工业码垛机械手毕业设计论文
工业机器人搬运码垛毕业设计
工业机器人搬运码垛毕业设计引言工业机器人在现代制造业中扮演着重要的角色，其高效的搬运能力对于提高生产效率起着不可替代的作用。
码垛是工业机器人常见的任务之一，通过将货物从一处搬运到另一处，实现物料的堆叠和封装。
本文将探讨工业机器人搬运码垛的相关技术和其在毕业设计中的应用。
1.1 概述工业机器人搬运码垛是利用机器人系统完成货物的搬运任务。
相比传统的人工搬运，工业机器人搬运码垛具有高效、快速和精确的特点。
通过合理设置机器人的路径和动作，可以实现大规模、连续、高速的搬运作业，提高生产效率和质量。
1.2 目的本毕业设计的目的是设计并实现一套具有自主路径规划、机器人操作控制和人机交互功能的工业机器人搬运码垛系统。
通过研究和应用相关技术，提高搬运效率，减少人力成本，提高生产自动化水平。
正文2.1 自主路径规划在工业机器人搬运码垛过程中，路径规划是一个重要的环节。
通过合理的路径规划，可以保证机器人在有限的空间内有效地搬运货物。
目前，常见的路径规划方法有基于运动学的方法、基于力学的方法和基于视觉的方法等。
其中，基于视觉的路径规划方法在码垛任务中具有较好的应用效果。
通过视觉系统获取环境信息，并利用算法分析图像数据，可以实现机器人路径的自主规划。
2.2 机器人操作控制机器人操作控制是实现工业机器人搬运码垛的核心技术之一。
通过合理配置机器人的控制系统，可以实现机器人的精确搬运和操作。
对于工业机器人搬运码垛任务，通常需要考虑机器人的速度、加速度、力量和稳定性等方面的因素。
通过调整机器人的控制参数，并结合传感器的反馈信息，可以实现机器人的优化控制，提高搬运效率和质量。
结论3.1 总结工业机器人搬运码垛是一项重要的技术任务，其高效、快速和精确的搬运能力对于现代制造业的发展起着至关重要的作用。
通过合理应用自主路径规划和机器人操作控制技术，可以实现工业机器人在搬运码垛过程中的高效、稳定和准确的操作。
3.2 展望随着科技的发展和制造业的进步，工业机器人搬运码垛技术将不断完善和发展。
码垛机器人的结构设计与分析机械手毕业设计
码垛机器人的结构设计与分析机械手毕业设计毕业论文(设计)摘要本文主要任务是码垛机器人的结构设计与分析。
首先介绍码垛机器人的研究背景，并简要介绍了国内外码垛机器人发展状况和主要结构形式，在对码垛机器人的功能需求分析和原理性设计后，参考了其他码垛机器人的结构，进行了总体方案设计，确定了本码垛机器人的结构类型，为具有四自由度的圆柱坐标式机器人。
同时在总体方案的基础上，从实际出发，对码垛机器人进行了整体结构设计，并进行了腰部，臂部和腕部等主要结构的选型设计与分析，其中详细设计了臂部的同步带传动、滚珠丝杠传动等。
本文主要采用Pro/E 软件对机械手进行了设计，使机械手的设计难度大大降低，提高了设计的效率。
最后，在运动学上对码垛机器人进行了分析，从理论上确保了在运动上的可靠性，保证码垛机器人能够正常地运行。
关键字:码垛机器人;四自由度;结构;设计毕业论文(设计)AbstractThe main task of the paper is the structure design and analysis of the palletizing robot. First of all,research background of the palletizing robot was introduced, and the brief description of the status of development and main structure was given at home and abroad. After functional requirements analysis and schematic design had done, Referencing to other palletizing robot structure, the overall program was designed, then determined the structural type of palletizing robotis the cylindrical coordinates with four degrees of freedom robot. On the basis of the overall program, proceeding from reality, the overall structure of palletizing robot was designed, and a selection of design and analysis of the main structure of the waist, arm and wrist had been done, including the detailed design of the arm belt drive and ball screw drive. Pro / E software was used to design robot, which made the difficulty of the work is greatly reduced, thereby improving the efficiency of the design. Finally, kinematic analysis had been done in theory, to ensure reliability of the palletizing robot .Key words: palletizing robot;four degrees of freedom; structure; design毕业论文(设计)目录第 1章绪论...................................................................... ........................................................................ .. (1)1.1研究背景...................................................................... ........................................................................ (1)1.2码垛机器人机发展状况 ..................................................................... . (2)1.3国内外码垛机器人主要结构形式 ..................................................................... (3)1.4本设计的主要任务 ..................................................................... ............................................................ 5 第 2章码垛机器人总体方案设计 ................................................................. . (6)2.1码垛机器人功能需求分析 ..................................................................... .. (6)2.2码垛机器人原理设计 ..................................................................... .. (8)2.3运动分析...................................................................... ........................................................................ .. 92.3.1自由度...................................................................... . (9)2.3.2速度分析...................................................................... (9)2.4总体结构设计...................................................................... (9)2.5小结...................................................................... ........................................................................ ........ 10 第 3章码垛机器人关键结构设计分析与选型 ................................................................. (11)3.1臂部...................................................................... ........................................................................ .. (11)3.1.1臂部结构...................................................................... . (11)3.1.2臂部臂长设计 ..................................................................... . (11)3.1.3大臂校核...................................................................... . (13)3.2滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (16)3.2.1水平滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (16)3.2.2垂直滚珠丝杠副的选型计算 ..................................................................... . (18)3.3电机选型计算...................................................................... . (19)3.4线性滑块选型计算 ..................................................................... (21)3.5同步带传动选型计算 ..................................................................... .. (26)3.5.1水平同步带传动选型计算 ..................................................................... .. (26)3.5.2腰部同步带设计 ..................................................................... .. (31)3.6本章小节...................................................................... .........................................................................34 第 4章总结与展望...................................................................... (35)41全文总结...................................................................... .........................................................................354.2展望...................................................................... ........................................................................ ........ 