机械手特点及操作原理说明

1、提升主机

机械手提升主机使用的气缸配合机械杠杆结构。其具有以下几个特点：

1)工作范围广

机械臂最大工作半径可达1.6米。

2)提升行程大

机械臂有效行程可达1米，可实现工件由地面提升到较大安装高度的工作。

3)提升能力强

机械臂最大负载可达100kg，可实现较大工件移载搬运及为负载提供支持，以满足夹具更多的自由度。

4)负载级别多

机械臂在最大负载范围内，能满足不同重量工件需求，在满足提升能力的同时又能够提高机械臂操作的灵活性。

5)旋转角度大

旋转关节及夹具旋转关节可实现300°自由旋转，让工件的漂移没有限制，以消除设备在旋转过程中缠绕气管所带来的烦恼。

6)四连杆机构

机械臂在提升过程中四连杆机构能够有效保持机械臂前臂始终处于水平状态，以达到工件状态的始终如一。

7)抗偏心能力

硬臂式机械臂有足够的刚性能够有效抵抗工件的偏心，以完成夹具夹持工件深入空腔内的操作。

2、控制系统

硬臂助力机械手系列产品气控系统包含气路止回单元、气源净化单元与操作单元三个标配单元，以及误释放逻辑保护单元、夹具重量补偿单元、工作状态显示/指示单元、全程平衡单元四个气控选配单元。

1)气路止回单元

用于防止气源突然断气时系统管路内气体回流而导致工件下坠现象的发生。

2)气源净化单元

用于减少供给压缩空气中的杂质与水分含量，提高设备的使用寿命。

3)操作单元

用于通过按钮操作经过内部阀岛转换控制相应的执行元件从而实现系统部件的动作，及系统功能体现。

4)误释放逻辑保护单元

用于避免工件在空中的无意识释放操作，工件必须得到稳定的支撑后才能够实现工件的松开，提高设备的安全性。

5)夹具重量补偿单元

用于避免工件在放下过程中夹具重量对工件的压伤，提高该工段的产品合格率。

6)工作状态显示/指示单元

用于显示和指示系统的工作状态与系统压力是否正常，降低设备操作风险。

7)全程平衡单元

用于实现无按钮操作工件在有效提升行程内任意位置悬停，提高设备的动作精度。

3、设备正确操作步骤

1)打开气源，松开刹车，工作气源调整到0.6MPa；

2)将设备从待机位拖行到存放处；

3)通过上升，下降按钮或直接手拖动夹具，将夹具移动到合适位置后，将

夹具对准工件夹持位置，按夹紧按钮；

4)待工件夹紧稳固后，点按上升按钮并配合按平衡按钮，此时手拖拉夹具

可轻松自由进行上下升降动作，且设备均处于平衡状态；

5)拖动工件至安装位置，调整夹具进行对位安装，待手动安装螺栓完毕，

按下松开按钮松开工件；

6)将夹具拖至取件位置；

7)此时再从步骤2）处开始进入下一工作循环；

8)工作结束后，将夹具置于安全摆放区并下降到最低位，并旋转刹车按钮，

将机械手各关节锁紧；

9)切断气源，电源，操作完毕。

4、气动控制系统各主要功能原理简述

1)空载平衡：系统通过调节精密调压阀，控制减压阀及升降气缸的压缩空气流

量，以实现空载重量平衡，此时可手扶夹具自由上下拖动设备；

2)夹紧工件：通过按压夹紧机械阀，控制方向控制阀向夹紧气缸供气，实现夹

紧工件；

3)设备上升：通过按压上升机械阀，控制方向控制阀向升降气缸供气，实现设

备上升；

4)设备下降：通过按压下降机械阀，控制方向控制阀使升降气缸排气，实现设

备下降；

5)负载指示：当按压上升按钮后，系统得到负载压力，并通过方向控制阀供气

打开指示灯；

6)负载平衡：当按压上升按钮后，系统得到负载压力，控制方向控制阀，此时

系统处于负载精密调压阀控制升降气缸，使设备处于负载平衡，可手扶夹具自由上下拖动设备；

7)松开工件：通过按压松开机械阀，控制方向控制阀向夹紧气缸反向供气，实

现松开工件；

8)误操作保护：当设备夹紧工件并处于空中时，此时按压松开机械阀，因工件

未得到有效支撑，系统压力较大，通过压力开关及方向控制阀将气路转换至设备下降工序，让设备缓慢下降至得到支撑，系统卸压，同时气路转换至松开工序，工件才能得到松开，从而保护工件及人员不受伤害；

