机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理
机械手的控制方式及控制系统设计
机械手的控制方式及控制系统设计机械手在工业科技中的应用时间较长，随着工业生产的不断发展进步，机械手的控制技术也得到了较为快速的发展。
人们在很早以前就希望能够借助其他的工具替代人类自身的手去从事重复性的工作，或者具有一定危险性的工作，从而提高工业的生产效率，同时也能规避人们在生产实际生产中碰到的危险情况。
此外，在一些特殊的场合中，必须要依靠机械手才能加以完成。
未来机械手在工业生产中将发挥更大的作用，本文主要对机械手的控制方式及控制系统设计方法进行了较为详细的分析。
2 机械手原理概述机械手具有很多的优点，比如机械手比人的手具有更大的力气，能够干很多人手所无法干的事情，这样也能提高工业生产中的效率，同时采用机械手进行工业生产时的成本相对而言也会得到一定程度上的降低。
机械手通常由三部分组成，即机械部分，传感部分和控制部分。
其中，手部安装在手臂的前端，用来抓持物件，这是执行机构的主体，可根据被抓持物件的形状、重量、材料以及作业要求不同而具有多种结构形式。
控制部分包括控制系统和人机交互系统。
对于机器人基本部件的控制系统，控制系统的任务是控制机械手的实际运动方式。
机械手的控制系统有开环和闭环两种控制方式，如果工业机械手没有信息反馈功能，那么它就是一个开环控制系统。
如果有信息反馈功能，它是一个闭环控制系统。
对于机器人基本组成的人机交互系统，人机交互系统是允许操作员参与机器人控制并与机器人通信的装置。
总之，人机交互系统可以分为两类：指令给定装置和信息显示装置，机械手的控制主要是通过软件程序加以实现。
随着科学技术的发展，机械手相关的技术也得到了快速的发展，先进的控制方式和先进的控制技术在机械手的控制领域中也具有一定的采用。
现在机械手不仅广泛应用于采矿、化工、船舶等领域，并且在航天、医药、生化等领域占有重要地位。
3 机械手的控制方式工业机器人可根据控制方法分为以下几类，一类是点控制。
点控制，也称为PTP控制，仅控制起点和终点的姿势，两点之间的轨迹没有规定。
小型上下料机械手的设计-毕业设计
1 前言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。
2 机械手的组成和分类2.1 机械手的组成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。
基于PLC的自动上下料机械手设计
中图分类号：ＴＰ２４１
文献标识码：Ｂ
机械手是工业生产发展中的必然产物，它能按照规定要 求输送工件或握持工具进行操作，可为企业生产降低成本的 同时提高生产效率。随着科技的发展，机械手的应用领域越来 越广泛，特别是在工业自动化生产线上应用尤为突出。例如在 单机自动化的基础上，采用自动机械手装置输送工件，可使一 些单机连接成自动生产线。本文所阐述的自动上下料机械手， 是根据苏州奥普康科技有限公司的生产线实际情况，将注射 机和老化烘箱通过该设备连接成自动生产线。
经现场运行调试，该自动上下料机械手运行良好，达到了 设计要求。客户使用后反映，该设备运行稳定性好，可靠性高， 投入生产线后，大大减少了企业劳动力成本，提高了生产效率。
参考文献：
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（下转第 ７４ 页）
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Equipment Manufactring Technology No.9，2010
在准确测量出铂电阻的阻值后，最后一步就是将铂电阻 的阻值转换为对应的温度值，可以很容易地采用查表法和线 性查值法相结合的方法，实现铂电阻的阻值与对应的温度值 的变换。
４ 实验结果
采用本文的铂电阻测量方法，用在热量表的温度测量中 （ＰＴ１０００ 铂电阻）进行实验。对热量表用标准电阻箱在 ０℃和 １００℃进行高低点校准后，接 ＰＴ１０００ 铂电阻对实际的恒温槽 进行多个温度点的测量。根据对多块表的实测统计，２５℃时， 在测量范围内（０～９５ ℃），热量表温度测量的总体误差为 ± ０．１５ ℃。
数控车床自动上下料机械手结构设计
数控车床自动上下料机械手结构设计摘要：本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手，通过对机械手的传动机构，驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。
同时对机械手整体结构进行了详细的设计，主要包括机械手的机身机座，机械手手臂，机械手手爪等部分。
并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程，主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。
关键词：数控车床；机械手；传动机构:液压系统；驱动系统1、数控车床自动上下料机械手的设计方案1.1机械手结构的设计工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。
其对应的特点如表1。
表1工业机器人结构类型球坐标型机器人两个回抬运动以及一个直线运动结构简单.造价成本较低、精度较差搬运机器人关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运1.2数控车床自动上下料机械手手部设计1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。
在机械手工作时，其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。
手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。
通常情况下，机械手手爪的开闭范围越大越好。
1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求，综上所述，本课题采用的是齿轮齿条式。
通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。
1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化，此时机械手手腕需做回转运动，即只存在一个回转自由度。
结合本课题，本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单，操作简单。
1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性，将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中，使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构，以保证其结构更加稳定牢靠。
垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形，每个导杆都选用空心结构以保证机械手整体重量。
数控车床上下料机械手设计_毕业设计
1.3机械手的分类
1.根据用途不同分类
机械手按用途主要分为三类：第一类为通用机械手，它是一种不依赖于主机的独立装置，可以根据需要编写控制程序，完成所需的功能，这类机器人有球坐标式、圆柱坐标式和直角坐标式等多种形式，主要由基座、腰关节、大臂、小臂以及手爪等组成，在三维空间里具有很好的灵活性和通用性，因此具有广泛的应用，对于该类机器人的研究和应用已经颇为成熟，由于其良好的通用性，只要在手爪部位安装合适的装置即可完成相应的功能。
关键词：数控车床；机械手；气动元件；伺服电机
ABSTRACT
