基于PLC系统的实现搬运机械手的控制毕业设计论文

基于PLC系统的实现搬运机械手的控制毕业设计论文
基于PLC系统的实现搬运机械手的控制毕业设计论文

08级毕业设计(论文)报告

专业名称: 机电一体化

设计课题:基于PLC控制的材料搬运装置

导师姓名:

学生姓名:

班级:

学号:

毕业设计(论文)任务书

毕业设计(论文)题目:基于PLC控制的材料搬运装置

专业:机电一体化姓名:

毕业设计(论文)工作起止时间:20011年3月1日---2011年4月毕业设计(论文)的内容要求:

1、写出设计方案与目的

2、PLC及机械手的介绍及选择

3、设计主体部分

4、模拟与调试

5、梯形图及指令表的设计

指导教师(签名):系主任:

年月日

摘要

在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危及生命。自从机械手问世以来,相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温,抗腐蚀的材料制成,以适应现场恶劣的环境,大大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分,在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品,逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC,实现机械手搬运控制系统,该系统充分利用了可编程控制器(PLC)控制功能。使该系统可靠稳定,时期功能范围得到广泛应用。

关键词:材料搬运、可编程控制器PLC 、机械手、限位开关

目录

第1章前言 (1)

1.1选题背景 (1)

1.2设计目的及主要内容 (1)

1.2.1设计目的 (1)

1.2.2主要内容 (1)

第2章PLC及机械手的介绍及选择 (3)

2.1.可编程控制器PLC (3)

2.1.1PLC 慨况 (3)

2.1.2PLC的结构及基本配置 (4)

2.1.3PLC的选型 (7)

2.1.3PLC的选型 (7)

2.1.4PLC的工作过程 (7)

2.2机械手 (7)

2.2.1机械手简介 (10)

2.2.2机械手的选择 (12)

第3章设计主体部分 (13)

3.1控制要求 (13)

3.2控制流程图 (13)

3.3I/O分配 (14)

3.4梯形图 (14)

3.5指令表 (17)

3.6PLC连线图 (20)

3.7模拟调试 (21)

第4章论文小结 (22)

参考文献 (23)

致谢.......................................................................................................... 错误!未定义书签。

第1章前言

1.1选题背景

大学三年的专业知识学习生涯即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用PLC 的工作原理来控制材料搬运装置的技术基本已经成熟,其中得到愈来愈广泛的就是采用PLC控制搬运机械手来实现搬运材料的装置。

在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。对于PLC对机械手搬运材料的控制设计这个实践性非常强的设计课题,我进行了大量的实习。经过在几家单位的生产实习,我对于PLC对搬运机械手的控制设计有了一个全新的认识,丰富了许多PLC方面的知识,而对于PLC方面的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下,同时在现场查阅了很多相关资料,明确了PLC的一般工作原理、制造、工艺过程。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次毕业设计。

在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。

1.2设计目的及主要内容

1.2.1设计目的

1、培养机械设计能力;

2、扩展知识结构;

3、培养综合运用能力;

4、是课堂教学的有益补充。通过本次论文,进一步加强自己对机械手和PLC的认识,以及它们在生活中广泛应用。

1.2.2主要内容

A正确选用机械手和PLC类 B绘制I/O分配 C设计梯形图 D指令表 E

模拟调试

机械手毕业设计开题报告

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: 10L0551370 专业:机械设计制造及其自动化 指导教师:陈继荣 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

搬运机械手的设计文档

毕业设计(论文) 标题:搬运机械手的设计 学生姓名:蔡蔺 系部:自动控制系 专业:机电 班级:机电1084 指导教师:沈涛

主要符号表 N F 手指夹紧力 N D 弹簧中径 mm 1D 弹簧内径 mm 2D 弹簧外径 mm C 弹簧旋绕比 n 弹簧有效圈数 M 转动缸的回转力矩 N m ? ρ 偏重力臂 mm M 偏 偏重力矩 N m ? t 螺钉间距 mm 0Q F 螺钉承受的拉力 N Q F 工作载荷 N ' s Q F 预紧力 N φ启 转动缸起动角 度 ω 转动缸转动角速度 rad s

