(完整版)机械手毕业设计开题报告

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机械手毕业设计(论文)开题报告

机械手毕业设计(论文)开题报告

南京理工大学紫金学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名:刘明园学号:110104231专业:机械工程及自动化设计(论文)题目:机械手液压系统设计指导教师:费叶琦2015年1月10日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册);4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。

如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。

毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:文献综述1 机械手的研究背景数百年前人们就希望制造出一种机构能像人一样运动、动作,以方便使人们从繁琐的机械劳动中脱身,早在两千年前就开始出现了一些自动木偶人和简单的机械偶人,所以对于劳动力的解放人们从古至今一直在研究中。

随着现代化工业发展的崛起和迅速发展,人们对机械化生产的要求越来越高,于是便衍生出了一系列的工业机械手。

用作再现人们手部动作的机械装置称为机械手。

机械手是模仿人们手部和手臂部的部分动作,按先前给定的程序、轨迹和要求来实现自动抓取、搬运等操作的自动机械装置[1]。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并且经过一定阶段的发展已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。

工业机械手涉及到机械学、力学、电器液压技术学、自动控制技术学、传感器技术学等多方面领域的综合知识。

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机械手毕业设计开题报告机械手毕业设计开题报告摘要:本文旨在介绍机械手的毕业设计开题报告。

机械手作为一种重要的自动化设备,广泛应用于工业生产线和各个领域。

本设计旨在设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手,并通过实验验证其性能和可行性。

本文将从设计背景、目标、方法和预期结果等方面进行详细阐述。

1. 引言机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置,它通过机械结构和控制系统实现对物体的抓取、搬运和放置等操作。

随着工业自动化的不断发展,机械手在生产线上的应用越来越广泛。

然而,目前市场上的机械手普遍存在操作精度不高、自动化程度低等问题。

因此,设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手具有重要的研究意义和应用价值。

2. 设计背景目前市场上的机械手大多采用传统的机械结构和控制系统,其精度和自动化程度无法满足现代工业生产的需求。

因此,本设计旨在通过引入先进的传感器技术和控制算法,设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手,以提高生产效率和质量。

3. 设计目标本设计的主要目标是设计一种具有以下特点的机械手:- 高精度:能够实现对物体的准确抓取和放置,精度达到毫米级。

- 高自动化程度:能够通过编程实现自动化操作,并能够与其他设备进行联动。

- 灵活性:能够适应不同形状和尺寸的物体,并能够进行灵活的操作。

4. 设计方法本设计将采用以下方法来实现设计目标:- 机械结构设计:采用先进的机械结构设计方法,优化机械手的运动性能和刚度。

- 传感器技术应用:引入先进的传感器技术,如视觉传感器和力传感器,以实现对物体的准确感知和控制。

- 控制算法设计:设计高效的控制算法,实现机械手的自动化操作和精确控制。

5. 预期结果通过本设计,预期能够实现以下结果:- 设计出一种具有高精度和高自动化程度的机械手原型。

- 通过实验验证机械手的性能和可行性。

- 提出优化方案,进一步改进机械手的性能和功能。

6. 计划安排本设计将按照以下计划安排进行:- 第一阶段:调研和文献综述,了解机械手的发展现状和研究进展。

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河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告题目名称加工中心自动换刀系统设计(链式)—自动换刀学生姓名崔自帅专业班级机制07-1 学号 310704010103 一、选题的目的和意义加工中心(Machining Center,MC)是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的自动换刀数控机床,它是综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通信诊断、刀具和编程技术的高科技产品。

由于加工中心能集中完成多种工序,因而可减少工件装夹、测量和调整时间,减少工件周转、搬运存放时间,使机床的切削利用率高于通用机床3倍~4倍,所以说,加工中心不仅提高了工件的加工精度,而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。

二、国内外研究综述1958年,美国卡尼,特雷克(Kearney&Trecker)公司首次把铣、钻、镗等多种工序集中于一台数控机床上,通过换刀方式实现连续加工,成为世界上第一台加工中心。