35 参考文献...................................................................... ........................................................................ ............... 36 致谢...................................................................... ........................................................................ ..................... 37 附录.....................................................................................................................................错误～未定义书签。
机械手控制系统设计毕业论文
机械手控制系统设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.1.1机械手简介 (1)1.1.2机械手发展概况及研究现状 (2)1.2 PLC的控制系统 (4)1.2.1 PLC的概述 (4)1.2.2 PLC的优点 (5)1.2.3 PLC的应用领域 (6)1.3毕业设计（论文）内容 (7)2机械手的系统组成 (8)2.1工艺过程及控制要求 (8)2.1.1工艺过程 (8)2.1.2控制要求 (9)2.2机械手组成 (10)2.3本章小结 (11)3方案论证和选择 (12)3.1机械手控制方式 (12)3.1.1利用单片机实现对机械手的控制 (12)3.1.2利用传统继电器实现对机械手的控制 (12)3.1.3利用PLC实现对机械手的控制 (13)3.2可编程控制器的主要特点 (13)3.3驱动系统方案的选择 (14)3.4本章小结 (16)4系统的硬件设计 (17)4.1系统硬件介绍 (17)4.1.1限位开关 (17)4.1.2电磁阀 (19)4.2 CPU选型及I/O分配 (21)4.2.1 PLC主机选型 (21)4.2.2液压系统 (22)4.2.3机械手搬运系统输入和输出点分配表 (23)4.3电气接线图 (24)4.4其它地址分配 (26)4.5本章小结 (26)5系统的软件设计 (27)5.1系统工作过程 (27)5.2主程序（组织块） (29)5.3子程序（逻辑功能块） (30)5.4本章小结 (34)6总结 (35)谢辞 (36)结束语 (37)参考文献 (38)附录 (1)1绪论工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手是工业机器人的一个重要分支，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。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能性和适应性,机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域中有着广阔的发展前景。
袋装料码垛机械手毕业论文
1前言1.1设计的目的和意义机械手自问世以来，经过了40多年的发展，已广泛应用于各个领域。
机械手最早应用于制造工业，常用于喷漆、焊接、搬运和上下料。
机械手可代替人从事危险、有毒、有害、高温、高压、重载、噪音、粉尘和低温等恶劣环境中的工作；代替人完成单调重复和繁重的劳动，不仅减少了人力资源的浪费，减轻了劳动强度，而且大大改善了工人的劳动条件，提高了生产效率和生产自动化水平。
目前机械手主要用于以下几个方面。
(1)恶劣的工作环境和危险的工作在核工业中，核反应堆具有较强的放射性，为了人员的安全，经常需要机械手来完成相关的清理工作，另外在压铸、冲压、热处理、锻造、喷漆车间以与有强烈紫外线照射的电弧焊等危险领域的作业中也经常需要用到机械手。
(2)自动化生产领域目前研制出了搬运机械手、码垛机械手、汽车座椅装配机械手、点胶机械手等各类工业机械手，主要用于生产上实现自动化。
如当末端夹持焊枪时，可以对汽车或摩托车的车体进行点焊或弧焊作业；当末端安装喷枪时可以进行喷涂作业；当末端安装手钳时，可以给压铸机或成型机进行上下料作业或者用来装配机械零部件。
目前我国已经建成的自动生产线有很多，如水泵厂的环类深井泵轴承体加工自动线、动力机厂的箱体类气缸盖加工自动线、电机厂的轴类4号和5号电动机轴加工自动线、拖拉机齿轮厂的盘类齿坯加工自动线等等[1]。
(3)在特殊作业场合进行极限作业在一些极地探索、火山探险、空间探索、深海探密等领域经常要用到机器人去探索，目前研制出了螃蟹机器人，用于水下勘测任务操作，它的身体结构接近于螃蟹，能够完成指定的指令，也可以用于海洋搜寻与石油天然气的勘测。
还有用于国际空间站的机器人，可以对空间站的外表面进行检测。
(4)农业生产目前研制出了太阳能农用机器人，他可以找到隐藏在农作物中的杂草，这主要依赖于它的视觉系统，当发现有别于农作物的植物时，它便利用数据库提供的植物的特性与目标植物加以比较，当确定为杂草时，就会用机械手割断杂草，同时还可以喷洒除草剂。
工业机械手设计论文
工业机械手设计论文本篇论文将探讨工业机械手设计的相关问题，主要包括机械手的结构设计、动力学模拟、控制系统设计等方面，旨在为工业机械手的研发和应用提供一些有益的参考。
一、机械手的结构设计机械手的结构设计是机械手研发的起点和重要组成部分。
机械手的主要结构部件包括机械臂、关节和手掌等，这些部件的设计和组装直接决定机械手的性能和使用寿命。
因此，在机械手研发过程中，结构设计是至关重要的一环。
机械臂是机械手的主要工作部件，其结构设计应具备以下几个方面的要素：1、机械臂的长度需符合操作范围的要求，一般来讲，机械臂的长度应大于工作范围的距离。
2、机械臂的质量需轻，并具备足够的强度和刚度。
轻质的机械臂可以提高机械手的灵活度，同时具备强度和刚度可以保证机械臂的稳定性和耐久度。
3、机械臂的关节设计需要满足工作要求和机械手设计的目标。
一般来讲机械臂的关节需要具备较大的可调角度，这可以提高机械手的工作效率和灵活性。
关节是构成机械臂的基本组成部分之一，其设计需要具备以下几个要素：1、关节需要具备足够的转动范围，通常来讲其转动范围应在0至360度之间。
2、关节的质量需轻，并具备足够的强度和刚度。
尤其是在机械手的高速运动中，关节的刚度和强度会直接决定机械手运动的精度和稳定性。