1 绪论 1.1前言格式错误重新排版 机械手。机械手是模仿着人手的部分动作,用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1 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。在工业生产中应用工业机械手。 的机械手被称为[]2 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 重视。 的效果,受到机械工业的[]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、能适应 产品。 产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4 机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是: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。

搬运机械手设计

专业课程设计说明书 ?目录

第1章课题规划?错误!未定义书签。 1、1 课题背景分析 ......................................................... 错误!未定义书签。 1、2设计任务书?错误!未定义书签。 第2章功能分析 ..................................................................... 错误!未定义书签。 2、1 设计任务功能分析 ................................................. 错误!未定义书签。 2、1、1 总功能提炼 ............................................... 错误!未定义书签。 2、1、2 功能分解?错误!未定义书签。 2、1、3功能结构分析及功能结构图绘制?错误!未定义书签。 2、2 本章小结?错误!未定义书签。 第3章系统原理方案设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 3、1功能单元求解?错误!未定义书签。 3、1、1分功能求解 ............................................. 错误!未定义书签。 3、1、2 系统原理方案综合求解?错误!未定义书签。 3、1、3方案优化及评价 ............................... 错误!未定义书签。 3、2本章小结?错误!未定义书签。 第4章总体设计 ................................................................... 错误!未定义书签。 4、1 系统总体结构草图 ................................................. 错误!未定义书签。 4、2 本章小结?错误!未定义书签。 第5章总结 ............................................................................. 错误!未定义书签。参考文献?错误!未定义书签。

物料搬运机械手毕业设计

摘要 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。因为,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。在生产过程中,经常要对流水线上的产品进行分捡,本次毕业设计拟开发物料搬运机械手,采用的德国西门子S7-200系列PLC,对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装置。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。PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。本次毕业设计着重在系统设计和程序设计。 关键词:机械手 PLC 大小球分拣系统

ABSTRACT The positive role of the robot is increasingly being recognized, first, it can partially replace human labor and to achieve the production requirements, follow certain procedures, time and location of the workpiece to complete the transfer. Because it can greatly improve the working conditions of workers, industrial production to accelerate the pace of mechanization and automation. Therefore, the attention from all the advanced units and put a lot of manpower and resources to research and application. Especially in the high-temperature, high pressure, dust and noise of the occasion, applied more widely. In China, the modern years have rapid development, and achieved certain results, the importance attached by the various industrial sectors. In the production process, often the product of the sorting line, this graduation design is planned to develop material handling robot, using Siemens S7-200 series PLC, the mechanical hand up and down, left and right, and grab control of movement. The size of the ball for the sorting machinery. We use programmable technology, combined with the appropriate hardware devices, control the mechanical hand to complete a variety of actions. PLC application system design including hardware design, software design, construction design and installation and so on. This course emphasizes the system design and programming. Key word:manipulator PLC size of zhe ball sorting system

机械手毕业设计

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。 本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词:机器人,示教编程,伺服,制动

ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake

曲轴加工搬运机械手毕业设计(圆柱坐标)

第1章绪论 1.1工业机械手概况 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。它是一种自动的、位置可控的、具有编程功能的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置以执行各种任务。 而机械手臂的研究,开发和设计是从二十世纪中叶开始的。我国的工业机械手是从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”,“八五”科技攻关,目前已经基本掌握了机械手的设计制造技术,控制系统硬件及软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆,弧焊,点焊,装配,搬运等机器人.其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线上获得规模应用,弧焊机器人已经应用在汽车制造企业的焊装生产线上。但总的来看,我国的工业机械手技术及其工程应用水平和国外比还有一定得距离,如:可靠性低于国外产品;机械手应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件,硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业,其中汽车工业占第一位(占28.8%),电器制造业第二位(占16.4%),化工第三位(占11.7%)。发达国家汽车行业机械手应用占保有量百分比为23.4%-53%,年产每万量汽车所拥有的机械手数为(包括整车和零部件):日本88.0台,德国64.0台,法国32.2台,英国26.9台,美国33.8台,意大利48.0台。 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