该产品出现后,销路惊人,引起了日、德、美、英、法、意等先进工业国家的高度重视,竞相开发生产,不断扩大和完善机床的功能,成为数控机床中发展最快、需求量最大的商品之一。

如今,世界上出现了立式、卧式、龙门式、落地式等各种加工中心,据不完全统计,大约有1000多个品种规格。

未来加工中心的发展动向是高速化、进一步提高精度和愈发完善的机能。

加工中心是数控机床的代表,是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备,我国的加工中心从70年代开始,已有很大发展,但技术、品种和数量上都还远不能适应我国经济、技术发展的需要。

随着我国工业的不断发展,推动了模具制造业、机械加工业的巨大发展,使得数控机床的使用越来越普遍,而加工中心更是以其高自动化程度得到广泛应用。

然而,目前市场上生产和销售的都是以大、中型的加工中心为主,小型加工中心几乎是空白,而机械加工业、小型模具的制造、工科院校、技工学校等对小型加工中心存在着大量的需求。

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机械手毕业设计开题报告一、选题背景及意义随着工业自动化的发展和应用,机械手作为一种重要的智能化机器人系统,已经成为了工厂自动化生产的关键设备之一。

它主要通过机械手臂和控制系统的相互配合,完成物料的搬运、装配、喷漆等工作。

随着我国工业经济的快速发展,机械手在生产过程中的应用越来越广泛;然而,由于我国的机械手制造技术还有待提升,因此市场上的机械手品质往往有着参差不齐的状况,稳定性和持续性都不尽如人意。

因此,如何提高机械手的稳定性和可靠性,为关注的焦点。

二、研究目的本文旨在通过对机械手的结构和控制系统的设计,提高机械手的稳定性和精准度,为机械手的普及使用和工业自动化生产提供一种新的思路和技术支持。

三、预期成果(1)通过理论分析和实验研究,构建一种新型机械手结构,使机械手的运动更加平稳、稳定。

(2)引入控制算法和局部运动控制等技术,提升机械手的精准度和速度。

(3)通过实际应用和多组实验数据的对比,验证该机械手的性能和可靠性。

四、研究方法1.从机械手的结构和运动规律出发,通过ADAMS、Solidworks等有限元分析软件对机械手进行结构仿真和性能分析。

2.设计控制系统的硬、软件结构,选择DC/AC伺服电机、编码器等关键部件,编写控制程序,实现多个轴的联动控制。

3.在机械手的不同运动轨迹上,通过“视觉传感器+控制程序”的组合方式进行实验数据采集和处理,进而建立机械手控制的数学模型。

4.通过实验对比和分析,寻找最优化的控制参数,进一步提高机械手的控制精度和稳定性。

五、论文结构1.绪论。

介绍机械手的相关背景和意义;明确选题的目的和意义;阐述研究意义与意义;梳理研究进展,研究现状;详细介绍本文的研究思路和研究方法。

2.机械结构设计与仿真分析。

通过有限元分析软件对机械手的结构进行仿真分析,提出一种优化的机械手结构方案,从而实现机械手的平稳、稳定运动。

3.控制系统设计。

详细介绍机械手的控制系统结构及其硬、软件的规划,包括选择关键部件、搭建控制程序、通过局部运动控制的方式提升机械手的精准度和速度的方法等。

机械手开题报告

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机械手开题报告机械手开题报告1.引言1.1 研究背景在现代工业生产中,机械手作为一种重要的自动化设备,广泛应用于各个领域。

机械手的出现可以提高生产效率,减少人力成本,并且可以在一些危险环境中代替人工作业,保护工人的安全。

1.2 研究目的本次研究旨在设计并制造一款功能完善、性能稳定的机械手,满足工业生产中的自动化需求。

通过研究机械手的机构结构、控制系统以及工作性能等方面,探索机械手的优化设计和应用。

1.3 研究内容本次研究的具体内容包括:①机械手的结构设计②机械手的传动系统设计③机械手的控制系统设计④机械手的性能测试与分析2.机械手的结构设计2.1 机械手的机构形式机械手的机构形式可以采用串联型、并联型或混合型结构。

