【正文】 ............50 機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì) ................................................51 機(jī)械手 PLC 程序語(yǔ) ..................................................53 5 技 術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 ..........................................................57 結(jié)論 .......................................................................58 致謝 .......................................................................59 參考文獻(xiàn) ............................................................................. 60 附錄 1......................................................................62 附錄 2......................................................................72 1 緒 論 選題背景 機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。 目 錄 摘要Ⅰ Abstract...................................Ⅱ 1 緒 論 ............................................................................. 1 選題背景 ........................................................1 設(shè)計(jì)題目 ............................................................2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì) ................................................2 設(shè)計(jì)原則 ............................................................3 2 機(jī) 械手設(shè)計(jì)方案的論證 .....................................................4 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) ...................................................4 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)類(lèi)型 ................................................5 具體設(shè)計(jì)采用方案 ..................................................5 機(jī)械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...............................................6 機(jī)械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 .........................................6 設(shè)計(jì)具體采用方案 .................................................7 機(jī)械手手臂 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...............................................7 機(jī)械手手臂的設(shè)計(jì)要求 ..............................................7 設(shè)計(jì)具體采用方案 ..................................................8 機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................9 機(jī)器人手腕結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 ..........................................9 設(shè)計(jì)具體采用方案 .................................................10 機(jī)械手末端執(zhí)行器（手爪）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................11 機(jī)械手末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)要求 .......................................11 機(jī)器人夾持器的運(yùn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)方式 .....................................12 機(jī)器人夾持器的典型結(jié)構(gòu) ...........................................13 設(shè)計(jì)具體采用方案 .................................................13 機(jī)械手的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .........................................14 工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...........................................14 工業(yè)機(jī)器人常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形式 .....................................15 設(shè)計(jì)具體采用方案 .................................................19 4但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級(jí)別來(lái)對(duì)期刊劃為省級(jí)期刊和國(guó)家級(jí)期刊。 一般普通刊物（省級(jí)、國(guó)家級(jí)）審核時(shí)間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時(shí)間為 1420天。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。學(xué)士學(xué)位論文既 如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126 是 學(xué)位論文又是畢業(yè)論文 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) VDC 、 CB 771387號(hào)文件給學(xué)術(shù)論文的定義為： 學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測(cè)性上具有新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見(jiàn)解的知識(shí)和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學(xué)理論就必然會(huì)不斷地為新理論推翻。 4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。對(duì)已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評(píng)論、引用和注釋?zhuān)瑧?yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn) 確。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無(wú)論曾否發(fā)表，無(wú)論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和計(jì)算。 1 摘 要 通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科四年的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，對(duì)工業(yè)機(jī)械手各部分機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能的論述和分析，設(shè)計(jì)了一種圓柱坐標(biāo)形式的自動(dòng)上下料機(jī)械手?