机械手说明书

电气控制与PLC 课程设计说明书题目机械手控制院系机械工程学院专业机械工程及自动化(电梯工程) 班级0722112 学号072211221 学生姓名孙奇指导教师胡朝斌、易风机械工程学院 2014年6月

目录一、绪论 (3) 二、机械手的工作原理 (4) 2.1机械手的概述 (4) 2.2机械手的工作原理 (5) 三、机械手的工作流程图 (7) 四、输入和输出点分配图及原理接线图 (8) 五、元器件选型清单 (10) 六、控制程序 (14) 6.1初始化流程图设计 (14) 6.2手动操作梯形图 (15) 6.3回原点方式顺序功能图 (16) 6.4自动方式顺序功能图 (17) 6.5 PLC总程序梯形图 (18) 七、总结 (23) 参考文献 (24)

一、绪论 1.1 可编程序控制器的应用和发展概况可编程序控制器（programmable controller），现在一般简称为PLC （programmable logic controller），它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。 1.2 PLC的应用概况 PLC的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC，尤其近几年来PLC的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按PLC的控制类型，其应用大致可分为以下几个方面。（1）用于逻辑控制这是PLC最基本，也是最广泛的应用方面。用PLC取代继电器控制和顺序控制器控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。（2）用于模拟量控制 PLC通过模拟量I/O模块，可实现模拟量和数字量之间转换，并对模拟量控制。（3）用于机械加工中的数字控制现代PLC具有很强的数据处理功能，它可以与机械加工中的数字控制（NC）及计算机控制（CNC）紧密结合，实现数字控制。（4）用于工业机器人控制（5）用于多层分布式控制系统高功能的PLC具有较强的通信联通能力，可实现PLC与PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自动化网络。 1.3 PLC概况及在机械手中的应用（1）可靠性高、抗干扰能力强（2）控制系统构成简单、通用性强由于PLC是采用软件编程来实现控制功能，对同一控制对象，当控制要求改变需改变控制系统的功能时，不必改变PLC的硬件设备，只需相应改变软件程序。

机械手的PLC控制(完整)

江苏信息职业技术学院毕业设计报告毕业设计报告课题：机械手的PLC控制系部：机电系专业：电气自动化班级：电气1332 姓名：王琪学号：2013321026 指导老师：贾君贤 2016-6

摘要机械手是工业自动化系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC 输出三路脉冲，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给 PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。关键词：机械手 PLC 交流电机

目录摘要 (1) 引言 (3) 第一章机械手机械结构 (4) 1．1传动机构 (4) 1．2机械手夹持器和机座的结构 (6) 第二章机械手PLC及电机的应用 (8) 2．1 PLC简介 (8) 2．2 PLC内部原理 (10) 2．3 机械手PLC选择及参数 (12) 2．4 机械手电机的选用 (13) 第三章机械手PLC控制系统设计 (14) 3．1 机械手的工艺过程 (14) 3．2PLC控制系统 (16) 致答谢词 (21) 参考文献 (21)

引言在现代工业中，随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由交流电机、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着许多还没来得及解决的问题，希望广大老师、同学能够给予批评指正并予以解决。

机械手机械原理课程设计说明书

（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。

机械手的夹持器还有夹紧和放松动作；机械手工作频率：20/min；升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能）方案一实现平面转角0 30的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30 度。机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是30度。不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。方案二实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复地带动固接杆转动0 30 机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角0 30的要求，可以控制间歇实现循环功能。缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。方案三 30的过程：使用槽实现平面转角0 轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360度时，使从动轮转30度。机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效

率高，并能平稳的间歇地进行转位。缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。方案的选择与比较：只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求）方案一实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价：优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本高。方案二实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑动，从而使工作杆上升100mm。机构评价：优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就可以达到所需要的高度。缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。