根据研究需要,本次设计选择了混合型结构,即在基座上设计一个旋转基座和一个活动式手臂。

2.2 机械手的关节设计机械手的关节设计应考虑旋转灵活度、承载能力等因素。

本次设计选择了直线型关节和旋转型关节,分别实现机械手的直线运动和旋转运动。

2.3 机械手的末端执行器设计机械手末端执行器的设计应考虑抓取物体的能力、精度等因素。

本次设计选择了夹爪式末端执行器,能够灵活抓取不同形状的物体。

3.机械手的传动系统设计3.1 传动方式选择根据机械手的运动特点,本次设计选择了电动驱动方式,并采用减速器传动实现机械手各关节的运动。

3.2 传动装置选型本次设计选用直流电机作为驱动源,配合减速器和伺服控制系统实现机械手的精确控制。

3.3 转动速度和扭矩计算根据机械手在工作时的载荷大小和运动速度要求,计算出各关节的转动速度和扭矩要求。

4.机械手的控制系统设计4.1 控制器的选型根据机械手的运动需求和精度要求,本次设计选择了PLC作为机械手的核心控制器。

PLC具有稳定性好、功能强大等优点,适用于工业自动化控制。

4.2 控制算法设计根据机械手的运动特点和任务需求,本次设计采用PID控制算法来实现对机械手运动的精确控制。

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机械手开题报告机械手开题报告一、背景介绍机械手作为一种重要的工业自动化设备,广泛应用于制造业、物流业、医疗等领域。

它能够模拟人手的运动,完成各种复杂的操作任务,提高生产效率和产品质量。

随着科技的不断进步,机械手的应用领域和功能也在不断拓展,因此对机械手的研究和开发具有重要意义。

二、研究目的本次研究旨在设计和开发一种高效、灵活的机械手系统,以满足不同行业的需求。

通过深入研究机械手的工作原理和结构设计,探索机械手在自动化生产中的应用潜力,提高生产效率和产品质量。

三、研究内容1. 机械手的工作原理机械手主要由机械结构、传动系统、控制系统和感知系统等组成。

机械结构决定了机械手的运动方式和灵活性,传动系统实现机械手的力和速度传递,控制系统对机械手进行精确控制,感知系统使机械手能够感知周围环境和物体。

2. 机械手的结构设计机械手的结构设计是保证其正常工作的基础。

根据不同的应用场景和任务需求,可以设计不同类型的机械手,如平行机械手、串联机械手和混合机械手等。

结构设计需要考虑机械手的负载能力、工作空间、精度要求等因素,以实现最佳的性能和效果。

3. 机械手的控制方法机械手的控制方法有很多种,包括基于传感器的反馈控制、基于模型的预测控制、基于学习的自适应控制等。

不同的控制方法适用于不同的任务和环境,需要根据具体情况选择合适的控制策略,以实现机械手的精确控制和优化性能。

4. 机械手的应用案例机械手在各个行业都有广泛的应用,如汽车制造、电子制造、食品加工等。

以汽车制造为例,机械手可以完成汽车零部件的搬运、焊接、装配等任务,大大提高了生产效率和产品质量。

通过研究机械手的应用案例,可以深入了解机械手在不同行业中的作用和优势。

四、研究方法本次研究将采用文献研究和实验研究相结合的方法,通过查阅相关文献了解机械手的研究现状和最新进展,同时设计并搭建实验平台,对机械手的性能和控制方法进行实验验证。

五、预期成果通过本次研究,预期可以设计和开发一种高效、灵活的机械手系统,并实现对其性能和控制方法的验证。

机械手开题报告

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本科毕业设计开题报告题目:铣床上下料机械手结构与控制系统设计院(系):机械工程学院班级:机电08-4班姓名:杨绍宝学号: 080514010415 指导教师:李大勇教师职称:黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告篇二:机械手开题报告附表6:郑州科技学院毕业设计(论文)开题报告注:课题来源要填写明确(如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等)课题类型:(1)a—工程设计;b—技术开发;c—软件工程;d—理论研究;e—调研报告(2)x—真实课题;y—模拟课题;z—虚拟课题;要求(1)、(2)均要填,如ay,by等。