；?PLC 對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入細(xì)致的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)機(jī)械手作業(yè)的工藝過(guò)程和控制要求的分析，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路，同時(shí)編制了機(jī)械手的控制程序。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資偽注、偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新 ,往往不是獨(dú)自一人可以完成的 ,還需要各方面的人力 ,財(cái)力 ,物力的支持和幫助 .因此 ,在許多論文的末尾都列有 致謝 1) 著錄參考文獻(xiàn)可以反映論文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度。 [01] Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language Pedagogy[M]. Prentice Hall Regents, 1994. [02] Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of Learning[J]. Educational Reasercher, 1, 1989. [03] Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Environments: Immersion in Distributed Virtual Worlds[J]. Educational Technology, SeptOct, 1995. 學(xué)位申請(qǐng)者如果能通過(guò)規(guī)定的課程考試，而論文的審查和答辯合格，那么就給予學(xué)位?！保ㄋ沟俜? 核心期刊審核時(shí)間一般為 4個(gè)月，須經(jīng)過(guò)初審、復(fù)審、終審三道程序。省級(jí)期刊主管單位是省級(jí)單位。 Abstract Integrate the knowledge of the past four years’ of undergraduate course of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator。 6近年來(lái)，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 組合機(jī)床上使用更普遍。而目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工 程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開(kāi)發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。為了提高生產(chǎn)加工的工作效率 ,降低成本 ,并使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) ,適應(yīng)現(xiàn)代自動(dòng)化大生產(chǎn) ,針對(duì)具體生產(chǎn)工藝 ,利用機(jī)器人技術(shù)，設(shè)計(jì)用一臺(tái)裝卸目前，我國(guó)的制造業(yè)正在迅速發(fā)展，越來(lái)越多的資金流向制造業(yè)，越來(lái)越多的廠商加入到制造業(yè)。 B．工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和 可維修性。 D．關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門(mén)式噴涂機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)；柔性仿形噴涂機(jī)器人開(kāi)發(fā)，柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)； E．焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化研 究；以及離線示教編程和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。在滿(mǎn)足工藝要求的基礎(chǔ)上，盡 可能的使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用元配件，以降低成本，同時(shí)提高可靠性。 2 機(jī)械手設(shè)計(jì)方案的論證 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式主要有 直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種。 直角坐標(biāo)機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)是用三個(gè)相互垂直的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖 a21.。 直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間為一空間長(zhǎng)方體。其工作空間是一個(gè)圓柱狀的空間。其工作空間是一個(gè)類(lèi)球形的空間。此種機(jī)器人在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，都廣泛采用這種 圖 21 四種機(jī)器人坐標(biāo)形式 設(shè)計(jì)具體采用方案 圖 22 具體到本設(shè)計(jì)，因?yàn)樵O(shè) 計(jì)要求搬運(yùn)的加工工件的質(zhì)量達(dá)機(jī)械手工作布局圖如圖 22 所示。在設(shè)計(jì)機(jī)器人腰座結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意以下設(shè)計(jì)原則： ，以保證機(jī)器人在工作時(shí)整體安裝的穩(wěn)定性。 端的運(yùn)動(dòng)精度 影響最大，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意腰部軸系及傳動(dòng)鏈的精度與剛度的保證。腰部與機(jī)器人手臂的聯(lián)結(jié)要有可靠的定位基準(zhǔn)面，以保證各關(guān)節(jié)的相互位置精度。因?yàn)殡妱?dòng)方式控制的精度能夠很高，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不用設(shè)計(jì)另外的液壓系統(tǒng)及其輔助元件。 16 。但機(jī)器人手臂末端工作空間并沒(méi)有考慮機(jī)器人手腕的空間姿態(tài)要求，如果對(duì)機(jī)器人手腕的姿態(tài)提出具體的要求，則其手臂末端可實(shí)現(xiàn)的空間要小于上述沒(méi)有考慮手腕姿態(tài)的工作空間。碳纖維復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度高，抗振性好，比重?。ㄆ浔戎叵喈?dāng)于鋼的 1/4，相當(dāng)于鋁合金的 2/3），但是，其價(jià)格昂貴，且在性能穩(wěn)定性及制造復(fù)雜形狀工件的工藝上尚存在問(wèn)題，故還未能在生產(chǎn)實(shí)際中推廣應(yīng)用。因此，各關(guān)節(jié)都應(yīng)有工作可靠、便于調(diào)整的軸承間隙調(diào)整 機(jī)構(gòu)。 18考慮到搬運(yùn)工件的重量較大，考慮加工工件的質(zhì)量達(dá) 30KG，屬中型重量，同時(shí)考慮到機(jī)械手的動(dòng)態(tài)性能及運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，安全性，對(duì)手臂的剛度有較高的要求。 同時(shí)，因?yàn)榭刂坪途唧w工作的要求，機(jī)械手的手臂的結(jié)構(gòu)不能太大，若僅僅通過(guò)增大液壓缸的缸徑來(lái)增大剛度，是不能滿(mǎn)足系統(tǒng)剛度要求的。通過(guò)增設(shè)導(dǎo)桿，能顯著提高機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)剛度和穩(wěn)定性，比較好的解決了結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性的問(wèn)題。機(jī)器人手腕自由度數(shù)目愈多，各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度愈大，則機(jī)器人腕部的靈活性愈高，機(jī)器人對(duì)對(duì)作業(yè)的適應(yīng)能力也愈強(qiáng)。一般的機(jī)器人手腕的自由度數(shù)為 2 至 3 個(gè)，有的需要更多的自由度，而有的機(jī)器人手腕不需要自由度，僅憑受臂和腰部的運(yùn)動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)作業(yè)要求的任務(wù)。 20 ，以保證力與運(yùn)動(dòng)的傳遞。具體的手腕（手臂手爪聯(lián)結(jié)梁）結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 24。機(jī)器人末端執(zhí)行器的種類(lèi)很多，以適應(yīng)機(jī)器人的不同作業(yè)及操作要求。 測(cè)量用末端執(zhí)行器是裝有測(cè)量頭或傳感器的附加裝置，用來(lái)進(jìn)行測(cè)量及檢驗(yàn)作業(yè)。一個(gè)新的末端執(zhí)行器的出現(xiàn)，就可以增加一種機(jī)器人新的應(yīng)用場(chǎng)所。