机械手技术要求范本

东莞市塘厦领航者自动化设备厂（https://www.360docs.net/doc/8310922105.html,）技术要求

目录 1.概述 (2) 2.供货服务范围 (2) 2.1供货范围 (2) 2.2服务范围 (4) 3.设计依据 (4) 3.1设计依据 (4) 3.2工作环境描述 (4) 3.3土建、公用工程说明 (5) 3.4货物单元 (5) 3.5设计规范 (6) 3.6外观要求 (6) 3.7洁净要求 (7) 3.8安全防护要求 (7) 3.9可靠性要求 (8) 3.10系统抗干扰要求 (8) 3.11电气设备要求 (8) 3.12噪音要求 (9) 3.13主要配置选型 (9) 3.14系统设备用气需求 (10) 3.15系统设备用电需求 (10) 4.主要设备说明 (10) 4.1三坐标机械手 (10) 4.2拉带线 (13) 4.3分选六轴机器人（夹具） (13) 5.双方责任 (14) 5.1甲方责任 (14) 5.2乙方责任 (15) 6.安装调试及验收 (16) 6.1安装范围 (16) 6.2安装要求 (16) 6.3验收 (17) 6.4验收交付件 (18) 7.质量保证体系 (18) 8.附件 (18) 9.协议签署 (19)

1.概述经友好协商，现广州市科焱机电有限公司（简称甲方）与xxxxx（简称乙方）达成本技术协议，甲方同意采购，乙方同意出售机械手设备，用于最终用户湖北自动化立体仓库物流系统项目。 2.供货服务范围 2.1供货范围

2.2服务范围乙方负责第2.1节所述内容的设计、制造、运输、卸货、搬运、安装、调试、培训以及验收（含交付件），在上述设备完成安装后协助甲方上位系统调试，协助对接设备安装调试，并在期间提供机械设备的调整及配合。 3.设计依据 3.1设计依据本协议内容、双方会议纪要及邮件确认事项是项目报价、设计制造、现场安装调试、测试验收的技术依据。乙方供货范围内的设备要求满足系统最终功能需求，供货范围内所有的机械设备能够满足电气、软件控制要求，系统内隐含的安全设置、便捷设置、对接设置除特别说明外均包含在供货范围内，乙方应主动确认与供货范围相关的对接要求，保证设备设计、制作、进场、安装、调试、对接等各项工作顺利实施，乙方在整个过程中考虑不周的地方甲方有权追究相关责任。 3.2工作环境描述工作温度：库区温度30℃±5℃；相对湿度：10%～60%RH；抗震设防烈度：6度，设计基本地震加速度：0.05g；工作时制：年工作日365天，每天2班，每天工作20h。

机械原理课程设计_工业机械手

机械原理课程设计设计说明书《机械原理》工业机械手学院：机电工程学院专业班级：10 车辆二班指导老师：李粤学生姓名：*** 学号：起止日期：2012年6月1日至2011年6月18日

目录设计任务书-----------------------1 前言---------------------------2 方案设计-----------------------3 参考资料-----------------------4 机构简图-------------------------11 课程设计任务书 2011-2012学年第二学期

课程名称：机械原理设计题目：机器人的设计完成期限：2012年6月1日至2012年6月18日

前言工业机械手主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。与传统的机器相比，具有生产过程的几乎完全自动化和生产设备的高度适应能力等优点。现在工业机械手主要用于汽车工业、机电工业（包括电讯工业）、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其它重型工业和轻工业部门工业机械手与我们的生活息息相关，机械手的水平标志着工业生产力的水平。方案设计一，机械手的系统工作原理机械手的系统工作原理框图如图1-1所示。

机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用液压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. (一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力

机械手说明书

前言近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。例如：在机床加工，装配作业，劳动条件差，单调重复易于疲劳的工作环境以及在危险场合下工作等。随着工业技术的发展，工业机器人与机械手的应用范围不断扩大，其技术性能也在不断提高。在国内，应用于生产实际的工业机器人特别是示教再现性机器人不断增多，而且计算机控制的也有所应用。在国外应用于生产实际的工业机器人多为示教再现型机器人，而且计算机控制的工业机器人占有相当比例。带有“触觉”，“视觉”等感觉的“智能机器人”正处于研制开发阶段。带有一定智能的工业机器人是工业机器人技术的发展方向。