3、关节的结构需要简单，可以方便地对其进行维护和维修。
手掌是机械手的结尾部分，其设计需要具备以下几个要素：1、手掌需要具备足够的力量，以便承受重物和进行装配等操作。
2、手掌需要具备足够的灵活度和精度，可以实现精确的定位和抓取动作。
3、手掌的操作简单、可靠，可以方便地对其进行维护和维修。
二、机械手的动力学模拟机械手的动力学模拟是机械手研发中的一个重要环节。
动力学模拟可以帮助研发人员快速地评估机械手的设计是否合理，并对机械手运动中的问题进行有效的分析和解决。
机械手的动力学模拟包括运动学模拟和动力学模拟两个层面。
运动学模拟主要研究机械手的运动轨迹、速度和加速度等方面，目的是得到机械手运动的基本特征和参数。
工业机械手设计论文
Abstract中文摘要机械手是工业机器人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、变频器、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。
本文介绍的是机械手的工作过程，机械手抓取机构的设计，以及由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，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；单片机；液压缸；设计；AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines.Is a robot that is described in this article work, design of robot crawling mechanism, as well as by the PLC outputs three pulses, horizontal axis, vertical axis inverter driven, respectively, control the manipulator of the horizontal axis and the vertical axis precise positioning, enabling precise movement of manipulator function. This project intends to develop material handling robot to grab objects in space, flexible, can replace human operation area of high temperatures and dangerous job, andaccording to the work piece changes and movement processes of change at any time at the request of the relevant parameters.Key Words:Manipulator；PLC；hydro-cylinder；devise；目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)目录 (Ⅲ)引言 (1)第一章．工业机械手的概述 (2)1.1机械手的发展及现状 (2)1.2课题研究的意义 (3)第二章．工业机械手的设计 (4)2.1设计的目地 (4)2.2设计的内容 (4)2.3机械手的工作过程 (4)2.4抓取机构的设计 (6)2.4.1机械手手部的设计计算 (6)2.4.2机械手腕部的设计计算 (10)2.4.3机械手臂部设计计算 (15)2.4.4机械手手臂升降机构设计 (19)2.4.5机械手手臂回转机构设计 (22)第三章．小结与展望 (26)参考文献 (27)致谢 (28)Ⅲ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。
码垛机械手毕业设计
码垛机械手毕业设计码垛机械手设计 I摘要在现代工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题。
各行各业的自动化水平越来越高,现代化加工车间,常配有机械手,以提高生产效率,完成工人难以完成的或者危险的工作随着工业自动化发展的需要,机械手在工业应用中越来越重要。
用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
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。
文章主要叙述了机械手的设计计算过程。
首先,本文介绍码垛机械手的作用,码垛机械手的组成和分类,说明了自由度和机械手整体座标的形式。
同时,本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
文章中介绍了码垛机械手的设计理论与方法。
全面详尽的讨论了码垛机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后用PLC对码垛机械手进行控制关键词:码垛机械手,液压传动,液压缸,PLC控制码垛机械手设计 II?ABSTRACT?In? modern? industry,? the? automation? of? the? production? process? has? become? a? prominent?theme.Increasingly?high?level?of?automation?in?all?walks?of?life, ?modern?processing?plant,?often?with?a?mechanical? hand? in? order? to? improve? production?efficiency,? to? complete? it? hard? for?workers? to?complete?the?work?or?risk?With? the? development? needs? of? industrial? automation,? mechanical? hand? more? and? more?important?in?industrial?ed?to?reproduce?the?functi