This designmainly aims at the manipulator of the CNC lathe processing rotor of loading process, and analysis the motion process of workpiece by the production line to the workbench. Mainly adopts pneumatic components, gas, manipulator grasping and flip functions such as oscillating cylinder, servo motor and ball screw is used to implement manipulator transverse shift, in order to realize the movement of the scheme. Through the design of manipulator used in CNC lathe design steps and methods of systematic knowledge, according to its design manipulator that economy is applicable, and the cylinder of the structure and working principle of the comprehensive control.
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1. 1本课题研究背景的意义 (1)1. 2国内外研究动态及发展趋势 (1)1. 3本文的主要工作 (2)2 机械手简介 (3)2. 1机械手的分类32. 2常见机械手分类43 控制方案 (9)3. 1系统控制器的选择93. 2PLC的基本知识103. 3 PLC、电机选型 (12)4 控制系统设计 (17)4. 1 硬件系统设计 (17)4. 2软件系统设计 (20)4. 2. 1 .................................................... 梯形图编语(LD-Ladder Diagram)204. 2. 2控制流程图 (21)4. 2. 3梯形图设计 (22)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)通用上下料机器人控制系统设计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。
本文介绍的机械手是由PLC输出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可编程控制器PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的通用上下料机械手可在空间内抓放物体，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：PLC可编程控制器；机械手GENERAL FEEDING ROBOT CONTROL SYSTEMDESIGNABSTRACTMan ipulator is a traditi onal in dustrial robot system task execut ing age ncy, is one of the key comp onents of the robo t The mecha ni cal structure of the man ipulator with ball screw, slider, such as mechanical parts; Has ac motor, frequency converter, sen sors, electrical and other electr onic devices This unit covers the programmable con trol tech no logy, positi on con trol tech no logy, test ing tech no logy, etc Man ipulator is in troduced in this paper by PLC output con trol man ipulator tran sverse and vertical shaft precision positioning, micro switch position signal to host programmable controller PLC; Position feedback signals from the proximity switch to the PLC host computer, through the control of manipulator gripper zhang, so as to realize the fun cti on of mani pulator moveme nt accurately This topic proposed the developme nt of general loading manipulator can catch put objects into space and flexible, can replace artificial to operate at high temperatures and dangerous areas, and can accord ing to the requireme nt of the cha nge and moveme nt of the workpiece process at any time cha nge the related parametersKEY WORDS PLC The programmable controller；manipulator1 绪论1.1 本课题研究背景的意义我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
数控车床自动上下料机械手结构设计
数控车床自动上下料机械手结构设计首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。
通常情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台运动、夹具旋转和夹具开合等运动。
这样可以保证机械手可以在不同方向上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。
其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。
常见的机械手运动方式有直线运动和旋转运动。
在数控车床自动上下料机械手中，通常选择导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳定性和精度。
夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在水平方向上进行旋转。
夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以提高开合速度和准确度。
再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。
控制系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。
同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进行灵活的调整和优化。
使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。
