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机床上下料机械手设计 PAGE PAGE 1 临沂职业学院 临 沂 职 业 学 院 毕业设计（论文） 机床上下料机械手设计 系 部 机电工程系 专 业 机械制造与自动化 班 级 ______机械二班________ 学 号 200804010223 学生姓名 邵明星 指导教师 李玲 职 称 二O一 一 年 五 月 一 日 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. 本文将设计一台用于给机床设备安装物料的简易机械手.首先,本文将设计机械手的手部、腕部、臂部结构,然后选择合适的传动方 式、驱动方式,在此基础上,本文将设计该机械手的控制系统 ,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 目 录 TOC \o 1-3 \h \z 摘 要 1 第一章 绪论 3 1.1课题背景 3 1.2设计目的及意义 4 1.3机械手的发展与趋势 4 1.4 应用机械手的意义 5 第二章 机械手的总体设计 6 2.1机械手的概述 6 2.2机械手的组成及各部分关系 6 2.3机械手的总体方案拟定 8 2.4机械手的主要参数 9 第三章机械手机械结构的设计 9 3.1手部 9 3.2腕部 10 3.3臂部 11 第四章机械手的PLC控制系统设计 12 4.1PLC概述 12 4.2系统及原理 12 4.3 PLC梯形图 13 4.4机械手采用PLC控制的优点 13 结 论 14 致 谢 15 参考文献 16 第一章 绪论 1.1 课题背景 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.化工等连续 性生产过程的自动化已基本得到解决.但在机械工业中,加工,装配等生产是不 连续的.专用机床是大批量生产自动化的有效办法;程控机床,数控机床,加工 中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法. 但除切削 加工本身外,还有大量的装卸,搬运,装配等作业,有待于进一步实现机械化. 机器人的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础. 工业机器人 (Industrial Robot) :多数是指程序可变(编)的独立的自 动抓取,搬运工件,操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人) . 机器人是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置.机器 人具有结构简单,成本低廉,维修容易的优势,但功能较少,适应性较差.目前 我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人, 而把工业机械人称为通用机器 人. 简而言之,机器人就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作 位置,或按照工作要求以操纵工件进行加工. 机器人一般分为三类.第一类是不需要人工操作的通用机器人,也即本文所 研究的对象.它是一种独立的,不附属于某一主机的装置,可以根据任务的需要 编制程序,以完成各项规定操作.它是除具备普通机械的物理性能之外,还具备 通用机械,记忆智能的三元机械.第二类是需要人工操作的,称为操作机 (Manipulator) 它起源于原子, . 军事工业, 先是通过操作机来完成特定的作业, 后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等. 工业中采用的锻造操作 机也属于这一范畴. 第三类是专业机器人, 主要附属于自动机床或自动生产线上, 用以解决机床上下料和工件传送.这种机器人在国外通常被称之为Mechanical Hand ,它是为主机服务的,由主机驱动.除少数外,工作程序一般是固定的, 因此是专用的. 机器人按照结构形式的不同又可分为