on?of?the?technical?staff?of?the?device?is? called? robot.Robot? is? modeled? on? the? part? of? staffing? action,? according? to? a? given? program,?automatically? track? and? requirements? capture,? handling?or?operation?of? the? automatic?mechanical?devices.Application? in? industrial? production? is? known? as? industrial? robot? manipulator.This? paper?mainly?describes?the?design?of?the?manipulator?calculationFirst,? the? article? describes? the? role? of? robot? palletizing,? robotic? palletizing? composition? and?classification,? indicating? the? degree? of? freedom? and? the? coordinates? in? the? form? of? the? whole?manipulator.Meanwhile,?this?paper,?the?machinery?of?the?main?perf ormance?specifications?of?hand?parametersArticle?describes?the?robot?palletizer?design?theory?and?methodsprehensive?and?detailed?discussion?of?the?palletizing?robot's?hand,?wrist,?arm?and?body?a nd?other?major?components?of?the?structural?designFinally,?PLC?control?for?robotic?palletizer?Key?words:? Palletizer robot,? hydraulic?transmission,? hydraulic?cylinder,? PLC?control码垛机械手设计 III目录1 绪论1?1.2机械手的简史 1?1.3工业机械手在生产中的应用 2?1.4?机械手的组成3?1.4.1?执行机构 3?1.4.2?驱动机构 4?1.4.3?控制系统分类 4?1.5机械手的发展趋势4?1.5.1国外机械手领域发展趋势:? 4?1.5.2?我国机械手领域的现状及发展:? 4?1.6?本章小结 5?2? 机械手的总体设计方案 6?2.1?机械手基本形式的选择 6?2.2机械手的主要部件及运动? 7?2.3驱动机构的选择7?2.4?机械手的技术参数列表 7?2.5手臂的配置形式7?2.6位置检测装置的选择8?2.7?本章小结 8?3? 机械手手部的设计计算 9?3.1概述? 9?3.2?设计时应考虑的几个问题 9?3.3?手部设计基本要求? 9?3.4?典型的手部结构?10?3.5机械手手抓的设计计算10?3.5.1选择手抓的类型及夹紧装置10?3.5.2?手抓的力学分析?10?3.5.3?夹紧力及驱动力的计算13?3.5.4?手抓夹持范围计算?14码垛机械手设计 IV?3.6?本章小结??14?4? 腕部的设计计算??16?4.1?腕部设计的基本要求16?4.2?腕部的设计计算?16?4.2.1?腕部设计考虑的参数16?4.3.2?腕部的驱动力矩计算16?4.4?本章小结??17?5? 臂部的设计及有关计算??19?5.1?臂部设计的基本要求19?5.2?手臂的典型机构以及结构的选择?20?5.2.1?手臂的典型运动机构20?5.2.2?手臂运动机构的选择20?5.3?手臂直线运动的驱动力计算??20? 5.3.1?手臂摩擦力的分析与计算20?5.3.2?手臂惯性力的计算?22?5.3.3?密封装置的摩擦阻力22?5.4?液压缸工作压力和结构的确定?22?5.5?四连杆固定轴剪切力校核??23?5.6?本章小结??24?6? 机身的设计计算??25?6.1?机身的整体设计?25?6.2?机身回转机构的设计计算??26?6.3?机身升降机构的计算27?6.3.1?手臂偏重力矩的计算27?6.3.2?手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算28?6.4?轴承的选择分析?29?6.5?齿轮的选型?29?6.6?本章小结??30?7?液压系统设计??32?7.1液压系统简介??32码垛机械手设计 V?7.2液压系统的组成?32?7.3机械手液压系统的控制回路??32?7.3.1? 压力控制回路32?7.3.2? 速度控制回路33?7.3.3?方向控制回路??33?7.4?机械手的液压传动系统?34?7.4.1?上料机械手的动作顺序34?7.4.2?自动上料机械手液压系统原理介绍?35?7.5机械手液压系统的简单计算??36?7.6?本章小结??37?8?PLC控制回路的设计38?8.1?电磁铁的动作顺序表38?8.2?根据机械手的动作顺序表??39?8.3?PLC与现场器件的实际连接图??40?8.4?梯形图??40?8.5?指令程序??42?9? 结论??45?参考文献??46?致谢47码垛机械手设计 11 绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
码垛机器人毕业论文
目录第一章绪论 (1)1.1课题的背景、来源及意义 (1)1.2码垛机器人的发展进程及发展趋势 (2)1.3课题的设计内容 (2)第二章码垛机器人总体结构设计 (4)2.1方案的确定 (4)2.2总体设计思路 (6)第三章码垛机器人腕部和腰部设计 (7)3.1码垛机器人腕部设计 (7)3.1.1 减速机的计算与选型 (7)3.1.2联轴器的计算与选型 (8)3.1.3轴承的选型 (10)3.2码垛机器人腰部设计 (11)3.2.1腰部电机选型 (11)3.2.2腰部联轴器计算选型 (12)3.3本章小结 (13)第四章码垛机器人手臂结构及其驱动系统设计 (14)4.1平面机构受力分析 (14)4.2手臂关节轴承的选型与校核 (15)4.3销轴校核 (16)4.3.1 后大臂与支架销轴联接校核 (16)4.3.2 后大臂与小臂销轴联接校核 (17)4.3.3 前大臂与支架销轴联接校核 (17)4.3.4 前大臂与小臂销轴联接校核 (18)4.3.5 其它销轴联接校核 (18)4.4竖直滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (19)4.4.1 最大工作载荷的计算 (19)4.4.2 最大动载荷的计算 (19)4.4.3 初选滚珠丝杠副型号 (20)4.4.4 传动效率计算 (20)4.4.5刚度的验算 (21)4.4.6压杆稳定性校核 (22)4.5水平滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (23)4.5.1最大工作载荷的计算 (23)4.5.2最大动载荷的计算 (23)4.5.3初选滚珠丝杠副型号 (24)4.5.4 传动效率计算 (24)4.5.5刚度的验算 (24)4.5.6压杆稳定性校核 (26)4.6水平滚动导轨副的计算选型 (26)4.6.