搬运机械手运动控制系统设计范本

搬运机械手运动控制系统设计

搬运机械手运动控制系统设计 第一部分:题目设计要求。 一、搬运机械手功能示意图 二、基本要求与参数 本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。该机械手采用二指夹持结构,如图1所示,机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。以夹持圆柱体为例,要求设计运动控制系统及控制流程。机械手经过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置A 到B 的搬运工作,具体操作顺序:逆时针回转(机械手的初始位置在A 与B 之间)—>下降—>夹紧—>上升—>顺时针回转—>下降—>松开—>上升,机械手的工作臂都设有限位开关SQ i 。 A B 工SQ 1 SQ 2 SQ 3 SQ 4 SQ 5 SQ 6 夹松

设计参数: (1)抓重:10Kg (2)最大工作半径:1500mm (3)运动参数: 伸缩行程:0-1200mm; 伸缩速度:80mm/s; 升降行程:0-500mm; 升降速度:50mm/s 回转范围:0-1800 控制器要求: (1)在PLC、单片机、PC微机或者DSP中任选其一; (2)具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本功能。 三、工作量 (1)驱动及传动方案的设计及部件的选择; (2)二指夹持机构的设计及计算; (3)总体控制方案及控制流程的设计; (4)设计说明书一份。 四、设计内容及说明 (1)机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计,需设计出具体的驱动及传动方案,画出方案原理框图。 (2)末端夹持机构设计,该结构需保证抓取精度高,重复定

位精度和运动稳定性好,并有足够的抓取能力。设计应包括确定夹持方案、计算夹持范围、计算夹紧力及驱动力,完成夹持机构设计图。 (3)控制系统设计,包括确定控制方案、核心功能部件的选择、主要功能模块的实现原理、绘制控制流程框图。 第二部分:设计过程 搬运机械手运动控制系统设计

四自由度搬运机械手的设计毕业论文

四自由度搬运机械手的设计毕业论文 1引言 1.1机械手研究的背景及其意义 机械手是当今世界的科技革命发展飞速变革的必然产物,它的出现标志着现今的工业、制造业水平发展到了前所未有高水平阶段。最初出现的机械手只是应用在航空航天和海洋勘探等高端科技领域,随着近几十年来计算机在科技领域全面应用,科技革命的变革也加速了科学技术的蓬勃发展。在此背景下机械手技术也在飞速发展,并且在其应用领域也不断地深入、飞速地拓宽,特别是近些年来机械手在现代制造业领域更是得到了非常广泛的应用。由于机械手是通过预先编写好的程序来控制其动作次序和轨迹,所以机械手可以代替人力去完成那些单调的、重复的、特别是对于人类来说毫无意义的工作,除此之外机械手还能够在恶劣的环境中完成那些人类不想完成的或不能完成的工作,特别是在一些危险的工作环境或者是对精度要求较高的工作条件之下,机械手相比较人力有得天独厚的优势——机械手在某些邻域能够完全替代人力,将人类从脏、乱、差的工作环境中解放出来,这是人类社会几千年来的又一次变革和人类生活方式的又一次蜕变。特别是近几十年来工业、制造业领域在机械手的广泛应用下发生了伟大的变革,在此背景下整个社会的生产力水平、产品生产质量和生产效率大大提高,与此同时在工业生产中现代工人的劳动强度也大大降低。 机械手技术虽然发展迅猛,但现在市场上的机械手大多还处在高端应用领域,价格也相对昂贵,不能满足低成本、低层次应用领域的需求。所以本课题希望设计出一种成本低、应用层次相对较低的机械手,填补这一领域市场的空白,这对

