众文网1.搬运机械手毕业设计
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原发布者：叽哩嘎啦
本科毕业设计（论文）说明书搬运机械手设计学院机电工程学院专业班级机械工程及自动化五班学生姓名XXXX学生学号XXXXXXXXXX指导教师XXXX提交日期2013年5月日毕业设计（论文）任务书兹发给09级机械（5）班学生xxxx毕业设计（论文）任务书，内容如下：1.毕业设计（论文）题目：圆柱坐标型电、液驱动型搬运机械手设计2.应完成的项目：（1）调研、搜集整理课题的相关资料，完成外文资料的翻译，确定搬运机械手的传动方案；（2）完成传动机构设计及相关参数的选择；（3）完成机械装置相关零件的设计及选型；（4）完成机械装置的3D装配图设计。3.参考资料以及说明：
2.搬运机械手及控制设计 的毕业设计
第一章 绪 论 1
1.1 前 言 1
1.2 搬运机械手在生产中的应用 1
1.2.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 2
1.2.2 在实现单机自动化方面 2
1.3 搬运机械手的结构 2
第二章 搬运机械手的总体设计方案 4
2.1 设计方案的拟定 4
2.1.1 熟悉该产品的加工工艺 4
2.1.2 收集资料 5
2.2 基本参数的确定 5
2.2.1 抓取重量 5
2.2.2 工作时间的确定 5
2.2.3 根据工艺要求确定参数 6
2.2.4 确定最大活动范围与速度 6
2.2.5 确定定位精度 7
2.3 机构形式的选择 7
2.4 驱动源的选择 8
2.5 控制系统的选择 8
2.6 搬运机械手的自由度与坐标形式选择 9
2.7 本次设计的方案确定 12
2.7.1 确定机械手的规格、坐标形式及自由度 12
2.7.2 规格参数 12
2.7.3 总体布置 13
第三章 搬运机械手的手部设计 14
3.1 手部设计基本要求 14
3.2 手部结构 14
3.3 选择手爪的类型及夹紧装置 15
3.4 手指回转型手部及其受力分析 15
3.5 夹紧力及驱动力的计算 17
3.6 弹簧的设计计算 17
第四章 腕部的设计计算 21
4.1 腕部设计的基本要求 21
4.2 腕部的结构以及选择 21
4.2.1 典型的腕部结构 21
4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 21
4.3 腕部的设计计算 21
4.3.1 腕部设计考虑的参数 21
4.3.2 腕部的驱动力矩计算 21
4.3.3 腕部驱动力的计算 21
4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 21
4.3.5 动片和输出轴间的连接螺钉 24
第五章 臂部的设计及有关计算 25
5.1 臂部的设计要求 25
5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 26
5.2.1 手臂的典型运动机构 26
5.2.2 手臂运动机构的选择 26
5.3 手臂直线运动的驱动力计算 26
5.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 27
5.3.2 手臂惯性力的计算 28
5.3.3 密封装置的摩擦阻力 28
5.4 液压缸工作压力和结构的确定 28
第六章 机身的设计计算 30
6.1 机身的整体设计 30
6.2 机身回转机构的设计计算 30
6.3 机身升降机构的计算 33
6.3.1 手臂偏重力矩的计算 33
6.3.2 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 34
6.4 轴承的选择分析 35
第七章 液压系统设计 37
第八章 支撑角铁的加工工艺 39
总结 40
参考文献 41
致谢 42
3.急求机械手搬运系统论文一份
双柔性机械手搬运刚性物体的协调控制研究摘要 采用负载分配方法，将双柔性机械手协调搬运物体的控制分解为两个等效柔性机械手的运动与力混合控制的问题，同时表明当负载分配系数为常数时等效柔性机械手具有柔性机械手相同的动力学特性。
然后通过等效刚性机械手的逆运动学求解出两等效柔性机械手的期望运动轨迹，并且采用输出重定义设计出两等效机械手的运动近似跟踪控制和力控制算法；最后，通过双柔性平面机械手协调搬运物体的仿真实例，说明了所提出的控制方案在柔性机械手协调控制中的有效性。主题词 柔性机械手 控制 运动学 动力学1 引言多机械手的协作操作具有提高工作能力（如复杂的装配任务）、提高负载操作能力（如搬运更重更大的物体）和提高灵活性等优点[1]。
由于柔性机械手具有质量轻、灵活性等特点，特别适合太空任务，因此，柔性机械手的协调研究成为了一个前沿课题，当前有少量的文献对多柔性机械手协调操作系统的动力学和控制方法进行了研究[2~4]。对于多柔性机械手的协调控制，由于柔性机械手的逆运动学不唯一确定，甚至不存在，因此很难象刚性机械手协调控制一样直接控制被操纵物体的运动轨迹。
现有文献研究往往结合其他控制方法将被操作物体的轨迹控制问题转化为机械手的各个关节角位置的控制问题[3, 4]，采用独立关节的控制一般很难得到整个系统的良好动态特性。本文针对双柔性机械手协调操作物体的系统，采用负载分配方法[5]将整个系统分解为两个等效柔性机械手末端轨迹的运动跟踪和力控制的问题，并表明了当负载分配系数为常数时，等效柔性机械手具有柔性机械手相同的动力学特性；对于等效柔性机械手末端轨迹跟踪控制中的非最小相位问题，采用输出重定义方法实现末端轨迹的近似跟踪，同时结合力控制实现系统内力控制。
2 双柔性机械手系统的运动学与动力学考虑两个基座固定的平面柔性机械手抓住一个共同的刚性物体沿着给定轨迹运动的情况，且满足以下假设条件：1）每个机械手非冗余，且刚性自由度Nr与任务空间坐标维数相同（本文中Nr=3）;2）每个机械手抓牢物体，即机械手末端与被搬运物体之间没有相对滑动；3）柔性机械手的变形为小变形，且不考虑变形剪切力的影响； 踪出现了约0·008rad的偏差，这是由于手爪关节在补偿中只是近似补偿的结果。由仿真结果可见，该控制方法具有较强的鲁棒性。