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择 (26)4.6.2额定行程寿命的计算 (28)4.7竖直滚动导轨副的计算选型 (30)4.7.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择 (30)4.7.2.额定行程寿命L的计算 (30)第五章 PRO/E建模和仿真 (32)5.1主要部件建模及其简介 (32)5.1.1轴承建模的主要过程 (32)5.1.2 机器人的主要部件及装配模型 (35)5.2三维机构运动仿真的基本介绍 (37)5.2.1 机构运动仿真的特点 (37)5.2.2 机构运动仿真的工作流程 (37)5.2.3 机构仿真运动装配连接的概念及定义 (37)5.2.4 机构的仿真运动 (38)第六章 ANSYS有限元分析 (40)结论 (46)参考文献 (47)谢辞 (48)第一章绪论1.1课题的背景、来源及意义近几十年来，随着我国经济持续发展及科学技术的突飞猛进，机器人在码垛机、弧焊、喷涂、点焊、搬运、涂胶、测量等行业有着越来越广泛的应用。
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毕业设计（论文）工业机器人50kg袋料抓手设计教学系：指导教师：专业班级:学生姓名：二零一五年五月毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)开题报告图1.1 手爪简图（2）采用爪型机械手抓和以实现袋料的装放过程，采用垂直压板与抓手配合夹紧以实现袋料的定位过程。
通过比较由于当采用左右U型夹板夹紧时，袋料可能发生受损情况，使得袋料中的物品裸露出来，故本次设计采用垂直压板和抓手配合夹紧。
采用方案（2）时，本设计机械手主要由3个大部件和4个气压缸组成：（1）机械手抓，采用两个直线气压缸，通过气缸推动实现手抓的张合。
（2）压架，采用相同的直线缸来通过压架的压合过程来实现袋料的夹紧与放松。
压架可采用直线棒形，圈形等，考虑到袋料大小，采用圈形压架定位可靠性较高。
（3）机架，整体框架以链接各部分零件与结构。
2.3驱动机构的选择驱动机构是工业机械手的重要组成部分,工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。
采用气压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便，成本低，动作可靠，不发热，无污染等优点。
但推力偏小，不能实现精确的中间位置调节，通常是两个极限位置使用，而码垛机袋料机械手实现的正好是抓放两个“极限位置”。
因此，机械手的驱动方案选择气压驱动。
2.4位置检测装置的选择机械手常用的位置检测方式有三种：行程开关式、模拟式和数字式。
本机械手采用行程开关式。
利用行程开关检测位置，精度低，故一般与机械挡块联合应用。
在机械手中，用行程开关与机械挡块检测定位既精度高又简单实用可靠，故应用也是最多的。
2.5控制方式的选择目前市面上可以选择的控制方式有（1）继电器控制（2）单片机控制（3）PLC控制。
PLC控制系统：可靠性能高，抗干扰能力强，平均故障时隔时间长。
故障修复时间短。
通用性强，控制程序可变，使用方便。
并且编程简单，容易掌握。
还有体积小，重量轻，功耗低，维护方便等优点。
因此本设计采用PLC控制系统比较合理。
图1.2 系统方框图注：1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在学院规定时间内完成；2．设计的目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字；3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标。
郑重声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名：日期： 2015年5月目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (3)1.1 机械手的概述 (3)1.2 机械手的国内外研究现状及设计目的 (4)1.3 机械手的技术发展方向 (5)1.4 本设计的主要任务 (5)1.5 机械手的坐标式与自由度 (6)2 袋料抓手的总体设计 (7)2.1 袋料抓手的手部结构方案设计 (7)2.2 袋料抓手的驱动方案设计 (9)2.3 袋料抓手电气控制方案比较与确定 (9)3 气动系统设计 (11)3.1 空气压缩器选型 (11)3.2 减压阀选型 (11)3.3 管道设计 (11)3.4 油水分离器选型 (12)3.5 管接头选型设计 (12)3.6 驱动机械手爪的气压缸初步选型 (12)3.7 驱动机械手压架的气压缸初步选型 (13)3.8 气动阀的选型 (13)4 袋料抓手各部分的设计计算 (13)4.1 驱动机械手珠的气压缸校核 (13)4.2 驱动机械手压架的气压缸推力校核 (15)4.3 连接杆尺寸计算与力的校核 (16)4.4 手指部分弯曲强度校核： (18)4.5 圆锥滚子轴承受力计算与寿命的的分析 (19)5 控制系统的设计 (19)5.1电气控制要求分析与PLC的选型 (19)5.2 PLC控制程序设计 (21)5.3 PLC梯形图 (22)5.4 程序说明 (22)总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)摘要在当今社会的制造业中，企业为提高生产效率，普遍重视生产过程的自动化程度。
机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
本文主要针对生产线上的自动化设计了一个抓袋机械手，实现袋料抓放过程的自动化。