于工业、制造业领域以及人类社会的发展都具有及其重要的意义和价值。在机械手技术领域中,机械手在模型设计上,四自由度机械手是机械手产品中的典型设计模型,在技术上,四自由度机械手技术门槛相对较低——四自由度便于设计和实现,在应用层面上,四自由度机械手对于一般的重复性工作条件完全满足,在成本上,四自由度机械手在满足一些复杂动作的工作条件下便于实现低成本,也就说其性价比相对较高,所以本论文以《四自由度搬运机械手》为课题进行研究旨在设计出一个比较实用的、成本低的、具有一定的实际应用价值的机械手。1.2机械手的研究现状和发展前景 机械手是现代工业革命变革、现代工业水平高度提高催生的一种新技术产品,从较高应用层次来说,机械手是集机械设计、计算机程序控制等多领域知识和多种设计方法于一身的一种新型自动化装备,特别是近年来互联网、大数据的出现和应运机械手已开始从自动化向智能化领域迈进。机械手虽然在近几十年来才出现,其发展历史并不算太长,机械手最早起源于美国,接着又在德国、日本等工业发达国得到了飞速发展,然而我国近十年来虽然工业发展迅猛,可机械手在工业领域的应用才刚刚起步,机械手设计的技术水平同国外仍有很大差距,特别实是在机械手的高端应用领域,主要体现在机械手的可靠性和精度指标上面。 近年来机械手在工业、制造业领域的应用突飞猛进,这对于工业文明的进步产生了“雪崩式效应”,越来越多的无人化工厂随着机械手的发展如春笋般涌现。随着进入21世纪以来,互联网技术飞速发展,工业、制造业领域正发生着一场伟大的变革,从美国的“工业互联网”到德国的“工业 4.0”,再到“中国制造2025”,世界工厂已经开始由“无人化工厂”向“智能化工厂”转变,在此历

机械手结构设计毕业论文

1.绪论 1.1工业机械手设计的意义 1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤; 2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度,减轻人力,便于有节奏的生产; 3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。 1.2国外的机械情况 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、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。 机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是:机体上安装回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。 1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Uni-mate(即万能自动)。运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手。 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Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni-mate 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。 美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本。如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间(注:故障前

搬运机械手的设计论文(完整版)

摘要 随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。 搬运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,在本设计中,通过对机械手手部结构的设计,臂部结构的设计,以及液压系统的设计,实现四自由度的运动,完成了搬运机械手的系统结构设计。 关键词:搬运机械手;结构设计;液压系统;四自由度

ABSTRACT With the popularization and development of industrial automation, control demand increased year by year, carrying manipulator application also gradually popular, mainly in the automotive, electronics, machinery, food, medicine and other fields of production lines or cargo transport, can be better to save energy and improve the efficiency of transport equipment or products, in order to reduce other handling the limitation and inadequacy, meet the needs of modern economic development. Manipulator is a kind of automatic positioning control and can be programmed to change the multi-function machines, In this design, through the mechanical hand arm structure design, structure design, and the design of the hydraulic system, to achieve four degrees of freedom movement,completed the manipulator system structure design. Key words:manipulator;structure design ;hydraulic system ;four degrees of freedom movement

搬运机械手设计说明书

机械与装备工程学院 课程设计说明书(2016/2017学年第 1学期) 课程名称:机械设计课程设计 题目:搬运机械手的设计 专业班级:机械设计制造及其自动化学生: 学号: 130200216 指导教师: 设计周数: 2周 设计成绩: 2016年 12月 31日

