❶ 機械手畢業設計
引 言
在現代工業中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業現代化的進一步發展,自動化已經成為現代企業中的重要支柱,無人車間、無人生產流水線等等，已經隨處可見。同時，現代生產中，存在著各種各樣的生產環境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業等，這些惡劣的生產環境不利於人工進行操作。
工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新的技術，是現代控制理論與工業生產自動化實踐相結合的產物，並以成為現代機械製造生產系統中的一個重要組成部分。工業機械手是提高生產過程自動化、改善勞動條件、提高產品質量和生產效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、雜訊以及帶有放射性和污染的場合，應用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發展，並取得一定的效果，受到機械工業和鐵路工業部門的重視。
本課題擬開發物料搬運機械手，採用日本三菱公司的FX2N系列PLC，對實驗室現有的TVT—99D機械手模型進行開發。該裝置機械部分有滾珠絲杠、滑軌、汽缸、氣控機械抓手等；電氣方面由步進電機、驅動模塊、感測器、開關電源、電磁閥、旋轉碼盤、操作台等部件組成。我們利用可編程技術，結合相應的硬體裝置，控制機械手完成各種動作。
本課題是有我和徐立同同學合作共同完成,在整個設計過程中徐立同同學主要負責硬體方面如接線、畫各個電氣設備的電路接線圖等；而我則是主要負責軟體部分,在實際的設計調試過程中我主要負責PLC的接線編程、調試等工作。當然了硬體和軟體是不分家的，誰也離不開誰，因此，在整個設計過程中各種方案的敲定與實施均是由我們倆個在指導老師的幫助下共同研究、推敲、討論試驗調試中確定的。為了能夠實現機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用於可變換生產品種的中小批量自動化生產，廣泛應用於柔性自動線。再加上本課題開發的機械手採用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制，是一種按預先設定的程序進行工件的搬運的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，並要實現根據工件的簡單的變化要求隨時更改相關控制參數。為達到這些要求，我們設計的控制方案盡量在我們力所能及的范圍內選擇最佳的方案。如在本設計中遇到的對直流電機的控制問題中，在控制直流電機正反轉的問題上通過老師的指導我們想到了兩種控制方案：一種是在原設備的基礎上加上四個繼電器實現其控制功能；另一種則是根據三菱公司的FX2N系列PLC的輸出端的內部電路的特點，可以在不增加其他設備的情況下實現控制要求。我在最大限度的滿足工藝流程和控制要求的同時，還要考慮要有很高的性價比，因此我們選擇了後一種方案。也許後一種方案有其弊端，但目前還沒有發現。望大家多多指教。
當然了，由於我們水平的限制和時間的倉促，在很多地方的控制方案還不是很理想，同時還遺留有很多的問題，需要進一步的研究中才能解決，望各位老師和廣大同學批評和指教。 機械手的畢業設計說明書一．前言1．1設計的意義與作用機械手是在機械化，自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中，機械手被廣泛的運用於自動生產線中，機械人的研製和生產已成為高技術鄰域內，迅速發殿起來的一門新興的技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，並越來越廣泛地得到了應用。 在工業生產過程中，尤其在自動流水線上，零件的加工和搬運都可能用到機械手。本課題就為解決海門恆豪制針有限公司在縫紉機針的生產過程中，拋光這一工藝工作。縫紉機針且夾緊不方便，要使用一個專用夾具用於拋光工作，為了解決以上傳統的缺點，設計了該液壓式擺動機械手。1.2機械手的工作原理 該機械手採用了液壓驅動方式來實現其工作的要求，工作要求就是機械手臂的上下能夠擺動，手臂的回轉運動，手腕的回轉運動及手部的夾持運動，本次設計的機械手主要用於縫紉機針的拋光工作，可用幾台液壓擺動機械手與拋光機相配合，進行協調實現拋光工作的自動化生產線，機械手的手指夾持縫紉機針，在即旋轉又往復移動的拋光機上進行上下擺動，根據拋光工藝過程，自動線上有4台機械手，各機械手間互傳遞著縫紉機針，調換縫紉機針的大小頭，並進行粗精拋光操作。1．3拋光自動生產線的組成及工作原理拋光自動生產線的平面布置圖如下：1．4．自動生產線的工作方式及組成： 全線由震動式順針機，上料工作台，4台機械手，4台拋光機和裝針斗組成。