《PLC技术与工程应用》课程设计任务书
题目二：机械手电气控制系统设计
河南机电高等专科学校自动控制系
2012-06-01
1、概述
机械手是工业生产过程中常见的自动化设备，它具有工件的自动取拿、移动和输送功能。机械手机构控制涉及了PLC、传感器、电机驱动等技术。
机械手实验设备如图1所示。该设备可以实现手臂的左右摆动、伸出与退回、上下移动、机械手指的夹紧与张开等四自由度动作。
图1. 机械手实验设备
1.1 输出驱动单元
该设备四自由度动作由四台直流电动机驱动，每台电动机可进行正反转运行。左右摆动由齿轮组啮合实现减速传动；伸出与退回、上下移动由直流减速电机驱动丝杠--螺母结构完成；机械手指的夹紧与张开由直流减速电机驱动连杆结构实现。该设备共有8个动作，由控制器输出信号驱动。
1.2 输入检测单元
每个自由度运行极限位置设置了两个行程开关，用于判断当前动作是否到
位。该设备共有8个行程开关作为控制器的输入信号。
2、输入输出接口电路介绍
机械手实验设备既是所谓控制对象，对于一般工业控制，其控制核心使用可编程控制器(PLC)。设计输入输出接口电路 (如图2所示) 的目的是为解决机械手设备输出驱动单元、输入检测单元与PLC之间的信号接口问题。图中上层电路板是驱动电路板，下层电路板左侧是输入接口电路板，右侧是输出接口电路板。
图2. 输入输出接口电路板
2.1 输入接口电路板
输入接口电路板原理图如图3所示，其功能是将设备上行程开关的开关状态转换为统一的电平信号(逻辑1：24V DC ；逻辑0：0V DC)。板上设有光电隔离电路，将内外电源隔离，以保护设备安全。
图3. 输入接口电路板电气原理图
本设备8个输入信号，对应输入接口电路板的8根输入信号线。各信号线对应的行程开关如表1所示。
表1. 输入信号线与行程开关对应关系表
输入信号线序号
对应行程开关备注
(自左到右)
1 左转到位
2 右转到位
3 退回到位
4 伸出到位
5 上移到位
6 下移到位
7 手指张开到位
8 手指夹紧到位
2.2 输出接口
输出接口(如图4所示)由两块电路板构成：驱动电路板和输出接口电路板。它们的功能是将PLC输出的控制信号用于驱动继电器动作，从而控制电动机正向或反向运行。输出接口电路板上也设有光电隔离电路，可将内外电源隔离。
左图为驱动电路板电气原理图，继电器A吸合、B释放，对应的电机正转；继电器A释放、B吸合，对应的电机反转；继电器A、B同时释放，电机停止运行；不允许二者都吸合。右图为输出接口电路板电气原理图，当PLC输出的某路控制信号有效时，对应的输出信号有效，从而可以使得对应的继电器吸合。
图4. 输出接口电路电气原理图
(左图为驱动电路板，右图为输出接口电路板)
本设备有8个输出控制信号，对应输出接口电路板的8根输出信号线。各输出信号线对应的电动机动作关系如表2所示。
表2. 输出信号线与电动机动作对应关系表
输出信号线序号
对应电动机备注
(自左到右)
1 摆动电机左转
2 摆动电机右转
3 水平电机退回
4 水平电机伸出
5 垂直电机上移
6 垂直电机下移
7 手指电机张开
8 手指电机夹紧
3、电气控制要求
1) 基本要求：
●设置机械手复位按钮
机械手每次的工件输送过程，都应该从初始位置开始。定义右转到位、上行到位、退回到位及手指张开到位同时满足时为机械手初始位置。
开机运行时，机械手应该首先自动回到初始位置；若遇到特殊情况，机械手停在非初始位置，按下复位按钮即可实现复位。
●设置单步/连续切换开关
在单步模式下
每按一次启动按钮，执行一步。
若机械手处于初始位置，则开始运行；否则，按下复位键，使机械手复位
启动→伸出→下行→手指夹紧→上行→左转→下行→手指张开→上行→退回→右行→停止
注：以上连贯动作实现时，某些动作(见上述动作字体加粗部分)可以同时进行。
在连续模式下
按下启动按钮，上述动作依次发生，但回到初始位置之后，继续下一个工件的传输过程。
连续模式下，按下停止按钮，待本次工件传输工作结束后，停止运行。
2) 提高要求
i)编制四个驱动电机的保护程序。要求自动检测电机是否处于堵转状
态。若电机处于堵转状态，应立即停止系统工作，并点亮故障报警灯；
故障排除后，按下复位按钮，故障报警灯熄灭；
ii)连续运行模式下，统计传输工件的个数，存储于PLC的V型数据区，以备组态监控使用，也可用状态表监视其状态变化。
3) 高级要求
利用上位机组态软件组态监控画面，或利用触摸屏组态监控画面，监控机械手的生产过程。
4、课程设计报告书要求
4.1 使用AutoCAD软件绘制系统电气原理图；
4.2 使用MicroSoft Office Visio软件绘制软件流程图；
4.3 绘制输入输出表(I/O表)；
4.4 编制系统模拟调试工作步骤表(如表3所示)。待模拟调试完全无误时，才
允许连接真实对象实际工作；
表3. 模拟调试工作步骤表
操作步骤状态说明
输入输出
IB0 QB0
1 按下启动按钮，机械手伸出0000_0001 0000_0001
2
3
4
…
4.5源程序(含符号表，程序注释)应编辑在附录之中。
5、评分标准
5.1 只完成课程设计报告书，未进行实际设备调试的，根据报告书完成情况，可得到“及格”或“中等”成绩；
5.2 完成课程设计报告书，又在实际设备上进行调试，且调试出运行结果的，根据报告书完成情况与实际调试情况，可得到“中等”、“良好”或“优秀”成绩；
●完成基本要求的，可得到“中等”成绩；
●完成到提高要求的，可得到“良好”或“优秀”成绩；