最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。
机械手在工作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。
同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以保障操作人员和设备的安全。
综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。
只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。
基于PLC的机械手自动上下料控制系统设计
智能 控制 技术 ・
王学 良
张秋 菊
基 于 Ｐ Ｃ的饥械 手 自动 上 下料控 制 系统设计 Ｌ
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基 于 Ｐ Ｃ的 机械 手 自动 上 下料 控 制 系统 设计 Ｌ
王 学 良， 张秋 菊
（ 南大 学 机械 工程 学 院 机械 电子 工程 系 ， 江 江苏 无锡
２４２ ） １ １２
伺 服 系统 和精 确 的位 置传 感 器保 证 机 械 手 动 作 的快 速 与 准 确 定位 。 该 系统 的应 用 ， 效 地 缩短 有
了齿轮 磨床 上 下料 时间 ， 高 了生产 效 率和整 机 自动化 水 平 。 提 关 键词 ： 齿机 ； 下料 系统 ； 磨 上 伺服 系统 ；Ｌ ＰＣ
２１ ０２年 ８月 中 国制 造业 信息化
第４卷 １
第 １ ５期
ｌ 机床砂轮 ：一 工件安装 座 ；一上下料机械手 １４ 一 ２ ３ ；一防护门 ；一 甩油装置；一滑动导轨 ；一上下料机械手 ２ ８ ５ ６ ７ ；一输送机 ；一气爪 ９
图 １ 总体方案示意 图
制器 ， 是整个控制 系统 的核心 ， 主要完成信号 的采 集 和处 理 、 服定 位 控 制 、 伺 自动 上 下 料 控 制及 甩 油
装 置控 制等 功能 。系 统输 入输 出信 息 见 表 １输 出 ，
信 号 主要包 括 ４轴 伺 服 系统 的 脉 冲输 出 ， 油 装 甩
点信号 ， 各气动元件的到位信号以及伺服驱动器的 反馈 信号 等 ， 些信 号对 于控 制系 统 的安 全性 和 可 这
靠性 至关 重要 。
机 械 平 】 Ｆ运动 机 械 予 ｌ 转 运 动 州 机 械 平２Ｌ Ｆ运 动 机 械 手２ 转 运 动 Ｎ
桁架机械手的自动上下料如何使用
桁架机械手的自动上下料如何使用无锡凯鹏海泰克机械给大家介绍桁架机械手的自动上下料如何使用。
桁架机械手它能够搬物、装配、切割、操作工具，以完成各种作业。
桁架机械手建立在直角三个坐标x，y，z系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。
其控制核心通过工业控制器（如：PLC，运动控制，单片机等）实现。
是能够实现自动控制的、基于空间XYZ直角坐标系可重复编程的、多自由度的、适合不同任务的自动化设备。
桁架上下料又称桁架式机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人控制柜，与桁架机械手的大脑作用，通过工业控制器，采集各传感器或按钮的输入信号，来发送指令给个执行元件按既定动作去执行。
通过控制器对各种输入（各种传感器，按钮等）信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件（继电器，电机驱动器，指示灯等）下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。
库比克桁架式上下料采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。
各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对车床、加工中心、插齿机、电火花机床、磨床等类设备的自动化生产。
在日后保养中，拆卸方便，模块化设计、维护简单。
桁架机械手组成部分可分为，立柱、横梁（X轴）、竖梁（Z 轴）、控制系统、上下料仓系统、抓手系统等。
随着科技的发展，衍生出各式各样的桁架机器人，它是属于全自动运行的工业设备，相当于人们常说的机器人。
它可根据实际生产需要设置于较狭窄的空间，不会影响工作精度。
而且该种机械手可实现定制，也更加适应用户的生产，这是传统机械手无法实现的功能。
此种桁架机械手的操作极为简单，可在控制柜屏幕上操作，定位抓起点和摆放点即可，无较复杂的人工干预。
即便在不懂得操作知识的前提之下，也可以使用该种机械手进行安全生产。
主要运用于企业生产中所涉及到的零件搬运与切割等。
精度桁架机械手的优势：此种桁架机械手可在工厂生产线中自由布置，并且占用的场地面积很小以上就是无锡凯鹏海泰克机械给大家介绍的相关内容。
自动上下料机械手毕业设计
3．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
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。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手（机械人）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(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用示教方法编制等。
日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。1979年日本机械手的产值达443亿日元，产量为14535台。其中固定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，是1978年的二倍。具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。截止1979年，机械手累计产量达56900台。在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%～60%的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业，其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。
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机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理机械手自动上下料控制系统是一种常见的自动化控制系统，由多个组成部分构成。
它的主要功能是对工件进行自动化的上下料操作，从而提高生产效率和减少人力成本。
下面，我们将详细介绍机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理。
1. 组成部分
机械手自动上下料控制系统最基本的组成部分是机械手及其控
制系统。
机械手包括机械臂、手爪、传感器等。
控制系统又分为硬件和软件两个方面。
硬件包括电控柜、电机、传感器等电气元器件。
软件则包括程序设计、控制算法等。
2. 工作原理
机械手自动上下料控制系统的工作原理可以简单描述为以下几
个步骤：
第一步，传感器检测到工件的位置和状态。
第二步，控制系统根据传感器的反馈信号，计算机械手的移动轨迹和手爪动作。
第三步，电机带动机械手执行移动和抓取动作。
第四步，机械手把工件上下料到指定位置，完成上下料操作。
整个过程中，控制系统不断地接受反馈信号并作出相应调整，以实现精确的上下料操作。
以上就是机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理的简要
介绍，希望对大家有所启发。