【正文】 ……………………………………………………8 應(yīng)用前景…………………………………………………………………………………8 市場需求…………………………………………………………………………………8 應(yīng)用領(lǐng)域…………………………………………………………………………………9 第二章 機械手整體設(shè)計方案……………………………………………………………………9 機械手總體設(shè)計……………………………………………………………………………9…………………………………………………………………9 機械手工作過程…………………………………………………………………………10第三章 機械手控制系統(tǒng)設(shè)計…………………………………………………………………12 可編程序控制器簡介……………………………………………………………………12 PLC的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………12 PLC的特點……………………………………………………………………………13 PLC的主要功能………………………………………………………………………14 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計………………………………………………………………………14 PLC選型………………………………………………………………………………14………………………………………………………………………………15 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計………………………………………………………………………16 PLC程序的調(diào)試…………………………………………………………………………21 PLC控制的安裝與布線………………………………………………………………21第4章 結(jié) 論…………………………………………………………………………………22參考文獻………………………………………………………………………………………23 前 言用于再現(xiàn)人手的的功能的技術(shù)裝置稱為機械手。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機械手被稱為工業(yè)機械手。 在現(xiàn)今的生活上,科技日新月益的進展之下,機械人手臂與有人類的手臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。工業(yè)機械手是機器人的一個重要分支。特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機械手機器各自的優(yōu)點。 第一章 機械手簡介 機械手的發(fā)展史它是在早期出現(xiàn)的古代機器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，機械手研究始于20世紀中期，隨著計算機和自動化技術(shù)的發(fā)展，特別是1946年第一臺數(shù)字電子計算機問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發(fā)展。另一方面，核能技術(shù)的研究要求某些操作機械代替人處理放射性物質(zhì)。 機械手首先是從美國開始研制的，1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手，它的結(jié)構(gòu)是；機體上安裝一個回轉(zhuǎn)臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。1962年美國機械鑄造公司也試驗成功一種叫Versatran機械手，原意是靈活搬運。雖然這兩種機械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎(chǔ)。1毫米。如Unimate公司建立了8年機械手試驗臺，進行各種性能的試驗。它給出在第一次故障前的平均運行時間），由400小時提高到1500小時，精度可提高到177。德國KuKa公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。 隨著工業(yè)機器手（機械人）研究制造和應(yīng)用的擴大，國際性學術(shù)交流活動十分活躍，歐美各國和其他國家學術(shù)交流活動開展很多[2]。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(chǎn)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。機械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動條件。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜?？刂葡到y(tǒng)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。控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機或dsp等微控制芯片構(gòu)成，通過對其編程實現(xiàn)所要功能。手臂的內(nèi)孔中裝有傳動軸，可把運用傳給手腕，以轉(zhuǎn)動、伸曲手腕、開閉手指。手指的數(shù)量又可分為二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。所謂沒有手指的手部，一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。為了使機械手能夠正確地工作，手臂的3個自由度都要精確地定位。此外，導向裝置還能承擔手臂所受的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩以及手臂回轉(zhuǎn)運動時在啟動、制動瞬間產(chǎn)生的慣性力矩，使運動部件受力狀態(tài)簡單。 軀干 軀干是安裝手臂、動力源和各種執(zhí)行機構(gòu)的支架。其中以液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動用得最多。通常它的具有很大的抓舉能力（高達幾百千克以上），其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動、防爆性好，但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能，否則漏油將污染環(huán)境。但難以進行速度控制，氣壓不可太高，故抓舉能力較低。其特點是電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動力較大（關(guān)節(jié)型的持重已達400kg），信號檢測、傳動、處理方便，并可采用多種靈活的控制方案。由于電機速度高，通常須采用減速機構(gòu)（如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多桿機構(gòu)等）。機械驅(qū)動式機械驅(qū)動只用于動作固定的場合。其特點是動作確實可靠，工作速度高，成本低，但不易于調(diào)整。 控制系統(tǒng)機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。 控制系統(tǒng)可根據(jù)動作的要求，設(shè)計采用數(shù)字順序控制。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲于兩種以上的存儲裝置中，如順序信息存儲于插銷板、凸輪轉(zhuǎn)鼓、穿孔帶內(nèi)；位置信息存儲于時間繼電器、定速回轉(zhuǎn)鼓等；集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲于一種存儲裝置內(nèi)，如磁帶、磁鼓等。 其中插銷板使用于需要迅速改變程序的場合。至于選擇哪一種控制元件，則根據(jù)動作的復(fù)雜程序和精確程序來確定。更復(fù)雜的機械手采用數(shù)字控制系統(tǒng)、小型計算機或微處理機控制的系統(tǒng)。它裝有許多凸輪，每一個凸輪分配給一個運動軸，轉(zhuǎn)鼓運動一周便完成一個循環(huán)。工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 市場需求機械手是在機械化，自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機械手雖然還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)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，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。我國塑料機械產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展主要有以下兩個大因素：一是對高技術(shù)含量裝備的需求所帶來的設(shè)備更新及陳舊設(shè)備的淘汰。 應(yīng)用領(lǐng)域：主要讓機器人在機械制造業(yè)中代替人完成大批量、高質(zhì)量要求的工作，如汽車制造、艦船制造及某些家電產(chǎn)品（電視機、電冰箱、洗衣機）的制造等。 ：主要讓機器人執(zhí)行一些自動的偵察與控制任