4隻拋光輪分別由電動機帶動旋轉，由另外的電動機經傳動裝置（如曲柄滑塊機構）帶動4隻拋光輪一同作左右往復運動，每台機械手分別由自身的電子程序控制器控制，根據拋光工藝要求所編制的程序，依次進行程序轉換，控制機械手液壓系統的電磁換向閥，從而使機械手按程序進行各種動作。 4台機械手動作相同，全自動線動作過程如下：機械手1在上料位置工人將待拋光的針70-80支，經震動式順針機整齊後送到待夾料位置，發信號啟動，機械手1的手指將針夾牢，手臂順時針回轉90°到拋光位置（此時拋光機已經旋轉並左右移動），手臂上下擺動一次，手腕回轉180°手臂再上下擺動一次（手臂兩次下擺動作時間不同，根據需要可自行調整），手臂順時針再回轉90°（即到180°位置），機械手1和機械手2同到換夾針位置，機械手2先將縫紉機針夾牢後再發信號，機械手1的手指才松開，並開始復原，即手臂逆時針回轉180°，同時手腕反向回轉180°，到達上料位置，等待下個工作循環，機械手2，機械手3，機械手4的動作程序與機械手1相同。縫紉機針就在各機械手間依次傳遞，調換針的大小頭，進行粗拋和精拋操作。當機械手4拋光程序完成後，其手臂轉到下料位置時手指松開，將拋光好的針卸到裝針2．1液壓擺動機械手的工作參數 抓針數量：一次夾持縫紉機針70-80隻 座標型式：球坐標 自由度數：3個 手臂回轉范圍：0°-180° 手臂回轉速度：90°／S 手臂的俯仰范圍：0°-180° 驅動方式：液壓驅動 控制方式：採用電子程序控制 定位方式：手臂回轉的兩端位置用死擋鐵定位 手臂俯仰兩端點：用活塞與端蓋相碰定位2．2液壓擺動機械手的工作原理簡圖：結論 液壓擺動機械手能將工件從一個工位，傳到下一個工位的工作，它從外部結構上把自動線中的各台自動機床聯系成一個整體。有一定的握力和工作速度，有準確的定位精度，將零件可靠地裝上夾具，能准確可靠的完成預定工作。參考文獻
❷ 怎麼製作簡單機械手臂
如何製作簡單機械手
某寶上面有機械手的套件，可以配合aino或labview ， 你可以買來試一試，也不貴，相關的知識很多，范圍很廣，PLC和機電整合都有點難度的，一樣一樣去攻克吧！
新手求教，設計一個簡單的機械手臂，包括動力裝置，設計過程和設計圖！！
這個不難。你首先根據你要完成的動作選擇電動機的大小和類型。之後用solidworks三維軟伐設計各種零部件，並把他們在solidworks的裝配環境下裝起來，實現電腦模擬動作。檢查無誤的話用solid的轉換功能，把各個零部件的三維圖轉化為cad二維圖紙工程圖。之後到機加工廠家裡按圖施工。只要零件質量加工沒有問題，那麼你的這個發明是可以順利的運轉起來的，至於電氣控制部分其實就是開關 ，繼電器，延時器等的東西，一般的地方都是可以做的。不用你親自費心，你只需要說明你要實現的功能，之後掏錢，給你做的有的是。
一個簡單的機械手臂多少錢
這要看功能和精度要求，價格會差很多。用氣缸會省很多。
我這有一些資料，需要時可以傳給你。
工廠簡單機械手臂 15分
可以考慮設計個擺桿與機床的下行模具聯動，這樣不用單加其他動力，關鍵是如何取件。具體的別人就不好幫你了，只能靠自己琢磨。對不起
製作一個簡易機械手臂造價是多少
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在手臂上放一些感測器，旁邊有一個機械手臂，手臂怎麼動作，這個機械手臂也做相應的動作，這怎麼實現的？
mpu6050加速度識別手臂位置，通過重力加速度以及運動加速度計算運動軌跡實現
製作機械臂手所需材料
我們有個現成的簡易平行四邊形機構四軸機械臂，參考下，要想做其實很花成本的。單軸機械手搭配也需要導軌、絲杠、軸承、聯軸器、電機、驅動器呀、殼體、光電開關………………很多其它小東西
製作簡單動作的機械手方案
三軸氣缸和旋轉平台，通過運動控制器編程式控制制，是最簡潔的方案。需要hi
機械臂的原理
主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成。
手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。
運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。
運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為
的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多，
的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。
控制系統是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收感測器反饋的信息，形成穩定的
❸ 畢業設計關於兩指機械手設計方案
加分發給你，先給你個頭看看目錄
摘要 1