开题报告内容:(调研资料的准备,设计的目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。

)篇三:机械手毕业设计开题报告[1]123 山东科技大学本科毕业设计(论文)开题报告题目工业机械手学院名称机电工程系专业班级机制(专本)10-3班学生姓名 xxx学号 1022060xx 指导教师填表时间: 2012 年3月 23日填表说明1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式,用a4纸打印。

4.参考文献不少于8篇,其中应有适当的外文资料(一般不少于2篇)。

5.开题报告作为毕业设计(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。

1234篇四:机械手开题报告毕业设计(论文)学生开题报告篇五:机械手设计_开题报告沈阳工程学院毕业设计(论文)开题报告课程名称:机械手设计专业:机械制造与自动化班级:机制专101 学号: 2010543112 学生姓名:李晓军1、课题来源目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中,往往流水线上的作业工作还需要人工上下料,既费时费力,又影响效率。

而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 开题报告

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机械手开题报告机械手开题报告一、研究背景机械手作为一种重要的工业自动化设备,广泛应用于制造业、物流仓储、医疗卫生等领域。

它通过模拟人手的动作实现物体的抓取、搬运和放置,具有高效、精准、可靠的特点。

随着科技的不断发展,机械手在各个领域的应用也越来越广泛,因此对机械手的研究和改进具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在通过对机械手的结构、控制和应用进行深入研究,探索机械手在工业自动化中的优化和创新应用,提高机械手的工作效率和灵活性,为工业生产提供更好的解决方案。

三、研究内容1. 机械手的结构和工作原理机械手的结构包括机械臂、末端执行器和控制系统等部分。

本研究将对机械手的结构进行深入分析,探讨各个部分的设计原理和工作方式,为后续的研究提供基础。

2. 机械手的控制方法机械手的控制方法有很多种,包括传统的PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

本研究将对这些控制方法进行比较和评估,找出适合机械手控制的最优方法,并进行改进和优化。

3. 机械手在工业自动化中的应用机械手在工业自动化中的应用非常广泛,包括物料搬运、焊接、装配等。

本研究将选择其中的一个应用场景,对机械手在该场景中的工作流程进行研究,分析其优缺点,并提出改进方案。

四、研究方法本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法进行研究。

首先,通过实验搭建机械手的实物模型,进行结构和控制方法的验证和优化。

其次,通过数值模拟对机械手在不同工作场景下的性能进行评估和比较,为实际应用提供指导。

五、研究意义1. 提高工业生产效率机械手的应用可以代替人工完成繁重、重复和危险的工作,提高生产效率,减少人力成本,提高产品质量。

2. 促进工业自动化发展机械手作为工业自动化的核心设备之一,其优化和创新将推动整个工业自动化的发展,提高生产线的智能化水平。

3. 推动科技进步机械手的研究和改进需要涉及机械工程、控制工程、计算机科学等多个学科的知识,通过对机械手的研究,可以促进不同学科之间的交叉融合,推动科技进步。

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理工学院毕业设计(论文)开题报告题目:铣床自动上下料点位控制机械手的设计学生姓名:韩抟彬学号: 10L*******专业:机械设计制造及其自动化指导教师:***2014年3月31日毕业设计开题报告摘要;在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。

工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。

PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器,作为一种通用的工业控制器,其可靠性高、抗干扰能力强;PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息;PLC采用光电隔离和滤波技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响,此外PLC还可在强、通用性好;开发周期短,功耗小。

本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。

1.课题研究的目的和意义1.1本课题的意义机械手又名工业机器人,是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代科技的一个重要组成部分。

在机械行业中,机械手越来越广泛的得到应用,它可用于零部件的组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。