6 结束语本文研究了柔性机械手的协调操作控制的问题。采用负载分配方法将整个系统分解为两个等效柔性机械手末端轨迹的运动跟踪和力控制的问题。
对于柔性机械手末端轨迹跟踪控制中的非最小相位问题，采用输出重定义方法实现末端轨迹的近似跟踪。该控制策略结合了柔性机械手的动力学特性，因此在协调控制中具有较好的动态性能。
仿真结果表明该控制策略具有较好的鲁棒性，但整个系统的稳定性和鲁棒性有待在理论上作进一步的研究。参 考 文 献1 KoivoA ,j BekeyG A. Report ofworkshop on coordinatedmultiple robotmanipulators: Planning, Contro,l and Applica-tion. IEEE Journal ofRobotics and Automation, 1988, 4 (1): 91~932 KrishmamurthyK, YangL. Dynamicmodeling and simulation of two cooperating structurally-flexible roboticmanipulators.Robotica, 1995, 13: 375~3843 YamamoM, Kim J S, UchiyamaM. Hybrid position/force control of two cooperative in 3Dspace. Proceedings of IEEE on Robotics and Automaton, 1998: 1110~11154 Matsuno F, HatayamaM. RobustCooperative Control ofTwoTwo-Link Fink FlexibleManipulators on the Basis ofQuasi-Static Equations. International Journal ofRoboticsResearch, 1999, 18 (4): 414~4285 Liu Y H, Arimoto S. Decentralized Adaptive and Nonadaptive Position/Force Controllers inCooperations. International Journal ofRoboticsResearch, 1998, 17 (3): 232~2476 Moallem M, PatelR V, KhorasaniK. NonlinearTip--LinkManipulator: Theory andExperiments. Automatica, 2001, 37: 1825~18347 Siciliano B, VillaniL. RobotForce Contro.l KluwerAcademic Publishers, 1999.。
4.机械手毕业设计
引 言 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
随着工业现代化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对实验室现有的TVT—99D机械手模型进行开发。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、汽缸、气控机械抓手等；电气方面由步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件组成。
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。本课题是有我和徐立同同学合作共同完成，在整个设计过程中徐立同同学主要负责硬件方面如接线、画各个电气设备的电路接线图等；而我则是主要负责软件部分，在实际的设计调试过程中我主要负责PLC的接线编程、调试等工作。
当然了硬件和软件是不分家的，谁也离不开谁，因此，在整个设计过程中各种方案的敲定与实施均是由我们俩个在指导老师的帮助下共同研究、推敲、讨论试验调试中确定的。为了能够实现机械手可在空间抓放物体，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。
再加上本课题开发的机械手采用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制，是一种按预先设定的程序进行工件的搬运的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并要实现根据工件的简单的变化要求随时更改相关控制参数。为达到这些要求，我们设计的控制方案尽量在我们力所能及的范围内选择最佳的方案。
如在本设计中遇到的对直流电机的控制问题中，在控制直流电机正反转的问题上通过老师的指导我们想到了两种控制方案：一种是在原设备的基础上加上四个继电器实现其控制功能；另一种则是根据三菱公司的FX2N系列PLC的输出端的内部电路的特点，可以在不增加其他设备的情况下实现控制要求。我在最大限度的满足工艺流程和控制要求的同时，还要考虑要有很高的性价比，因此我们选择了后一种方案。
也许后一种方案有其弊端，但目前还没有发现。望大家多多指教。
当然了，由于我们水平的限制和时间的仓促，在很多地方的控制方案还不是很理想，同时还遗留有很多的问题，需要进一步的研究中才能解决，望各位老师和广大同学批评和指教。 机械手的毕业设计说明书一.前言1.1设计的意义与作用机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，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。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