第1章液压机械手总体方案设计 1.1机械手总体设计方案拟定机械手是能够模仿人手的部分动作，按照给定的程序，轨迹和要求，实现自动抓取、搬运或操作动作的自动化机械装置。在工业中应用的机械手称为“工业机械手”。能够配合主机完成辅助性的工作，随着工业技术的发展，机械手能够独立地按照程序，自动重复操作。根据课题的要求，机械手需具备上料，翻转和转位等功能，并按照自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。设计可参考以下多种设计方案： 1.1.1 采用直角坐标式，自动线呈直线布置，机械手在空中行走，按照顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种方案结构简单，自由度少，易于配线，但需要架空行走，油液站不能固定，使得设计复杂程度增加，运动质量增大。图1.1.1 直角坐标式布局示意图 1.1.2 机身采用立柱式，机械手侧面行走，按照顺序完成上料、翻转、转位的功能，自动线仍成直线布置。这种方案可以集中设计液压站，易于实现电气，油路定点连接，但是占地面积大，手臂悬伸量较大。图1.1.2 立柱式机械手布局示意图

机械手操作说明书(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑机械手操作说明书一，简介：本设备主体部包括以下机构: 1, 上下伺服机械臂：1.5KW三菱伺服；气动抓胎器；横走气缸； 2, 输送线：400W三菱变频器及电机两台；检测用对射光电；定中气缸； 3，主要电气部件品牌及明细表：

2.1 操作前注意事项：机械手运行范围内不要有人员站立. 确认抓手用输入气源是否打开且压力达到0.5MPa及以上。 2.2 操作说明： 2.2.1，简要说明： 1，本系统人机操作画面，支持中英文两种语言方式。操作者可以在进入系统后的初始开机画面，选择指定的操作语言。 2，本系统有三种运行方式，分别是：点动运行方式：指的是上下伺服在微动调试时的一种操作方式。这种方式下屏上的操作功能按键只有在受控时，相应的运动部件才会动作。受控消失，运动部件即时停止动作。手动运行方式：所有运动受控部件都支持此功能。此方式时，点一下屏上的功能按键。相应的运动部件会直接完成此手动动作。自动运行方式：此方式下，机械手会自动控制各运动部件及机构

协调运行。完成相应的机械手使用要求。 2.2.2，详细操作说明： 1，操作者在确认各部分没有问题后，合上箱内各电源开关。 2，顺时针扭动“总电源”钥匙开关，打开总控制电源。 3，电源开启后，触摸屏显示初始画面如下所示。（1）点击画面正下方的语言切换按键，可以在中文及英文间转换。不同的操作语言，将会显示不同的操作画面，如下两图所示。在默认的情况下，系统开机自动进入英文操作介面。（2）选择完语言后，点击画面中除语言切换按键外的任意位置，将会进入系统主画面。初始画面（中文）初始画面（英文） 4，系统主画面：如下图所示。（1）画面最上一行，分别用于指示当前系统的日期、当前所处的画面、当前系统的时间。（2）再下行的“操作说明”“手动画面”“参数设定”“报警画面”的四个按键，用于画面切换功能。按下不同的按键，会进入相应不同的画面。（3）“自动运行”“自动停止”按键，用于控制机械手进入或退出自动运行状态。如果机械手归零完成、转换开关自动、机械手正常的情况下，连续按下“自动运行”按键两秒以上，机械手会进入自动运行状态。机械手在自动运行过程中，如果按下“自动停止”按键。机械手在完成当前自动过程一个完整周期后，会退出自动运行状态。

机械原理课程设计(机械手)..-共15页

设计任务书 (3) 1执行机构的选择 (4) 1.1升降、摆动、伸缩机构的选择 (5) 1.2 升降机构、伸缩机构 (6) 1.3夹持机构的选择 (7) 2传动方案的确定 (8) 2.1 传动类型的确定及传动简图 (8) 2.2 确定总传动比 (8) 3电动机的确定 (9) 3.1 电动机容量的确定 (10) 3.2 电动机转速的确定 (10) 4总体方案的确定 (12) 4.1 机械手系统运动简图 (12) 4.2 机械手运动循环图 (12) 5凸轮尺寸设计 (10) 6设计体会与小结 (14) 7参考文献 (15)