第一章 機械手設計任務書 1
1.1畢業設計目的 1
1.2本課題的內容和要求 2
第二章 抓取機構設計 4
2.1手部設計計算 4
2.2腕部設計計算 7
2.3臂伸縮機構設計 8
第三章 液壓系統原理設計及草圖 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部擺動液壓迴路 12
3.3小臂伸縮缸液壓迴路 13
3.4總體系統圖 14
第四章 機身機座的結構設計 15
4.1電機的選擇 16
4.2減速器的選擇 17
4.3螺柱的設計與校核 17
第五章 機械手的定位與平穩性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影響平穩性和定位精度的因素 19
5.3機械手運動的緩沖裝置 20
第六章 機械手的控制 21
第七章 機械手的組成與分類 22
7.1機械手組成 22
7.2機械手分類 24
第八章 機械手Solidworks三維造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的繪制 30
畢業設計感想 35
參考資料 36
送料機械手設計及Solidworks運動模擬
摘要
本課題是為普通車床配套而設計的上料機械手。工業機械手是工業生產的必然產物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備，對實現工業生產自動化，推動工業生產的進一步發展起著重要作用。因而具有強大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。實踐證明，工業機械手可以代替人手的繁重勞動，顯著減輕工人的勞動強度，改善勞動條件，提高勞動生產率和自動化水平。工業生產中經常出現的笨重工件的搬運和長期頻繁、單調的操作，採用機械手是有效的。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作，更顯示其優越性，有著廣闊的發展前途。
本課題通過應用AutoCAD 技術對機械手進行結構設計和液壓傳動原理設計，運用Solidworks技術對上料機械手進行三維實體造型，並進行了運動模擬，使其能將基本的運動更具體的展現在人們面前。它能實行自動上料運動；在安裝工件時，將工件送入卡盤中的夾緊運動等。上料機械手的運動速度是按著滿足生產率的要求來設定。
關鍵字 機械手，AutoCAD，Solidworks 。
第一章 機械手設計任務書
1.1畢業設計目的
畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最後一個極為重要的實踐性教學環節，是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。
其主要目的：
培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。
培養學生樹立正確的設計思想，設計構思和創新思維，掌握工程設計的一般程序規范和方法。
培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標准等手冊、圖冊工具書進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力。
培養學生進行調查研究，面向實際，面向生產，向工人和技術人員學習的基本工作態度，工作作風和工作方法。
1.2本課題的內容和要求
（一、）原始數據及資料
（1、）原始數據：
生產綱領：100000件（兩班制生產）
自由度（四個自由度）
臂轉動180º
臂上下運動 500mm
臂伸長（收縮）500mm
手部轉動 ±180º
（2、）設計要求：
a、上料機械手結構設計圖、裝配圖、各主要零件圖（一套）
b、液壓原理圖（一張）
c、機械手三維造型
d、動作模擬模擬
e、設計計算說明書（一份）
（3、）技術要求
主要參數的確定：
a、坐標形式：直角坐標系
b、臂的運動行程：伸縮運動500mm，回轉運動180º。
c、運動速度：使生產率滿足生產綱領的要求即可。
d、控制方式：起止設定位置。
e、定位精度：±0.5mm。
f、手指握力：392N
g、驅動方式：液壓驅動。
（二、）料槽形式及分析動作要求
（ 1、）料槽形式
由於工件的形狀屬於小型回轉體，此種形狀的零件通常採用自重輸送的輸料槽,如圖1.1所示，該裝置結構簡單，不需要其它動力源和特殊裝置，所以本課題採用此種輸料槽。
圖1.1機械手安裝簡易圖
（2、）動作要求分析如圖1.2所示
動作一：送 料
動作二：預夾緊
動作三：手臂上升
動作四：手臂旋轉
動作五：小臂伸長
動作六：手腕旋轉
預夾緊
手臂上升
手臂旋轉
小臂伸長
手腕旋轉
手臂轉回
圖1.2 要求分析
第二章 抓取機構設計
2.1手部設計計算
一、對手部設計的要求
1、有適當的夾緊力