目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。

把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。

机械手的积极作用正日益为人们所认识,其一,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。

因此,它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。

尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。

在我国,近代几年来也有较快的发展,并取得一定的成果,受到各工业部门的重视。

可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。

由于其具有可靠性高,功能强,编程简单,人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

再者机械手是机电一体化的一个较为典型的设计,能较大程度的调用之前学过的基础及专业基础课程的知识,对于我个人来说也是检验自己四年来对所学的理论知识的掌握程度,对我个人来说也是意义重大的一次实践。

1.2机械手的发展情形与动态从国内外所有机械手的发展现状来看,在现阶段,对机械手的研究和开发已趋于高潮,机械手的发展现状与动态,可以总结为:第一,模块化与可重构化是现阶段机械架构发展的主要动向;其二,PC 机的开放型控制器是机械手体系发展的一个主要方向,其目的就是为了完善机械手,使其逐渐走向网络化和标准化;器件集成度得以强化,架构设计玲珑,同时运用过了模块化架构;在很大程度上强化了机械手体系的安全性和可靠性,同时也满足机械手在维修和防护方面的一些便捷性;第三,传感器在机械手中发挥了十分重要的作用,不仅运用了传统的速度传感器、位置传感器等,同时也引进了先进的视觉传感器、触觉传感器和听觉传感器,促使机械手逐渐向智能化方向发展和推进;第四,装配、焊接等机械产品逐渐向模块化、标准化及系列化方向推进和发展,及系统动态的仿真等。

1.3 PLC的特点(1)可靠性高、抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备非常关键的性能。

PLC由于采用大规模集成电路技术、严格的生产工艺,内部电路采取了输入输出信号的光电隔离、滤波、电源的屏蔽、稳压和保护、故障诊断等先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,它能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温暖变化剧烈的环境下正常工作。

PLC的平均无故障时间可高达5﹣10万小时以上。

从PLC的机外电路来说,PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障率也就大大降低。

(2)功能完善、应用领域广到现在为止PLC已经形成各种规模、系列化的产品。

可以用于各种规模的工业控制场合,并能完成决大多数的工业控制任务。

PLC所具有的完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。

近年来PLC的功能单元大量涌现,PLC通讯能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变的非常容易。

(3)编程简单、易学易用PLC采用和继电器电路图接近的梯形图语言,只用少量的开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。

在工业现场,可以使用手持编程器或笔记本对PLC 进行编程。

当PLC联网后,可以在网络的任一位置对PLC编程。

为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制提供了方便。

(4)系统安装简单、体积小、价格低PLC在存储逻辑代替接线逻辑、采用模块化的结构,大大地减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建设的周期大大缩短了。

现代集成电路技术的广泛应用,功耗仅数瓦。

由于PLC体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。

使得PLC的重量越来越轻、功耗也越来越少。

在集成电路技术和生产厂家越来越多的情况下,PLC的价格也越来越低。

1.4课题要求本课题是为我校机电实验中心的柔性制造系统设计一个铣床自动上下料点位控制机械手。

设备由机械手及其控制系统组成。

用于实现生产线上铣床工位的自动上下料点位控制。

学生也科根据自己的个人想法,在指导老师的指导下融入一些新的想法,大胆创新,充分调动自己的学习兴趣。

2.课题研究方案和主要内容2.1总体方案的选定方案1:XY导轨式机械手机械手的两节手臂均采用伸缩工作方式,其大臂可以绕底座旋转,两节手臂可以采用气缸或者液压缸驱动。

方案2:关节回转式机械手机械手的两节手臂军可以绕节点旋转,大臂还可以绕节点旋转,其底座也可以周向旋转,其手指的工作角度不在拘泥于水平方向,灵活性相对较高。

综合比较:XY导轨式机械手的设计过程简单,操作简单,维护方便,加工成本要低很多,但其通用性差,设备笨重,导轨占用空间大,移动困难,功能简单,很多时候并不能满足加工现场的要求。