设计任务书 1)设计的目的械设计课程设计是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。其主要目的是： a)培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。 b)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。 c)课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。 2)设计的任务械设计械手从工件架上抓起工件，然后送人工作台进行加工。机械手完成以下动作： a)水平面内转30度，上升100mm，前进50mm； b)机械手的夹持器还有夹紧和放松动作。 3)原始数据机械手工作频率：20r/min 升降0.3kw，摆动0.1kw，伸缩0.1kw，夹持0.2kw。 4)设计内容 a)原动方案的选择和确定 b)传动方案的分析和拟定 c)电动机的选择 d)绘制运动简图和运动循环图 e)机构的设计 f)设计计算说明书的整理和编写 g)总结和答辩

工业机械手液压驱动系统的设计

开题报告

目录摘要............................................................................................................................................................... ４Abstract ......................................................................................................................................................... ６引言............................................................................................................................................................... ７第一章机械手设计要求分析..................................................................................................................... ７ 1.1 设计目的和要求........................................................................................................................... ７ 1.2.机械手简介与分析....................................................................................................................... ７第二章液压系统设计............................................................................................................................... ８ 2.1. 根据工作要求确定一个工作循环周期的运动过程 ................................................................. ８ 2.2 据工作循环过程确定系统工况分析图，确保工作运动中的动作连续性 ................................ ９ 2.3 拟订液压系统的工作原理图........................................................................................................ ９ 2.4 根据整个系统的液压元件需求选择标准的液压元件 ............................................................ １０ 2.5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 .................................................................................. １０第三章. 集成块的设计............................................................................................................................ １２ 3.1设计分析..................................................................................................................................... １２ 3.2 根据具体的要求进行设计计算............................................................................................... １３ 3.3 下面为集成块的设计步骤........................................................................................................ １５ 3.4 液压集成块的加工工艺.......................................................................................................... １７第四章液压集成块CAD技术............................................................................................................... １８结束语....................................................................................................................................................... ２０致谢........................................................................................................................................................... ２１参考文献................................................................................................................................................... ２２

机械手培训资料

机械手（Robot) 培训资料广东凯宝机器人科技有限公司技术部胡光民二零一二年三月

目录一、机械手市场分析二、现阶段机械手的特点三、机械手产品相关知识解答四、机械手的发展趋势

一、机械手市场分析品牌产地品质价格优、劣势市场YAMAHA日本★★★★★★★★★★质优价高全方位市场IAI日本★★★★★★★★★★质优价高小型机械手为主ROBOSTAR韩国★★★★★★★★质优价高机械手,机器人DONGBU韩国★★★★★★★★质优价高机械手,机器人ALPHA韩国★★★★★★★★质优价高机械手,机器人TOYO中国-台湾★★★★★★质量还好,价格便宜机械手润达中国-台湾★★★★★差机械手腾盛深圳★★★★★★一般机械手、设备富士深圳★★★★差机械手东莞★★★★★★一般机械手

二、现阶段机械手的特点机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。 ?工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。 ?工业机械手的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。 ?机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。 ?机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。

机械手自动操作控制的PLC程序设计(3)

目录 1机械手的工作原理 1.1 机械手的概述 (1) 1.2 机械手的工作方式 (2) 2机械手控制程序设计 2.1 输入和输出点分配表及原理接线图 (3) 2.2 控制程序 (4) 3梯形图及指令表 3.1 梯形图 (9) 3.2 指令表 (11) 总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

1机械手的工作原理 1.1机械手的概述能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如： 1、机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 2、在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 3、可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。 4、可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 5、宇宙及海洋的开发，军事工程及生物医学方面的研究和试验。

机械手说明书

前言焊接机器手占据整个工业机器人总量的40%以上，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。采用焊接机器手可以稳定和提高焊接质量,保证其均一性，改善了工人的劳动条件，提高劳动生产率，产品周期明确，容易控制产品产量，可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。在焊接机械手的设计过程中引进基于PRO/ENGINEER的CAD/CAE技术可以大大缩短焊接机械手的研发周期、降低机械手的研发成本、提高机械手的可靠性。因此,利用PRO/E 对焊接机械手进行设计、装配、仿真、分析,对于保证焊接机械手的质量,提高生产率,推动焊接机械手功能部件的发展,加快产品的更新换代具有重要意义。目前，我国的焊接机械手行业无论从控制水平还是可靠性等方面与国外公司还存在一定的差距。国外工业机器人是个非常成熟的工业产品，经历了30多年的发展历程，而且在实际生产中不断地完善和提高[1]。要想在短时间内赶超外国的产品，形成有自主知识产权的焊接机械手产品就必须借助先进的工具，在实际生产中不断完善和提高。本设计将以PRO/E软件为平台，探讨焊接机械手的计算机辅助设计方法，并利用PRO/E 软件的强大仿真功能对焊接机械手进行运动分析、装配、仿真，以保证焊接机械手结构的准确性与合理性。