●完成到高级要求的，可得到“优秀”成绩；
注：课程设计报告书的书写格式，也是一项非常重要的评分标准。即使在实际调试中调试出了所有要求的结果，报告书书写混乱的，一样会得到较低成绩。
课程设计报告书具体格式要求参见“课程设计报告书格式要求”文档
第一章绪论 1.1前言 用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。 机械手一般分为三类: 第一类：是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类：是需要人工才做的，称为操作机。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：是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。 1.2 工业机械手的简史 机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。 （1）1954年USA工程师德尔沃最早提出机械人的概念； （2）1959年USA德尔沃与英格伯制造了世界上的第一台机械人； （3）1962年USA正式将机械人的使用性提出来，且制造出类似人的手臂； （4）1967年JAN成立了人工手研究会，并召开了首届机械手学术会； （5）1970年在USA召开了第一届工业机械人学术会，并的到迅速普及；
（6）1973年辛辛那提公司制造出第一台小型计算机控制的的工业机械人，当时是液压驱动，能载重大成就45KG ； （7）到1980年在JAN 得到普及，并定为“机械人元年”此后在日本机械人得到了前所未有的发展与提升，在就是后来到台湾再到大陆。 第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。 第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。 随着工业机器手（机械人）研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。 1.3 机械手的组成 机械手主要由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。其组成及相互关系如下图： 控制部分 驱动部分 执行机构 行程检测装置 被传动物件 手部
上下料机械手课程设计说明书
专业课程设计 任务书 一、目的与要求 《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼： 1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。 2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。 3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练
地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标 准和规范等。 4． 进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合 素质。 二．主要内容 表1精锻机上料机械手主要技术参数 手臂运动形式 （ 圆柱坐标式 抓取重量 60kgf 自由度 4个 手 手臂运动行程和速度 水平伸缩 500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2 左右旋转 200度 设定点3 手腕回转和速度180度 设定点2 手指夹持范围 四种规格 90-120 定位方式和定位精度 机械挡块 +-1mm 控制方式 点位程控，开关板预选 驱动方式 液压 kgf/cm2
天津机电职业技术学院毕业综合实践报告 专业电气自动化 班级电气自动化三班
目录 1 机械手的基本介绍 (1) 1.1 机械手的基本结构组成 (1) 1.1.1 气动手爪 (1) 1.1.2 伸缩气缸 (1) 1.1.3 回转气缸及垫板 (2) 1.1.4 提升气缸 (2) 1.2 直线运动传动组件 (2) 1.3 气动控制回路 (3) 2 传感器部分 (5) 2.1 传感器简介 (5) 2.2 磁性开关 (5) 2.3 光电传感器和光纤传感器 (5) 3 伺服电机应用 (7) 3.1 伺服系统 (7) 3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (8) 3.3 接线 (10) 3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (10) 3.4.1 参数设置方式操作说明 (11) 3.4.2 面板操作说明： (11) 3.4.3 部分参数说明 (11) 3.5 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）12 3.6 移动包络 (13) 4 PLC程序编写 (15) 4.1 PLC的选型和I/O接线 (15) 4.2 伺服电机驱动器参数设置 (15) 4.3 编写和调试PLC控制程序 (16) 4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (19) 4.5 急停处理子程序 (20) 个人收获 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (28)