第二种方案关节回转式机械手虽然设计过程复杂,操作需要一定的控制学基础,加工成本要高出很多,但其通用性强,只要更换不同的机械手指就可以满足不同的要求,另外其工作范围大,能更大程度的满足生产车间复杂的空间状况,可以独立于机床,方便移动,甚至可以加装导轨在机床与仓库间移动。

综合考虑,决定选用第二种方案。

采用回转式底座,两节机械臂,分别可以在同一平面内绕关节旋转,两个关节均采用步进电机驱动。

2.2躯干的选型躯干由底盘和手臂两大部分组成。

底盘是支撑机械手全部重量并能带动手臂旋转的机构。

底盘采用一个直流电动机驱动,底盘旋转时带动一个旋转码盘旋转,机械手每旋转3度发出一个脉冲,由传感器检测并送入可编程控制器,从而计算底盘旋转的角度。

同时,在底盘上装有限位磁头,最大旋转角度可达270度。

手臂是机械手的主要部分,它是支撑手爪、工件并使它们运动的机构。

本设计中手臂两节机械手臂组成。

两节手臂采用步进电动机作驱动源,直接驱动手臂旋转。

由可编程控制器发出脉冲信号,经步进电动机驱动器驱动步进电动机旋转,完成手臂的运动。

改变发出脉冲的个数,可控制手臂的两个手臂旋转的角度。

同时在两轴的两端分别加限位开关限位。

其大臂可绕底座旋转120度,小臂可绕大臂旋转160度。

2.3夹紧机构的选择机械手手爪是用来抓取工件的部件,手爪抓取工件是要满足迅速、灵活、准确和可靠的要求。

设计制造夹紧机构——手爪时,首先要从机械手的坐标形式、运行速度和加速度的情况来考虑。

其加紧力的大小则根据夹持物体的重量、惯性和冲击力的大小来计算。

同时考虑有足够的开口尺寸,以适应被抓物体的尺寸变化,为扩大机械手的应用范围,还需备有多种抓取机构,以根据需要来更换手爪。

为防止损坏被夹的物体,夹紧力应限制一定的范围内,并镶有软质垫片、弹性衬垫或自动定心结构。

为防止突然停电被抓物体落下,还可以有自锁结构。

夹紧机构本身则应结构简单、体积小、重量轻、动作灵活和动作可靠。

夹紧机构形式多样,有机械式、吸盘式和电磁式等。

有的夹紧机构还带有传感装置和携带工具进行操作的装置。

机械式夹紧机构是最基本的一种,应用广泛,种类繁多,本设计采用机械式的夹紧机构,采用三指式气动手爪。

由可编程控制器控制电磁阀动作,从而控制手爪的张闭,达到夹取工件的目的。

2.4机械手腕部结构的选择如图所示采用吊顶电扇回转式的机械结构,底部跟机械小臂相连,由步进电机驱动手腕摆动,采用这种特殊的结构不仅可以扩大机械手的工作范围,还增加了其灵活性,以满足生产车间复杂的工作要求,对其摆动的控制也较为简单,在应用中对其机构适当的调整,丰富其功能,提高机构的可靠性。

2.5 PLC的选用西门子PLC,具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统,可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。

综合考虑,本课题选用西门子的S7-200作为控制PLC。

使用STEP 7 MicroWIN作为其编程软件。

3.实施计划充分查阅相关资料,对方案中的大体结构细化拆分,构思选择合理的局部机械结构,练习CAXA实体设计制图软件,达到能够熟练运用CAXA制作三维图的目的。

做出机械手的三维草图,边设计边修改,有不合理的地方及时纠正。

完成之后就要进行零件的设计、电机的选型,以及其他附带部件的选用,机械结构校核的计算也在这一步进行。

绘制部件的装配图及装配总图,之后就要进行PLC的编程了,并不断修改完善程序,做出其电气控制图。

整理出设计说明书。

整个设计过程要定期与指导老师沟通交流,接受老师的批评和建议。

力求通过这次毕业设计使自己大学四年的理论学习能够熟练的运用到实际中,掌握一种学习方法,熟悉工业设计过程,实现由校园到企业的平缓过渡。

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