1.绪论 1.1 PRO/E的简介 PRO/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。 1)真实3D模型在PRO/E中，设计出的模型是真实的3D模型，弥补了传统面结构、线结构的不足。这些3D实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外，借助于系统参数，用户还可随时计算出产品的体积、面积、重心重量、惯性大小等，以了解产品的真实性，并可以进一步的组建装配等的运算[2]。我们在产品设计过程中，可以随时掌握以上重点，设计物理参数，并减少许多人为的计算时间。 2)以特征作为设计的单位 PRO/E的特征方式是基于人性化设计的，初次使用PRO/E的人肯定会对特征感到亲切，PRO/E中正是以最自然的思维方式从事设计工作，如孔、开槽、做成圆角等均被视为零件设计的基本特征，除了充分掌握设计思想之外，还在设计过程中加入实际的制造思想，也正因为以此特征作为设计的单元，因此可以随时对特征做合理的变化。不违反几何原理的顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作. 3)单一数据库在PRO/E中可随时由3D实体模型产生2D工程图，而且自动标示工程图尺寸。不论在3D 还是在2D图形上做尺寸修改，其相关的2D图形或3D实体模型均自动修改，同时组合、制造等相关设计也会自动修改，这样可以确保数据的正确性，并避免反复修正所耗费的时间，由于采用单一数据库库，提供了所谓双相关联性的功能，这种功能也正符合了现代产业中同步工程的思想。 4)参数式设计配合单一数据，所有设计过程中所使用的尺寸(参数)都在数据库中，修改CAD模型及工程图不再是一件难事，设计者只要更该3D零件的尺寸，则工程图、组合、模具等就会依照尺寸的修改做几何形状的变化，以达到涉及修改工作的一致性，避免发生人为改图的疏露情形，且减少了许多人为改图的时间和精力消耗。也正因为有参数的设计，用户才可以运用强大的数学运算方式，建立各尺寸参数间的关系，使得模型可自动计算出应有的外型，减少尺寸一个一个修改的繁琐过程，并减少错误的发生。

工业机械手设计-说明书

第一章绪论 1.1工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有

工业机械手概述

第1章绪论 1.1前言所谓机械手是指用于再现人手的功能的技术装置。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展,并且取得一定的效果，受到机械工业重视。的[]3 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 1.2 工业机械手的简史现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、产品。能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4