1 机械手的基本介绍 1.1 机械手的基本结构组成 1.1.1 气动手爪 用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。见图 1-1 图 1-1 气动手爪 1.1.2 伸缩气缸 用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。见图 1-2 图 1-2 伸缩气缸
目录 摘要 (1) 第一章机械手设计任务书 (1) 1.1毕业设计目的 (1) 1.2本课题的内容和要求 (2) 第二章抓取机构设计 (4) 2.1手部设计计算 (4) 2.2腕部设计计算 (7) 2.3臂伸缩机构设计 (8) 第三章液压系统原理设计及草图 (11) 3.1手部抓取缸 (11) 3.2腕部摆动液压回路 (12) 3.3小臂伸缩缸液压回路 (13) 3.4总体系统图 (14) 第四章机身机座的结构设计 (15)
4.1电机的选择 (16) 4.2减速器的选择 (17) 4.3螺柱的设计与校核 (17) 第五章机械手的定位与平稳性 (19) 5.1常用的定位方式 (19) 5.2影响平稳性和定位精度的因素 (19) 5.3机械手运动的缓冲装置 (20) 第六章机械手的控制 (21) 第七章机械手的组成与分类 (22) 7.1机械手组成 (22) 7.2机械手分类 (24) 毕业设计感想 (25) 参考资料 (26) 论文含全套图纸，需要图纸联系QQ：838899316，加时说明毕业设计，如 需要更多课题请联系。每份设计（含全套图纸），价格为16元，支持支付宝交易。
送料机械手设计 摘要 本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。 本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。 关键字机械手，AutoCAD。 第一章机械手设计任务书 1.1毕业设计目的 毕业设计是学生完成本专业教案计划的最后一个极为重要的实践性教案环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。 其主要目的： 一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能 力，拓宽和深化学生的知识。 二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计 的一般程序规范和方法。 三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家规范等手册、图
机床上下料机械手设计_说明书(65页) 机床上下料机械手设计说明书第1章绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自
动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。 1.3 国内外研究现状和趋势目前，在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下： A．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。B．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 C．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。 D．关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规
专业课程设计 任务书 一、目的与要求 《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼：1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。 2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。 3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标准和规范等。 4．进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合素质。 二．主要内容 （1）根据以上相关设计参数及要求，完成精锻机上料机械手方案设计、结构设计及控制系统设 （2）撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。
1．机械手总装图1张（0号图纸）、部件图若干张（0号图纸）； 2．全部非标零件图（图纸类型是零件类型及复杂程度而定）； 3．液压原理图和电器控制原理图各一张； 4．撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。 五、考核方式 专业课程设计的成绩评定采用四级评分制，即优秀、良好、通过和不通过。成绩的评定主要考虑学生的独立工作能力、设计质量、答辩情况和平时表现等几个方面，特别要注意学生独立进行工程技术工作的能力和创新精神，全面衡量学生的真实质量。 学生姓名：安蕾刘国威刘欣磊彭澎孙赫俊 指导教师：杨晓红、花广如、杨化动 2011年12月30日
