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1、毕业设计（论文）毕业设计（论文）论文题目机电工程系 系别机电工程系 专业机电一体化 班级机电 08313 班 姓名史 先 均 指导教师林金泉 李晓钟2011 年 5 月四川工商职业技术学院教务处制摘 要伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，手们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了手工的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机械手系统中传统的任务执行机构，是机械手的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为手们所认识：它能部分地代替手工操作；能按照生产
2、工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善手工的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。系列 PLC 作为控制机对工业机械手进行控制及监控。关键词关键词可编程控制械 PLC机械手设计及改进传动目 录引 言.1第一章 机械手平面草图尺寸及要求.31.1 机械手平面草图.31.2 控制要求.3第二章 机械手电路设计 PLC.42.1 设计目的.42.2 技术指标.42.3 设计方案.42.4 系统软件设计.62.5 PLC 控制系统程序设计.72.6 程序调试.8第三章 实验平台介绍及机械手的设计. 错误！
3、未定义书签。错误！未定义书签。3.1 机械手的设计.103.2 驱动方式.123.3 制动机械.13第四章 机械手设计分析.144.1 所完成的工作.144.2 设计问题.144.3 可以继续探索的方向.15结论.16致谢.16参考文献.171引 言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机械
4、手的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机械手” ：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手） 。机械手是一种具有手体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。简而言之，机械手就是用机械代替手手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机械手一般分为三类。第一类是不需要手工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主
5、机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要手工操作的，称为操作机（Manipulator） 。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机械手来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand” ，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。机械手首先是从美国开始研制的。1958
6、 年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进两种典型机械手后，大力从事机械手的研究。2目前工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠手工进行控制；控制方式则为开环式，没有识别能力；改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感械，把感觉到的信息进行反馈，使机械手具有感觉机能。第三代机械手（机械手）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备
7、保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统 FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元 FMC(Flexible Manufacturing Cell) 中的重要一环。随着工业机械手研究制造和应用领域不断扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。国际工业机械手会议 ISIR 决定每年召开一次会议，讨论和研究机械手的发展及应用问题。目前，工业机械手主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。使用工业机械手代替手工操作的，主要是在危险作业（广义的） 、多粉尘、高温、噪声、工作空
8、间狭小等不适于手工作业的环境。随着现代化生产技术的提高，机械手设计生产能力进一步得到加强，尤其当机械手的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合， 从而改变目前机械制造的手工操作状态，提高了生产效率。3第一章 机械手平面草图尺寸及要求1.1 机械手平面草图如图 1-1 所示：图 1-1 机械手主视1.2 控制要求1在传输带 A 端部，安装如图 2-2图 1-2 机械手工作流程图2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带 A 运转。当光电开关检测到物品后，传送带 A 停。3传输带 A 停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带 A 上搬到传送带B(连续运转）上。4.机械手返回原位后，自动再起动传送带 A 运转，进行下一个循环。5按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。6.机械手的上升下降和左移右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动4液压装置实现，每个线圈完成一个动作。7.抓紧放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均