在工业生产过程中，尤其在自动流水线上，零件的加工和搬运都可能用到机械手。本课题就为解决海门恒豪制针有限公司在缝纫机针的生产过程中，抛光这一工艺工作。
缝纫机针且夹紧不方便，要使用一个专用夹具用于抛光工作，为了解决以上传统的缺点，设计了该液压式摆动机械手。1.2机械手的工作原理 该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求，工作要求就是机械手臂的上下能够摆动，手臂的回转运动，手腕的回转运动及手部的夹持运动，本次设计的机械手主要用于缝纫机针的抛光工作，可用几台液压摆动机械手与抛光机相配合，进行协调实现抛光工作的自动化生产线，机械手的手指夹持缝纫机针，在即旋转又往复移动的抛光机上进行上下摆动，根据抛光工艺过程，自动线上有4台机械手，各机械手间互传递着缝纫机针，调换缝纫机针的大小头，并进行粗精抛光操作。
1.3抛光自动生产线的组成及工作原理抛光自动生产线的平面布置图如下：1.4.自动生产线的工作方式及组成： 全线由震动式顺针机，上料工作台，4台机械手，4台抛光机和装针斗组成。4只抛光轮分别由电动机带动旋转，由另外的电动机经传动装置（如曲柄滑块机构）带动4只抛光轮一同作左右往复运动，每台机械手分别由自身的电子程序控制器控制，根据抛光工艺要求所编制的程序，依次进行程序转换，控制机械手液压系统的电磁换向阀，从而使机械手按程序进行各种动作。
4台机械手动作相同，全自动线动作过程如下：机械手1在上料。
5.机械手毕业设计
最低0.27元开通文库会员，查看完整内容> 原发布者：baby王雷雷 摘要在当今大规模的制造业中，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，工业机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业认同并采用。
工业机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重要性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取试教在线的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机械手，用于给冲压设配运送物料。首先，本文将设计工业机器人的底座、手、手腕、臂部等结构。
然后选择合适的传动方式，驱动方式，搭建工业机器人的结构平台。在此基础上，本文将设计该机械手的控制系统，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械手运行的安全性。
最终实现目标包括：关节的伺服控制和制动问题实时的检测机械手的各关节的运动情况，机械手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：机械手；示教编程；伺服；制动ABSTRACTIntoday'slarge-scalemanufacturing,,,,.。
6.关于机械手和助力机械手,工业机械手
机械手是一种具有人类手相似功能的装置，用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程序动作来执行种种任务，具有编程能力的多功能机械手。
助力机械手和工业机械手都是机械手的细分。主要区别是机械手内涵比助力机械手和工业机械手都宽。助力机械手是以帮助人提高手部力量的机械手，比如搬运重物的助力机械手，集装箱吊运机械手、医疗用机械手。而工业机械手是工业生产中使用的机械手的总称，比如汽车焊装机械手，喷涂机械手等。
7.机电一体化求高手帮忙做个设计（论文）机械手搬运系统设计
在机械手搬运控制系统中的应用摘要：机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它可在空间抓、放、搬运物体等，动作灵活多样，广泛应用在工业生产和其他领域内。应用PLC控制机械手能实现各种规定的工序动作，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
本文以日本三菱FX2N-48MR型的PLC为基础，介绍PLC在机械手搬运控制中的应用，并给出了详细的PLC程序设计过程。该程序已在工业机械手中获得了广泛应用，具有稳定、可靠的性能。
关键词：PLC·机械手，控制。应用1机械结构和控制要求如图1所示是一个将工件由A处传送到B处的机械手示意图，机械手的上升，下降和左移，右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
其中上升与下降对应电磁阀的线圈分别为YVl与w2，左行、右行对应电磁阀的线圈分别为YV3与YV4。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，直到相对的另一线圈通电为止。
气动机械手的夹紧，松开的动作由只有一个线圈的两位电磁阀驱动的气缸完成，线圈（YVS）断电夹住工件，线圈（YV5）通电，松开工件，以防止停电时的工件跌落。机械手的工作臂都设有上、下限位和左、右限位的位置开关SQl、SQ2和sQ3、SQ4，夹持装置不带限位开关，它是通过一定的延时来表示其夹持动作的完成。
机械手在最上面、最左边且除松开的电磁线圈（YV5）通电外其它线圈全部断电的状态为机械手的原位。 机械手的操作面板分布情况如图2所示，机械手具有手动、单步，单周期、连续和回原位五种工作方式，用开关SA进行选择。
手动工作方式时，用各操作按钮（SB5、SB6,SB7、SB8、SB9、SBIO、SBll）来点动执行相应的各动作l单步工作方式时，每按一次起动按钮（SB3），向前执行一步动作，单周期工作方式时，机械手在原位，按下起动按钮SB3，自动地执行一个工作周期的动作，最后返回原位（如果在动作过程中按下停止按钮SB4，机械手停在该工序上，再按下起动按钮SB3，则又从该工序继续工作，最后停在原位）j连续工作方式时，机械手在原位，按下起动按钮（SB3），机械手就连续重复进行工作（如果按下停止按钮SB4，机械手运行到原位后停止）；返回原位工作方式时，按下。回原位”按钮SBll，机械手自动回到原位状态。