机械手有什么优点工业机械手的特点 首先介绍一下机械手是什么： 机械手（machinehand），指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 那么机械手有什么优点呢，我为您来详细介绍一下： 1、机械手可以减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好、提升工厂形象。 2、多关节机械手的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作。随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。 3、斜臂式机械手主要适用于30-250吨卧式射出成型机的成品或水口取出，上下手臂有单截式和双截式两种，整机上下、引拔、旋出、旋入均为全气压驱动，经济实惠型机械手。可提升产能（10%-30%）、降低产品不良率、节约人工、保障操作人员的安全性。 随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机械手是近几十年发
展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景…… 对于工业机械手的设计，我推荐item公司。itemIndustrietechnikGmbh成立于1976年，是生产工厂设备和工装的德国制造商，并因其基于机械工程原理的MB工业铝型材装配系统而享有盛誉。自成立以来，itemIndustrietechnikGmbh开发和销售工作台解决方案。 itemIndustrietechnikGmbh是一家德国铝型材供应商，青岛依诺信工业自动化有限公司是其子公司。2011年开始起进驻到中国市场。item为工业应用领域开发及供应装配组件系统已有35年多的历史，为设备结构领域提供个性化解决方案。MB工业铝型材装配系统是一款以铝型材为基础，用紧固件和多功能组件构建而成的产品。 希望对您有帮助。
无锡科技职业学院 毕业设计（论文）任务书 设计题目基于PLC的机械手控制系统设计 学生姓名 二级学院中德机电学院 专业机电一体化技术 班级 起止日期2013.10-2014.4 指导教师王莉莉 发任务书日期2013年10月20日1.毕业设计(论文)的内容和要求(含技术要求、图表要求等)：
完成一个能实现抓取搬运功能的直角型运动机械手的控制系统的设计。控制方式采用PLC控制，传动方式可选择气动或机械传动。 1、掌握机械手系统设计方法。 2、掌握S7-200系列PLC的构成、内部元器件、基本指令、功能指令。 3、掌握PLC控制系统设计的内容和步骤，会根据实际进行PLC的选择。 4、保证机械手系统使用方便，具有一定实用意义。 5、会熟练使用AUTOCAD绘制电气原理图。 6、会熟练使用S7-200系列PLC的编程软件。 7、符合控制逻辑，程序设计合理。 2.毕业设计(论文)应完成的技术文件： 1、给出硬件控制原理图 2、给出全部的PLC程序（梯形图和指令表） 3、给出PLC的输入输出地址分配 4、给出传动原理图 4、8000汉字的毕业设计说明书 5、5000个英文单词的专业文献翻译 3.主要参考文献： [1]朱世强，王宣银.机器人技术及其应用[M].杭州:浙江大学出 版社,2001. [2]胡海清.液压与液压传动控制技术基本常识高等教育出版社 [3]漆汉宏.PLC电气控制技术机械工业出版社
4.毕业设计(论文)进度安排： 周次工作内容备注 第一周查阅相关文献资料，了解与本课题 相关的研究概况 第二周对课题进行系统的分析，确定主要技术 指标及实现的功能 第三周讨论课题设计过程中可能会碰到的问题，及相应的解决办法 第四周撰写开题报告 第五周整理积累的资料，有选择性的进行消化 并形成书面材料 第六周熟悉被控对象，制定控制方案第七周确定I/O设备，选择合适的PLC 第八周根据生产设备现场需要，合理分配PLC 的I/O地址 第九周讨论PLC在本课题中的具体实现第十周绘制硬件控制原理图 第十一周编制合理的PLC程序 第十二周编制合理的PLC程序 第十三周完成专业英文文献的翻译 第十四周完成专业英文文献的翻译 第十五周全面整理毕业设计材料 第十六周材料评阅送审，毕业资格审查 教研室审查意见： 室主任 年月日院（系）审查意见： 院（系）负责人 年月日
第1章绪论 1.1 选题背景 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC 中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 设计目的 本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。 目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工