该机械手能实现机械手的夹紧和放松等动作。
驱动系统采用气压驱动，实现了手爪的夹紧和放松动作。
控制系统采用PLC控制，通过光电传感器的信号来触发机械手的工作，实现自动化过程。
并且尽可能详尽的讨论了该机械手的手部等主要部件的结构设计及尺寸设计。
通过上述工作,机械手最终能够按照控制程序的要求进行运动,达到了本论文的设计目的和要求。
关键词：机械手；PLC（可编程控制器）；气压驱动；1ABSTRACTIn today's society , Manufacturing enterprises to improve production efficiency, universal attention automation of the production process. Robot is an automated device having gripping and moving the workpiece features used in the automated production process, it is a new device developed in mechanization and automation of the production process.This paper mainly automated production line designed a robot grab bags, bags of material to achieve a pick and place process automation. The robot manipulator to achieve clamping and relaxation and other activities. Drive system uses pneumatic drive to achieve a gripper clamping and releasing operation. The control system uses PLC control, photoelectric sensor through a signal to trigger the robot's work, to automate the process. And as detailed as possible to discuss the design and size of the design of the robot hand and other major components.Through this work, the robot eventually can be performed in accordance with the requirements of motion control programs to achieve the purpose of this paper the design and requirements.Key words: Manipulator; PLC(programmable logic controller); pneumatic drive;1绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部，运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物的形状，尺寸，重量材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型，托持行和吸附性等。
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。
控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作、同事接受传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。
控制系统的核心通常是有单片机或DSP等微控制芯片构成，通过对其编程实现多要的功能。
机械手通常机床或其他机械的附加装置，如在自行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。
机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热，累等劳动条件。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆，滑竿，等机械器件组成；电气方面有交流电机，变频器，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，检测设计等，是机电一体化的典型代表一起之一。
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
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。
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。
随着工业现代化的进一步发展，自动化已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，这些恶劣中生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动化控制领域中出现的一项新技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并已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，噪音一起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。
专用机械手经过几年的发展，如今已进入以通过机械手为标志的时代。
由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。
智能机器人涉及的知识内容，不仅包括一般的机械，液压，气动等基础知识，而且还应用一些电子技术，电视技术，通讯技术，计算技术，无线电控制，仿生学和假肢工艺等，因此它是一项综合性较强的新技术。
目前国内外发展这一新技术都很重要，几十年来，这项技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断修改，品种在不断地增加，应用领域也在不断地扩大。