以机器视觉为导向的机械手技术

以机器视觉为导向的机械手技术 20多年来，机器视觉的开创者们一直在预测什么时候能够出现可以从零件箱中任意拣选零件的机械手。也就是说利用机器视觉导向的机械手，确定零件在一个零件箱内或容器内的位置，然后从一大堆胡乱堆放的零件中抓取某个零件。早期开发这一技术的人们认为，由于随机“零件拣选”系统具有高度的灵活性，因此会给制造厂节约很大的费用，工人再也不需要装卸来自供货商的零件箱。在加工生产线上，昂贵的工装卡具、工具及以零件为目标的进料器 20多年来，机器视觉的开创者们一直在预测什么时候能够出现可以从零件箱中任意拣选零件的机械手。也就是说利用机器视觉导向的机械手，确定零件在一个零件箱内或容器内的位置，然后从一大堆胡乱堆放的零件中抓取某个零件。早期开发这一技术的人们认为，由于随机“零件拣选”系统具有高度的灵活性，因此会给制造厂节约很大的费用，工人再也不需要装卸来自供货商的零件箱。在加工生产线上，昂贵的工装卡具、工具及以零件为目标的进料器可以被随机化“箱中拣选零件”的系统所取代。可惜，上世纪80年代初，这一被认为可行的技术不得不面对残酷的现实。在实验室开发的“拣选”系统无法转化为工厂的实际应用。人们发现有时候你会碰到部分零件重叠，照明的变化也会影响到“拣选”的工作进度。当时的计算机在处理大量数据方面也遇到了障碍，使问题复杂化。最后，只好先研究不太复杂的二维机械手导向方案，即从运动的传送带上捡取单一的零件，这相对来说比较通用。而普遍的随机“拣选”应用方案始终没有实现，直到今天这仍然是工业界的一项挑战。不过，现在有越来越多的迹象表明以机器视觉为导向的机械手“拣选”越来越接近现实。机械手经销商，包括Fanuc公司、Motman公司和Staubli公司都推出了“拣选”系统。丰田汽车制造厂已经在其发动机零件加工线上使用了5个机械手的“拣选”系统，系统采用ABB公司的机械手，配有三维图像技术，该技术由Braintech 公司提供。有人说零件全面实行随机“拣选”方案是不切实际的，如弹簧或几何形状复杂的零件就不宜在早期采用“拣选”方案。相反，经销商更关注比较简单和几何形状容易识别的零件，其中包括圆柱形或圆形的零件。丰田公司的系统只属于“半随机”或“半限制”性的“拣选”系统，也就是说在这些系统中，零件并非全部能任意抓取，零件在箱中是松散分布的。视频导向“拣选”的应用在TRW公司，当制动转子铸件从供货商抵达工厂时，零件堆放在一起，相互之间没有什么东西隔开，装运时易于搬动。TRW公司过去依靠人工操作，加上提升装置协助装卸铸件。在某些情况下，工厂还使用非视频装备的零

焊接机械手的结构设计开题报告

本科毕业设计（论文）通过答辩毕业设计(论文)开题报告题目：焊接机械手的结构设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师

毕业设计（论文）综述背景和研究意义: 机器人的机械设计与一般的机械设计相比，既具有类似性，又有其独特性。从机构学的角度来看，机器人的机械结构可看作是一系列连杆通过旋转关节、移动关节连接起来的开式运动链。与一般机构相比，机器人的开链结构型式具有灵巧性和空间可达性等，但由于开链式结构实际上是一系列悬臂杆件串联而成的，机械误差和弹性变形的累计，影响机器人的刚度和精度。因此，机器人的机械设计既要满足强度要求，又要考虑刚度和精度。另一方面，机器人的机械结构，特别是关节传动系统，是整个机器人伺服系统中的一个组成部分，无论是结构的紧凑性、灵巧性，还是在运动时的稳定性、快速性等伺服性能，都比一般机构有更高的要求。对焊接机械手的结构设计进行研究，目的是寻找在不同要求下最优的机械结构，以最大效益的满足生产需要。国内外相关研究情况: 点焊机器人虽然有多种结构形式，但大体上都可以分为3大组成部分，即机器人本体、点焊焊接系统及控制系统。目前应用较广的点焊机器人，其本体形式为直角坐标简易型及全关节型。前者可具有1～3个自由度，焊件及焊点位置受到限制；后者具有5～6个自由度，能在可到达的工作区间内任意调整焊钳姿态，以适应多种形式结构的焊接。焊接机器人基本上都属于电动机驱动的工业机器人、液压驱动的工业机器人这两类工业机器人，弧焊机器人大多采用电动机驱动机器人，因为焊枪重量一般都在10kg 以内。点焊机器人由于焊钳重量都超过35kg。也有采用液压驱动方式的，因为液压驱动机器人抓重能力大，但大多数点焊机器人仍是采用大功率伺服电动机驱动，因它成本较低，系统紧凑。工业机器人是由机械手、控制器、驱动器和示教盒 4 个基本部分构成。对于电动机驱动机器人，控制器和驱动器一般装在一个控制箱内，而液压驱动机器人，液压驱动源单独成一个部件，现分别简述如下：机械手机器人机械手又称操作机，是机器人的操作部分，由它直接带动末端操作器。实现各种运动和操作，它的结构形式多种多样，完全根据任务需要而定，其追求的目标是高精度、高速度、高灵活性、大工作空间和模块化。现在工业机器人机械手的主要结构形式有如下 3 种： 1、机床式这种机械手结构类似机床。其达到空间位置的3个运动。是由直线运动构成，其末端操作器的姿态由旋转运动构成，这种形式的机械手优点是运动学模型