毕业设计（论文）任务书 第1页 毕业设计（论文）题目： 四自由度取放料机械手设计 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 机械手是工业自动化的产物，取放料机械手的工作是将物料从某一位置取上放置到另一位置。该机械手能够模仿人类手臂结构进行物料的取放，是一种典型的关节型机械手。具有四个自由度。 机器人的主要参数如下： 自由度：4 最大抓取重量：2.5kg（包括手抓重量） 操作空间： 腰部旋转角度：3000（最大旋转速度：1200/sec） 肩部旋转角度：1300（最大旋转速度：720/sec） 肘部旋转角度：1100（最大旋转速度：1090/sec） 手腕旋转角度：±1800（最大旋转速度：1630/sec） 手臂长度： 大臂：250mm 小臂：180mm 机械手的具体机械结构可以充分发挥个人想象力设计，但必须实现其应有功能。 第2页 毕业设计（论文）主要内容： 明确设计要求，分析机械手工作过程； 机械手机械结构设计计算（包括机器人各关节电机的选型计算、减速器的选型计算、同步带及带轮的选型计算等）； 3、机械手外形结构设计； 4、编写设计说明书； 5、翻译与课题相关的1万印刷字符的英文资料。 学生应交出的设计文件（论文）： 1、设计说明书1份（按照太原理工大学学生毕业设计（论文）撰写规范写）； 2、机械手装配图1张（A0）; 3、部分零件图. 第3页 主要参考文献（资料）： 天津大学编写组.工业机械手设计基础.天津：天津大学出版社.1979 陆祥生，杨秀莲.机械手理论及应用.北京：中国铁道出版社.1985 工业机器人图册.北京：机械工业出版社.1993
专业班级学生 要求设计（论文）工作起止日期2015/4/13~ 2015/6/26 指导教师签字日期 教研室主任审查签字日期 系主任批准签字日期 第4页
菜单栏 功能选择栏 命令栏 操作栏 路径栏 程序栏 对话框 状态栏 一、界面说明
确认： 将对话框中高亮的一行确认掉； 全部确认： 将对话框中所有的信息确认掉。 操作模式选择 鼠标操作机器人移动
操作模式选择： 键盘操作机器人移动 新建：新建一个文档或者文件夹 打印：将目前程序栏内的文件打印出来 存档：-> 还原：-> 软盘格式化：将控制柜内的软盘格式化 筛选：输入特定的信息，以便更容易地找出需要的文件 文件 二、资源管理器模式下的功能说明
全部：将所有信息存入软盘。注：如果程序过多，则有可能存档失败。此时需要单独将应用程 序存档，再将其它设置进行存档。 应用程序：将程序栏内的所有程序存入软盘中 机器参数：将不同型号机器人的参数存入软盘中 配置：-> 登陆数据：将机器人操作时候的操作记录存入软盘中 输入/输出端配置：机器人和外围设备通讯接口配置 输入/输出长文本：机器人和外部设备通讯的基本通讯协议配置 库卡工艺包：为每个行业不同应用专门开发的工艺软件的配置 配置
请参看存档，还原即将存档的资料重新拷贝回机器人 输入/输出端：-> 输入/输出端驱动程序-> 提交解释程序-> 状态键：如果有安装库卡工艺包，则功能选择栏会出现相应的功能键 手动移动-> 用户组：有三个对应选项：用户，仅可以进行基本操作；专家：可以使用高阶编程语句进行软 件编写；管理员：可以对系统配置进行更改。 当前工具/基坐标：当前系统所用的工具类型或者基坐标类型。在正常情况下只有更换焊枪系 统以及外部轴系统需要用到此功能 工具定义：-> 开/关选项：-> 杂项：-> 配置
气动机械手的介绍与特点 近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。 电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引进，促进了电气比例伺服技术的发展，现代控制理论的发展，负气动技术从开关控制进进闭环比例伺服控制，控制精度不断进步；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和本钱低廉等特点，国内外都在大力开发研究。 气压传动工作压力较低，运作提件简单，容易，处理方便，一般压缩空气可存贮在储气罐中，就算发生突然断电也不会导致工艺流程突然中断。 气动机械手通用性强，机械手臂采用气流负压式吸盘或是夹持式，能实现手腕回转运动，按照抓取工件的要求，手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转、和上下升降运动。回转与升降运动是通过立柱来实现的。 横向移动为手臂的横移，手臂的各种运动都是由气缸来实现的，由于气压传动系统动作迅速、反应灵敏、阻力损失和泄漏较小，成本低廉，有一定的承载能力，在足够的工作空间以及在任意位置都能自动定位等特性。 由气动元件组成的控制系统只适用于简单工艺、小型产品，因为定位精准方面欠缺，不能在高速情况下实现高度的精准定位。 气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。 大约开始于1776年，Johnwilkimson 发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功地用到火车的制动上。20世纪30年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。至50年代初，大多数气压元件从液压元件改造或演变过来，体积很大。60年代，开始构成产业控制系统，自成体系，不再与风动技术相提并论。在70年代，由于气动技术与电子技术的结合应用，在自动化控制领域得到广泛的推广。80年代进进气动集成化、微型化的时代。