手部在工作時，應具有適當的夾緊力，以保證夾持穩定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對於剛性很差的工件夾緊力大小應該設計得可以調節，對於笨重的工件應考慮採用自鎖安全裝置。
2、有足夠的開閉范圍
夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時，一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手部手指開閉范圍，可用開閉角和手指夾緊端長度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關，如工件的形狀和尺寸，手指的形狀和尺寸，一般來說，如工作環境許可，開閉范圍大一些較好，如圖2.1所示。
圖2.1 機械手開閉示例簡圖
3、力求結構簡單，重量輕，體積小
手部處於腕部的最前端，工作時運動狀態多變，其結構，重量和體積直接影響整個機械手的結構，抓重，定位精度，運動速度等性能。因此，在設計手部時，必須力求結構簡單，重量輕，體積小。
4、手指應有一定的強度和剛度
5、其它要求
因此送料，夾緊機械手，根據工件的形狀，採用最常用的外卡式兩指鉗爪，夾緊方式用常閉史彈簧夾緊，松開時，用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單，製造方便。
二、拉緊裝置原理
如圖2.2所示【4】：油缸右腔停止進油時，彈簧力夾緊工件，油缸右腔進油時松開工件。
圖2.2 油缸示意圖
1、右腔推力為
FP=（π／4）D²P （2.1）
=（π／4）0.5²2510³
=4908.7N
2、根據鉗爪夾持的方位，查出當量夾緊力計算公式為：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′ （2.2）
其中 N′=498N=392N，帶入公式2.2得：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′
=(2150/50)（cos30º）²392
=1764N
則實際加緊力為 F1實際=PK1K2/η （2.3）
=17641.51.1/0.85=3424N
經圓整F1=3500N
3、計算手部活塞桿行程長L,即
L=（D/2）tgψ （2.4）
=25×tg30º
=23.1mm
經圓整取l=25mm
4、確定「V」型鉗爪的L、β。
取L/Rcp=3 （2.5）
式中： Rcp=P/4=200/4=50 （2.6）
由公式（2.5）（2.6）得：L=3×Rcp=150
取「V」型鉗口的夾角2α=120º，則偏轉角β按最佳偏轉角來確定，
查表得：
β=22º39′
5、機械運動范圍（速度）【1】
（1）伸縮運動 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
（2）上升運動 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
（3）下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
（4）回轉Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驅動活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv （2.7）
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作壓強
P= F1/S （2.8）
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部設計計算
腕部是聯結手部和臂部的部件，腕部運動主要用來改變被夾物體的方位，它動作靈活，轉動慣性小。本課題腕部具有回轉這一個自由度，可採用具有一個活動度的回轉缸驅動的腕部結構。
要求：回轉±90º
角速度W=45º/s
以最大負荷計算：
當工件處於水平位置時，擺動缸的工件扭矩最大，採用估演算法，工件重10kg，長度l=650mm。如圖2.3所示。
1、計算扭矩M1〖4〗
設重力集中於離手指中心200mm處，即扭矩M1為：
M1=F×S （2.9）
=10×9.8×0.2=19.6（N·M）
F
S
F
圖2.3 腕部受力簡圖
2、油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
帶入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9（N·M）
3、擺動缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300（N）（估算值）