第一章绪论 (1) 1.1 机械手的应用现状 (1) 1.2 机械手研究的目的、意义 (1) 1.3 设计时要解决的几个问题 (1) 第二章机械手总体方案的设计 (3) 2.1 机械手的系统工作原理及组成 (3) 2.2 机械手的基本结构及工作流程 (3) 第三章机械手的方案设计及其主要参数 (5) 3.1 坐标形式和自由度选择 (5) 3.2 执行机构 (5) 3.3 驱动系统 (6) 3.4 控制系统 (7) 第四章结构设计及优化 (8) 4.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.2 确定气缸直径 (9) 4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (9) 4.1.4 缸筒壁厚的设计 (10) 4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (10) 4.2手臂结构优化设计 (10) 4.2.1问题描述 (10) 4.2.2设计分析 (10) 4.2.3建立数学模型 (12) 4.2.4优化计算 (13) 4.2.5优化结果分析 (16) 第五章 Adams运动仿真 (17) 总结与展望 (20)

机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备,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,随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点,气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动,气动缸由相应的电磁阀来控制,电磁阀由PLC控制。驱动执行元件完成,能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。 本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计,它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握,从而避免编写各种复杂的运算程序,提高了设计效率。 用 ADAMS 软件建立虚拟样机进行仿真并优化参数,得出了机械手的运动过程的演示动画,发现设计结构能有机地结合在一起,工作平稳,并在指定的速度和负载等参数下得出了所需要的驱动力和结构参数等。虚拟样机代替物理样机对工程机械进行创新设计、测试和评估,可以降低设计成本,缩短开发周期,而且设计质量和效率都可以得到提高。 关键词:机械手,气动,优化设计,仿真

数控机床上下料机械手毕业论文

毕业设计(论文)题目数控机床上下料机械手 专业班级 姓名 所属助学单位 2015 年 9 月 5 日

目录 1 绪论 (1) 选题背景 (1) 设计目的 (1) 发展现状与趋势 (2) 2 液压上下料机械手的设计方案 (3) 机械手的概念 (3) 机械手的组成及工作原理 (3) 机械手的总体设计 (4) 机械手的总体机构的类型 (4) 具体采用方案 (5) 机械手主要部件的选用 (5) 机械手手爪的选用 (5) 机械手手腕的选用 (6) 机械手手臂的选用 (7) 机械手机身的选用 (8) 驱动机构的选择 (8) 传动结构的选择 (9) 机器人手臂的平衡机构设计 (10) 3 液压系统的设计 (11) 液压系统的概述 (11) 液压系统的组成 (11) 液压系统的基本控制回路 (11) 液压系统的总体设计 (12) 控制回路的设计 (12) 液压源系统的设计 (12) 绘制的液压系统图 (13) 液压系统的简单计算 (13) 油泵电动机功率的确定 (18) 4 机械手控制系统的设计 (19)

系统硬件电路的设计 (19) 可编程控制器的概念 (19) PLC的应用领域 (19) PLC系统的组成 (20) PLC的工作原理 (21) 结论 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 摘要 通过对机械设计基础、工业用微型计算机及其自动化等专业课程的学习,以及课外实践所学的知识,对数控机床上下料机械手各部分机械结构和功能进行了论述和分析,设计了一种液压式圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。此设计主要针对机械手的手爪、手腕、手臂、机身等各部分机械结构以及机械手控制系统(传动系统、驱动系统)进行了的设计。同时对PLC控制系统和液压系统进行了理论分析和设计计算。PLC控制系统的分析重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。此次设计的自动上下料机械手采用液压驱动,传动平稳,且易于控制,控制系统用PLC作为控制器,优化了机械手群的控制系统。该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。 关键词:机械手;液压系统;PLC控制系统;

自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计

自动搬运机械手总体机构设计毕业设计

摘要 本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计,能够完成机械手整体的旋转,机械手手臂的升降和伸缩,根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力,设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。设计出了机械手的气动系统,绘制了机械手气压系统工作原理图。利用PLC对机械手进行控制,选取了合适的PLC的型号,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手的工作时序图和梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词:机身回转机构,机身升降机构,手臂伸缩机构,气动,可编程序控制器(PLC)