90年代至今，气动技术突破了传统的死区，经历着奔腾性的发展，人们克服了阀的物理尺寸局限，真空技术日趋完美，高精度模块化气动机械手问世，智能气动这一概念产生，气动伺服定位技术负气缸高速下实现任意点自动定位，智能阀岛十分理想地解决了整个自动生产线的分散与集中控制题目。 气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。 气动机械手夸大模块化的形式，现代传输技术的气动机械手在控制方面采用了先进的阀岛技术（可重复编程等），气动伺服系统（町实现任意位置上的精确定位），在执行机构上全部采用模块化的拼装结构。 90年代初，由布鲁塞尔皇家军事学院Y·Bando 教授领导的综合技术部开发研制的电子气动机器人——“阿基里斯”六脚勘探员，是气动技术、PLC 控制技术和传感技术完美结合产生的“六足动物”。 6个脚中的每一个脚都有3个自由度，一个直线气缸把脚提起、放下，一个摆动马达控制脚伸展/退回运动，另一个摆动马达则负责围绕脚的轴心做旋转之用。 精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
任务书 课题：机械手搬运机构的调试 一、提出问题 机械手搬运机构为YL235A型光机电设备的第二站，机械手是一种在程序控制下模仿人手进行抓取物料、搬运物料的装置，本次课需要机械手搬运机构能实现以下功能：（1）复位功能PLC上电，机械手手爪放松、上升，手臂缩回、左旋至左侧限位处停止。 （2）搬运功能若加料站出料口有物料，按启动按钮，气动机械手臂伸出到位后提升臂伸出，手爪下降到位后，手爪抓物夹紧夹紧到位后，提升臂缩回，手爪上升到位后机械手臂缩回到位后机械手臂向右旋转至右侧限位处，手臂伸出到位后提升臂伸出，手爪下降到位后，手爪放松，释放物料手爪放松到位后，提升臂缩回，手爪上升到位后机械手臂缩回到位后机械手臂向左旋转至左侧限位处，等待物料，开始新的工作循环。其中，从安全性考虑，若加料站出料口有物料，按启动按钮，气动机械手臂伸出直至手爪放松、释放物料，每一步采用手动单步控制，而为了提高效率，手爪释放物料放松后直至返回到左侧限位处，则采用自动循环控制。 二、实施过程 任务一：气动回路的连接 1．手动单步控制功能与自动循环控制功能相比较，气动回路有无变化？ 2．出实现该功能要求的气路图。试分析其工作原理。 3．根据气路图连接气动回路，并手动调节使电磁阀与其控制的气缸动作相对应，确保气路连接正确，为实现功能要求作铺垫。 任务二：电气回路的连接 1．读题，确定输入量、输出量，写出I/O分配表
2．画出PLC接口图 3．根据PLC接口图，正确连接电气回路。 任务三：输入PLC控制程序 1．画出PLC步进功能图（自己附纸）。 2．将功能图转换成梯形图（自己附纸）。 3．将程序输入PLC控制器。 任务四：调试设备 1．调试设备，使设备按要求正确实现其功能。 2．根据现场调试，完成下列表格，并验证与理论分析结果是否相一致。
精心打造 第1章绪论 1.1 选题背景 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC 中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 设计目的 本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
（一）、基本情况介绍 机械手结构、动作与控制要求 机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。本设计中的机械手采用关节式结构。各动作由液压驱动，并右电磁阀控制。动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统。 机械手的结构如图8-13所示，主要由手指1、手腕2、小臂3、和大臂5等几部分组成。料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成。每转动一定角度（由工件数决定）以保证待加工零件4对准机械手。 机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表8-4所示。 以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机械手的动作顺序是：由原始位置将以加工好的工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环。 图8-13 机械手的外形及其与料架的配置 1-手部 2-手腕 3-小臂 4-工件 5-大臂 6料架 (二)、拖动情况介绍 具体动作顺序是： 原始位置（装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平位置，手腕很横移向右，手指松开）——手指夹紧（抓住卡盘上的工件）——松卡盘——手腕左移（从卡盘上卸下已加工好的工件）——小手臂上摆——大手臂下摆——手指松开（工件放回料架）——小手臂收缩——料架转位——小手臂伸出——手指夹紧（抓住未加工零件）——大手臂上摆（取送零件）——小手臂下摆——手腕右移（将工件装到机床的主轴卡盘中）——卡盘收紧——手指松开，等待加工。
