòng)位置精度高，但此種類型機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)空間相對(duì) 較小，如要達(dá)到較大運(yùn)動(dòng)空間， 則要求機(jī)械手的尺寸足夠大。 直角坐標(biāo)機(jī)械

12、手的工作空間為一空間長(zhǎng)方體，主要用于裝配 作業(yè)及搬運(yùn)作業(yè)。直角坐標(biāo)機(jī)械手有懸臂式，龍門式，天車 式三種結(jié)構(gòu)。（2）. 圓柱坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圓柱坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及兩個(gè) 直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，如圖 1-1.b 。其工作空間是一個(gè)圓柱狀 的空間。這種機(jī)械手構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，精度相對(duì)較高，常用于 搬運(yùn)作業(yè)。（3）. 球坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 球坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和一個(gè)直 線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，如圖 1-1.c 。其工作空間是一個(gè)類球形的 空間。這種機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，但精度不很高，主 要應(yīng)用于搬運(yùn)作業(yè)。（4）. 關(guān)節(jié)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 關(guān)節(jié)型機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是由三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)

13、現(xiàn)的，如 圖 1-1.d 。相對(duì)機(jī)械手本體尺寸，其工作空間比較大，動(dòng)作 靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。此種機(jī)械手在工業(yè)中應(yīng)用十 分廣泛，如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)。關(guān)節(jié)型機(jī)械手 又分為水平關(guān)節(jié)型和垂直關(guān)節(jié)型兩種。圖 1-1 四種機(jī)器人坐標(biāo)形式 篇二：機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書摘要 在當(dāng)今大規(guī)模的制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障 產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，工業(yè)機(jī)械手作 為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)認(rèn)同并采用。工 業(yè)機(jī)械手的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個(gè) 國(guó)家的工業(yè)自動(dòng)化水平。 目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、 噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重要性并且勞動(dòng)強(qiáng)度極大的工作，工

14、作方式一般采取試教在線的方式。本文將設(shè)計(jì)一臺(tái)四自由度的工業(yè)機(jī)械手，用于給沖壓設(shè) 配運(yùn)送物料。首先，本文將設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的底座、手、手 腕、臂部等結(jié)構(gòu)。然后選擇合適的傳動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)方式，搭 建工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，本文將設(shè)計(jì)該機(jī)械 手的控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集卡和伺服放大器的選擇，反饋 方式和反饋元件的選擇，端子板電路的設(shè)計(jì)以及控制軟件的 設(shè)計(jì)，重點(diǎn)加強(qiáng)控制軟件的可靠性和機(jī)械手運(yùn)行的安全性。 最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)包括：關(guān)節(jié)的伺服控制和制動(dòng)問題實(shí)時(shí)的檢測(cè) 機(jī)械手的各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)情況，機(jī)械手的示教編程和在線修改 程序，設(shè)置參考點(diǎn)和回參考點(diǎn)。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；示教編程；伺服；制動(dòng)ABSTRACTIn t

15、oday's large-scale manufacturing, the enterprise to improve production efficiency and ensure product quality, universal attention production process automation degree, manipulator as an important member of automatic production line, gradually by enterprise and the use of identity. Industrial rob

16、ot technology level and application degree to a certain extent reflect a nation of industrial automation level. Currently, the manipulator main bear the welding, painting, handling and storage, and the intensity of labor great importance of the work, work way to try to teach the general way online.

17、This paper will design a four degrees of freedom industrial robot, are used to transport materials with stamping set. First of all, this article will design the base of the industrial robot hand, wrist, arm, the structure, etc. And then choose the appropriate transmission mode, driving way, build th

18、e structure of manipulator platform. On this basis, this paper will design the system control system, including data collection card and the choice of servo amplifiers, feedback and feedback of components of the way choice, terminal board circuit design and control of the software design, focusing o

19、n the reliability of the control software and operation safety of manipulator. Finally realize the goals include: the joint servo control and braking problems in real timedetection of each joint movement of the manipulator, the manipulator. Teaching program and modification program, set the referenc

