气动机械手毕业设计

三门峡职业技术学院毕业设计

三门峡职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 气动机械手毕业设计论文 指导教师 陈桂芳 系 部 机电工程系 专 业 机电一体化（人本） 姓 名 陈衬意 学 号 0901071039

2011年 12 月 06 日

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目 录

第一章 绪论 ................................................ 5

1.1 气动机械手概述 ........................................ 5 1.2 机械手的组成和分类 ..................................... 5 1.2.1机械手的组成 ...................................... 5 1.2.2机械手的分类 ...........................

毕业设计（论文）

课 题 名 称：专 业 班 级：学 生 姓 名：指 导 教 师：

气动机械手的设计 13机械电子工程 钟 国 森

201 年 月

目录

摘要..........................................................4

第一章 前言

1.1机械手概述...............................................5 1.2机械手的组成和分类.......................................5

1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

第二章 机械手的设计方案

2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 2.4机械手的手臂结构方案设计

人生最大的幸福，是发现自己爱的人正好也爱着自己。 三门峡职业技术学院毕业设计

三门峡职业技术学院 毕业设计（论文）

题 目 气动机械手毕业设计论文 指导教师 陈桂芳 系 部 机电工程系 专 业 机电一体化（人本） 姓 名 陈衬意 学 号 0901071039

2011年 12 月 06 日 目 录

第一章 绪论 1 1.1 气动机械手概述 1 1.2 机械手的组成和分类 1 1.2.1机械手的组成 1 1.2.2机械手的分类 3 1.3 国内外发展状况 4 1.4课题的提出及主要任务 6 1.4.1课题的提出 6 1.4.2课题的主要任务 7

第二章 机械手的设计方案 8 2.1机械手的坐标型式与自由度 8 2.2 机械手的手部结构方案设计 9 2.3 机械手的手腕结构方案设计 9 2.4 机械手的手臂结构方案

六安职业技术学院

毕业设计

题目 气动机械手控制回路设计

机电工程 系 机电一体化技术 专业

班 级 0901班

学生姓名 李冬冬

指导教师 黄红兵

起迄日期 2011.5—2011.7

设计地点 工学楼

目 录

摘要……………………………………………………………….2

第一章 气动机械手简介……………………………………….. 3

1.1 气动机械手概述……………………………………………….3

1.2 机械手的组成………………………………………………….4

1.3机械手的分类…………………………………………………..4

1.4 国内外发展状况………………………………………………..5

第二章 气动机械手控制回路的设计方法和步骤…………… 8

2.1 气动控制系统………………………………………….........8

2.2气动机械手控制回路设计方法 …………….............................8

2.3气动机械手控制回路设计步棸…………………………………8

第三章 机械手控制回路设计………………………………… …10

3.

一 绪论

（一）气压传动技术的研究发展动向

随着科学技术的不断进步，目前气压技术正向着高压、高速、大功率、高效、高度集成化的方向发展。虽然气压传动技术方便简洁，但是气压传动中存在着一些亟待解决的问题，如：气压系统工作时的稳定性、工作介质的泄漏、气压冲击对设备可靠性的影响等等，这些问题都是气压传动技术需要研究和解决的。任何技术的改革和创新，都必须以稳定、可靠的工作为前提，这样才具有它的实际意义。

（二）气压传动技术的应用

机械制造业，其中包括机械加工生产线上工件的装夹及搬送，铸造生产线上的造型、捣固、合箱等。在汽车制造中，汽车自动化生产线、车体部件自动搬运与固定、自动焊接等。

电子IC及电器行业，如用于硅片的搬运，元器件的插装与锡焊，家用电器的组装等。

石油、化工业 用管道输送介质的自动化流程绝大多数采用气动控制，如石油提炼加工、气体加工、化肥生产等。

轻工食品包装业，其中包括各种半自动或全自动包装生产线，例如：酒类、油类、煤气罐装，各种食品的包装等。

机器人，例如装配机器人，喷漆机器人，搬运机器人以及爬墙、焊接机器人等。 其它，如车辆刹车装置，车门开闭装置，颗粒物质的筛选，鱼雷导弹自动控制装置等。目前各种气动工具的广泛使用，也

六安职业技术学院

毕业设计

题目 气动机械手控制回路设计

机电工程 系 机电一体化技术 专业

班 级 0901班

学生姓名 李冬冬

指导教师 黄红兵

起迄日期 2011.5—2011.7

设计地点 工学楼

目 录

摘要……………………………………………………………….2

第一章 气动机械手简介……………………………………….. 3

1.1 气动机械手概述……………………………………………….3

1.2 机械手的组成………………………………………………….4

1.3机械手的分类…………………………………………………..4

1.4 国内外发展状况………………………………………………..5

第二章 气动机械手控制回路的设计方法和步骤…………… 8

2.1 气动控制系统………………………………………….........8

2.2气动机械手控制回路设计方法 …………….............................8

2.3气动机械手控制回路设计步棸…………………………………8

第三章 机械手控制回路设计………………………………… …10

3.

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毕业设计（论文）

题 目: 基于PLC机械手控制系统设计 专 业: 电气自动化 班 级: 10214 学 号: 12 姓 名: 学习 指导老师: 陈宇峰

成都工业学院 二〇一三年五月

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论 文 摘 要

机械手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。

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

本科生毕业设计（论文）

摘 要

为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。

本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个基本动作，三个机械手互相配合动作。机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。限位开关检测机械手是否到达固定位置。

可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。本论文可编程控制器(PLC)选用西门子（SIEMENS）公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。在软件上，设计了主程序和子程序。主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。

本论文的重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；

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

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ABSTRACT

In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay mor

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毕业设计（论文）

题 目: 基于PLC机械手控制系统设计 专 业: 电气自动化 班 级: 10214 学 号: 12 姓 名: 学习 指导老师: 陈宇峰

成都工业学院 二〇一三年五月

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论 文 摘 要

机械手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。

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