S=20mm （估算值）
M摩=F摩×S=6（N·M）
4、擺動缸的總摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 （2.10）
=30.5（N·M）
5.由公式
T=P×b（ΦA1²-Φmm²）×106/8 （2.11）
其中： b—葉片密度，這里取b=3cm；
ΦA1—擺動缸內徑, 這里取ΦA1=10cm；
Φmm—轉軸直徑, 這里取Φmm=3cm。
所以代入（2.11）公式
P=8T/b（ΦA1²-Φmm²）×106
=8×30.5/0.03×（0.1²-0.03²）×106
=0.89Mpa
又因為
W=8Q/（ΦA1²-Φmm²）b
所以
Q=W（ΦA1²-Φmm²）b/8
=（π/4）（0.1²-0.03²）×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸縮機構設計
手臂是機械手的主要執行部件。它的作用是支撐腕部和手部，並帶動它們在空間運動。
臂部運動的目的，一般是把手部送達空間運動范圍內的任意點上，從臂部的受力情況看，它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動、靜載荷，而且自身運動又較多，故受力較復雜。
機械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。
手臂的伸縮速度為200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量，公式（2.7）得：【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作壓力，公式（2.8） 得：〖4〗
P=F/S （2.12）
式中：F——取工件重和手臂活動部件總重，估算 F=10+20=30kg， F摩=1000N。
所以代入公式（2.12）得：
P=（F+ F摩）/S
=（30×9.8+1000）/π×40²
=0.26Mpa
3、繪制機構工作參數表如圖2.4所示：
圖2.4機構工作參數表
4、由初步計算選液壓泵〖4〗
所需液壓最高壓力
P=1.78Mpa
所需液壓最大流量
Q=1000ml/s
選取CB-D型液壓泵（齒輪泵）
此泵工作壓力為10Mpa，轉速為1800r/min，工作流量Q在32—70ml/r之間，可以滿足需要。
5、驗算腕部擺動缸：
T=PD（ΦA1²-Φmm²）ηm×106/8 （2.13）
W=8θηv/（ΦA1²-Φmm²）b （2.14）
式中：Ηm—機械效率取： 0.85～0.9
Ηv—容積效率取： 0.7～0.95
所以代入公式（2.13）得：
T=0.89×0.03×（0.1²-0.03²）×0.85×106/8
=25.8（N·M）
T<M=30.5（N·M）
代入公式（2.14）得：
W=（8×27×10-6）×0.85/（0.1²-0.03²）×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此，取腕部回轉油缸工作壓力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圓整其他缸的數值：
手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液壓系統原理設計及草圖
3.1手部抓取缸
圖 3.1手部抓取缸液壓原理圖〖7〗
1、手部抓取缸液壓原理圖如圖3.1所示
2、泵的供油壓力P取10Mpa，流量Q取系統所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此，需裝圖3.1中所示的調速閥，流量定為7.2L/min，工作壓力P=2Mpa。
採用：
YF-B10B溢流閥
2FRM5-20/102調速閥
23E1-10B二位三通閥
❹ 設計機械手（機器手）的結構要注意的問題
能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
機械手主要由手部和運動機構組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。
機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。
機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。
參考資料：http://ke..com/view/81615.htm
❺ 畢業設計：工業機械手末端執行器及其控制系統設計
這個設計的涉及面很多啊，除了電器控制上我得找人協助一下，其餘的倒是可以做，機械手現在很熱門的
❻ solidworks中怎樣繪制機械手夾持器
把每個零件按照尺寸繪制出來,進行裝配,成為一個裝配體,也可以模擬運動.