20、e points to the point of reference.Keywords: Manipulator; Demonstration Servo; brake.on-lineand backprogram;摘I緒ABSTRACT II1論 . 11.1 工業(yè)機(jī)械手類 . 2的分1.2工業(yè)機(jī)械手的組目錄成 31.3工業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用 61.4 工 業(yè) 機(jī) 械 手 設(shè) 計(jì) 的 目 的 81.5 工 業(yè) 機(jī) 械 手 設(shè) 計(jì) 的 內(nèi) 容 91.6 工 業(yè) 機(jī) 械 手 的 技 術(shù) 發(fā) 展 方 向 9 2 機(jī) 械 手 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 122.1 原 始 數(shù) 據(jù) （ 主 要 參 數(shù)

21、） 122.2 工 作 要2.3系統(tǒng)組成 132.4總體技術(shù)方案 13 3機(jī)械手的手部設(shè)計(jì)計(jì)算 153.1手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15求 3.2 夾 鉗 式手部設(shè)計(jì)的基本要163.3 夾 鉗式手部的計(jì)算與分析 . 173.4 楔塊等尺寸的確 293.5 材 料 及 連 接 件 選 擇 33 4機(jī)械手的腕部設(shè)計(jì) 計(jì) 344.1 腕 部 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求 344.2 腕 部 結(jié) 構(gòu) 的 選 取 364.3 腕 部 結(jié) 構(gòu) 的 計(jì) 算 37 總 結(jié) 50 參 考 文 獻(xiàn) 51謝 53 附 錄 外 文 獻(xiàn) 541 緒論機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為 人民提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)，不論是傳

22、統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn) 業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械工業(yè)所提供裝備的 性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益 有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量 國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。因此，世界各國(guó) 都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化 生產(chǎn)設(shè)備，工業(yè)機(jī)械手的工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支，它的 特點(diǎn)是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能 上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性， 機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民 經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)

23、化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種 新型裝置，在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線中，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)， 迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展， 使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī) 械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)和 勞動(dòng)，不知疲勞，不懼危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手大的特 點(diǎn)，因此機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛的得 到了應(yīng)用。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合 了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人 對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間 持續(xù) 工作、精確度高、抗惡

24、劣環(huán)境的能力，從某種意義上 說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重 要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自 動(dòng)化設(shè)備。篇三：機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寧波理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 氣動(dòng)裝配機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)姓 名馮斌海學(xué) 號(hào) 15專業(yè)班級(jí) 07 機(jī)械電子（ 4）班指導(dǎo)教師張智煥分 院機(jī)電與能源工程分院完成日期 XX 年6月 2日摘要機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè) 備，它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條 件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用，隨著工業(yè)機(jī) 械化和自動(dòng)化的發(fā)展以及氣動(dòng)技術(shù)自身的一些優(yōu)點(diǎn)，氣動(dòng)機(jī) 械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動(dòng)化的各個(gè)

25、行業(yè)。機(jī)械手主要由 手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。機(jī)械手的種類， 按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、 氣動(dòng)式、 電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手； 按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌 跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。本文就氣動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景作了簡(jiǎn)單概 述。擴(kuò)展我們的知識(shí)面和專業(yè)面，可以加強(qiáng)對(duì)自己的思維訓(xùn) 練和能力培養(yǎng)，還可以填補(bǔ)空白，提高生產(chǎn)效率，很大的現(xiàn) 實(shí)意義。關(guān)鍵詞：氣動(dòng)機(jī)械手；研究方向；發(fā)展趨勢(shì)abstractManipulator is developed in recent years a high-tech automation productio

26、n equipment , It to help stabilize, improve product quality, improve the production efficiency, improve working conditions and product rapid renewal plays an extremely important role , Along with the development of industrial mechanization and automation and pneumatic technology itself some merit, P

27、neumatic manipulator has been widely applied in industries of automated production . Manipulator hand, sports organizations mainly by three major components and control system , According to the driver of the manipulator way type, can be divided into hydraulic, pneumatic, electric type, mechanical m

28、anipulator ; According to applicable range can be divided into special manipulator and general manipulator two kinds ; According to the trajectory control mode can be divided into position control and continuous trajectory control robots .This paper the application of pneumaticmanipulator present co

29、ndition and development prospects were simply summarized . Expand our knowledge and ZhuanYeMian , Can strengthen their thinkingtraining and ability training , Still can fill in theblanksImprove productionefficiencyGreatpractical significance.Keywords: Pneumatic manipulator;Researchdirection; Development trend目錄1.1 機(jī) 械 手. 11.2 氣 動(dòng) 機(jī). 21.3 氣 動(dòng) 技點(diǎn)八、