2 LC的I/o分配如图3所示为PLC的I/O接线图，选用FX2N·48MR的PLC，系统共有18个输入设备和5个输出设备分别占用PLC的18个输入点和5个输出点。为了保证在紧急情况下（包括PLC发生故障时），能可靠地切断PLC的负载电源，设置了交流接触器KM。
在PLC开始运行时按下“电源”按钮SBl，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给输出设备提供电源；出现紧急情况时，按下“急停”按钮SB2,KM触点断开电源。 PLC程序设计3.1程序的总体结构如图4所示为机械手系统的PLC梯形图程序的总体结构，将程序分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序四个部分，其中自动程序包括单步、单周期和连续工作的程序，这是因为它们的工作都是按照同样的顺序进行，所以将它们合在一起编程更加简单。
梯形图中使用跳转指令使得自动程序、手动程序和回原位程序不会同时执行。假设选择。
手动”方式，则X0为ON、X1为OFF，此时PLC执行完公用程序后，将跳过动程序到P0处，由于X0常闭触点为断开，故执行“手动程序”，执行到P1处，由于X1常闭触点为闭合，所以又跳过回原位程序到P2处l假设选择分“回原位”方式，则X0为OFF、X1为ON，跳过自动程序和手动程序执行回原位程序，假设选择“单步”或“单周期”或“连续”方式，则X0、X1均为OFF，此时执行完自动程序后，跳过手动程序和回原位程序。3.2各部分程序的设计（1）公用程序公用程序如图5所示，左限位开关X12、上限位开关X10的常开触点和表示机械手松开的Y4的常开触点的串联电路接通时，辅助继电器M0变为ON，表示机械手在原位。
公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理，当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器（M1I-M18）复位，同时将表示连续工作状态的M1复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误的动作。当机械手处于原点状态（M0为ON），在开始执行用户程序（M8002为ON）、系统处于手动状态或回原点状态（X0或X1为ON）时，初始步对应的M10将被置位，为进入单步、单同期和连续工作方式作好准备。
如果此时M0为OFF状态，M10将被复位，初始步为不活动步，系统不能在单步、单周期和连续工作方式下工作。 2）手动程序手动程序如图6N示，手动工作时用X14-X21对应的6个按钮控制机械手的上升、下降、左行，右行、松开和夹紧。
为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了一些必要的联锁，例如上升与下降之间，左行与右行之间的互锁；上升、下降、左行，右行的限位；上限位开关X10。
8.搬运机械手在工业方面都有哪些应用
机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛5广泛。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。下面具体说明机械手在工业方面的应用。
1、铸、锻、焊热处理等热加工方面
模锻方面，国内大批量生产的3t、5t、10t模锻锤，其所配的转底炉，用两只机械手成一定角度布置早炉前，实现进出料自动化。上海柴油机厂、北京内燃机厂、洛阳拖拉机厂等已有较成熟的经验。
2、在实现单机自动化方面
各类半自动车床，有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，单仍需人工上下料；装上机械手，可实现全自动化生产，一人看管多台机床。目前，机械手在这方面应用很多，如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手，大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手，沈阳第三机床厂的Y38滚齿机械手，青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。由于这方面的使用已有成功的经验，国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上机械手，或为用户安装机械手提供条件。如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手（生产线中有两台多工位机床）和天津二注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手的自动装卸工件，可实现全自动化生产。目前机械手在冲床上应用有两个方面：一是160t以上的冲床用机械手的较多。如沈阳低压开关厂200t环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂400t冲床的下料机械手等；其一是用于多工位冲床，用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等。
3、建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线
一般都采用机械手在机床之间传递零件。国内这类生产线很多，如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线（环类），大连电机厂的4号和5号电动机加工自动线（轴类），上海拖拉机厂的齿坯自动线（盘类）等。加工箱体类零件的组合机床自动线，一般采用随行夹具传送工件，也有采用机械手的，如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。
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