❼ 課題十 機械手控制設計（1人）
你好朋友，我正好有你要的畢業設計，我做的設計就是這個！機械手的控制設計！免費的給你！發一點你看看啊！第一章 引 言 1.1 工業機械手概述工業機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測感測裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。機器人應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標志。生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平，可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產;尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某台機床的上下料裝置，是附屬於該機床的專用機械手。隨著工業技術的發展，製成了能夠獨立的按程序控制實現重復操作，適用范圍比較廣的「程序控制通用機械手」，簡稱通用機械手。由於通用機械手能很快的改變工作程序，適應性較強，所以它在不斷變換生產品種的中小批量生產中獲得廣泛的引用。氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅動執行機構運動的機械手。其主要特點是:介質李源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結構簡單，成本低。但是，由於空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結構大，所以適用於高速、輕載、高溫和粉塵大的環境中進行工作。氣動技術有以下優點: (1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而後排入大氣，處理方便，一般不需設置回收管道和容器:介質清潔，管道不易堵存在介質變質及補充的問題. (2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一)，空氣便於集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。 (3)動作迅速，反應靈敏。氣動系統一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統也能實現過載保護，便於自動控制。 (4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。 (5)工作環境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環境中，氣壓傳動與控制系統比機械、電器及液壓系統優越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。 (6)成本低廉。由於氣動系統工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求，製造容易，成本較低。傳統觀點認為:由於氣體具有可壓縮性，因此，在氣動伺服系統中要實現高精度定位比較困難(尤其在高速情況下，似乎更難想像)。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。雖然氣動技術作為機器人中的驅動功能已有部分被工業界所接受，而且對於不太復雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統己被接受，但由於氣動機器人這一體系己經取得的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業自動化領域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。 1.2 氣動機械手的設計要求 1.2.2 課題的設計要求本課題將要完成的主要任務如下: (1)機械手為通用機械手，因此相對於專用機械手來說，它的適用面相對較廣。 (2)選取機械手的座標型式和自由度。 (3)設計出機械手的各執行機構，包括:手部、手腕、手臂等部件的設計。為了使通用性更強，手部設計成可更換結構，不僅可以應用於夾持式手指來抓取棒料工件，在工業需要的時候還可以用氣流負壓式吸盤來吸取板料工件。 (4)氣壓傳動系統的設計本課題將設計出機械手的氣壓傳動系統，包括氣動元器件的選取，氣動迴路的設計，並繪出氣動原理圖。 (5)機械手的控制系統的設計本機械手擬採用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選取PLC型號，根據機械手的工作流程編制出PLC程序，並畫出梯形圖。 1.3 機械手的系統工作原理及組成機械手的系統工作原理框圖如圖1-1所示。 圖1-1機械手的系統工作原理框圖 機械手的工作原理：機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，採用氣壓傳動方式，來實現執行機構的相應部位發生規定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。位置檢測裝置隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. (一)執行機構包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。 1、手部即與物件接觸的部件。由於與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們採用夾持式手部結構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有回轉型和平移型。回轉型手指結構簡單，製造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結構比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結構取決於被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內孔)和物件的重量及尺寸。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。 2、手腕是連接手部和手臂的部件，並可用來調整被抓取物件的方位(即姿勢) 3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，並按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅動源(如液壓、氣壓或電機等)相配合，以實現手臂的各種運動。 4、立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。 5、機座機座是機械手的基礎部分，機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝於機座上，故起支撐和連接的作用。 (二)驅動系統驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的。它由動力裝置、調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有液壓傳動、 氣壓傳動、機械傳動。 (三)控制系統控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位(或機械擋塊定位)系統組成。該機械手採用的是PLC程序控制系統，它支配著機械手按規定的程序運動，並記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。 (四)位置檢測裝置控制機械手執行機構的運動位置，並隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. 第二章 機械手的整體設計方案
參考資料： http://sunqiliang99.blog.163.com