（三）、设计要求 1）加工中上料、下料各动作采用自动循环。 2）各动作之间应有一定的延（由时间继电器调定）。 3）机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修。 4）油泵电机（采用）及各电磁阀运行状态应有指示。 5）应有必要的电气保护与联锁环节。 二、设计过程 （一）、总体方案选择说明 机械手的分类 工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。 1按用途分 机械手可分为专用机械手和通用机械手两种: 专用机械手 它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大附属，如自动机床、自动线的上、下料机械手和‘加工中心”批量的自动化生产的自动换刀机械手。 通用机械手 它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。通过调整可在不同场合使用，驱动系统和格性能范围内，其动作程序是可变的，控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。 通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制:伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以点位控制，也可以实现连续轨迹控制，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。 2按驱动方式分 液压传动机械手 是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。 气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。
液压上下料机械手设计 第1章绪论 1.1 工业机械手概况 工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。 世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。在新
世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。 上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。根据作业要求及载荷情况，机械手各关节运动速度可调。移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。电气控制系统采用OMRON可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。 国内外实际使用的多是定位控制的机械手，没有“视觉”和“触觉”反馈。目前，世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能够对所抓取的工件进行分辨，能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确地在机器上定位、定向。 为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。 为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指
毕业设计任务书 一、设计题目 机械手模型的PLC控制系统设计-PLC软件设计 二、设计目的 （1）通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。 （2）使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实 施的目的。 （3）掌握典型工业机械手的工作原理和设计思路。 （4）掌握PLC控制程序的编写、调试及仿真。 三、系统概述 1.机械手工作过程概述 图1为本设计机械手的示意图。机械手工作流程是：开始运行后，如果机械手不在初始位置上，步进电机开始运转（横轴向手爪方向移动，竖轴向上移动）。归位后首先横轴步进电动机工作，横轴前伸；前伸到位后，手爪电动机得电带动手爪旋转；当传感器检测到限位磁头时，电动机停止，PLC控制电磁阀动作，手张开；延时一段时间，竖轴步进电动机工作，竖轴下降；下降到位后，电磁阀动作，手爪夹紧；延时过后，竖轴上升，同时横轴缩回，底盘电动机带动底盘旋转；横轴、竖轴、底盘都到位后，横轴前伸；到位后手爪旋转，然后竖轴下降，电磁阀动作，手爪张开；延时后竖轴上升复位，然后开始下一个周期动作。 2、技术要求 (1)输入电压：AC200～240V(带保护地三芯插座)或DC24V。 (2)消耗功率：<250W。 (3)气源大于0.2MPa且小于0.85MPa。 (4)外型尺寸：60cm×45cm×55cm。 3、主要参数 (1)负荷参数：额定负荷为1Kg，最大负荷为3Kg。 (2)臂的运动参数：横轴方向移动范围是450mm，速度是100mm/s；坚轴 方向移动范围是450mm,速度是100m/s。 (3)手爪的运动参数：旋转角度180°。 (4)机械手运动参数：旋转角度270°。 四、设计要求 1.控制要求
1 前言 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。 它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。