ABSTRACT This article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the https://www.360docs.net/doc/e14762027.html,ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program. KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller

搬运机械手及其控制系统

SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY 毕业设计说明书搬运机械手及控制系统设计 学院:机械工程学院 专业:机械制造及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 2012 年 5 月

摘要 摘要 我国的机械手的发展在最近几年得到了突飞猛进的发展,机械手可以仿照人类的某些肢体运动完成某些特定的动作,所以机械手在生产活动中扮演着越来越重要的角色。因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。 搬运机械手在当今工业、医疗、自然灾害等等的领域中等到了广泛的应用发展,然而搬运机械手的控制系统和执行机构在工作中起到举足轻重的作用,因此控制部分和执行部分对于机械手的工作的整体运转情况具有十分重要的意义。所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题,该毕业设计采用气压传动作为执行机构,可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。 对于本论文的总体设计主要有一下几点,首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力,伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等,然后选择标准气缸。执行部分要画出气动原理图,控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。 关键词:搬运机械手气压动传动可编程控制器SMC气缸

Abstract Abstract The robot's development has been rapid development in recent years, The robot can be modeled on the human limb movements to complete certain actions. Play an increasingly important role in the move. Robot in China more generally, a wide range of applications Handling robot in wait for a wide range of application development in the area of today's industrial, medical, natural disasters, etc. However, the handling robot control system and the implementing agencies to play a decisive role in the work, Control and operative parts of great significance for the overall functioning of the robot work. The graduation project the main task is to solve the problem of implementing agencies and the control part of the, The graduation project adopts pneumatic transmission, programmable logic controller for moving the control part of the robot as the executing agency. For the overall design of this paper are mainly the following points, Must first determine the object handling robot designed to degrees of freedom of the handling robot, the robot parameters, and so on. This graduation project is calculated by calculating the outlet claws clamping force, The cylinder of the telescopic boom、Parameters of robot and so on. Then select the standard cylinder. Operative to draw pneumatic schematic, The control section according to the IO handling robot control points to select the Mitsubishi FX series PLC. Graduated from the design task book draw the ladder and the program statement table. Keyword: Moving robot Pressure dynamic transmission Programmable controller SMC cylinder

机械手毕业论文69997137

内容提要 机械手因其较高灵活性和通用性,在生活、制造等各个领域中都扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物,分拣物品,并能够在在有害环境下操作以保护人身安全,代替人的繁重劳动,因此被广泛应用于机械制造、轻工以及需求物品搬运等各种场所。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对应用于直升机模拟搜救的机械手技术进行了系统的分析,并就其结构的合理性以及应用的可实施性提出了合理化方案。采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对直升机模拟搜救机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用液压驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。 通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型直升机模拟搜救机械手的设计方案。 关键词 机械手;控制;编程

The Helicopter Rescue Robot Simulation Design and Application 060606219 Pengfei Qiao Faculty adviser Bingxin Hou engineer Abstract Because of its high flexible manipulators and universality, in life, in various fields such as plays a very important role. It can carry goods, articles, and can be sorted in harmful environment to protect personal safety operation, instead of heavy labor, therefore, are widely used in machinery manufacturing, light industry and the demand for handling items. Based on the review of the development in recent years manipulator based on the design of manipulator, in search of the manipulator used helicopters simulation technology systematically analyzed, and its structure rationality and application of constructability put forward rationalization plan. Adopts integrative design ideas, full consideration of the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. The helicopter rescue manipulator to simulate the overall structure, structure, driving system and control system analysis and design. In its drive system used in the hydraulic control system, PLC control unit to choose the system function, the mobile manipulator initialization, fault alarm functions. Through the above work, economical and practical, high reliability model of the manipulator rescue helicopter simulation design scheme. Keywords

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