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本科毕业设计说明书题目：VS1575自动上下料装置设计院（部）：机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：机械073姓名：学号：指导教师：完成日期：2011年6月13日目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1前言 (4)1.1课题背景 (4)1.2设计目的 (8)1.3发展现状与趋势 (8)2 机械手简介 (14)2.1机械手的分类 (14)2.2机械手的组成 (15)2.3机械手的发展现状与趋势 (17)3 设计要求 (18)3.1设计参数 (18)3.2总体方案 (18)4 机械手手部设计 (19)4.1设计要求 (19)4.2手部结构选择 (19)4.3手部结构设计计算 (19)4.3.1手爪结构设计计算 (19)4.3.2齿轮选择 (21)4.3.3手部轴设计计算 (21)4.3.4轴承选择 (22)5 腕部结构设计 (23)5.1手部总重计算 (23)5.2连杆设计 (23)6 手臂设计计算 (25)6.1手臂总体结构设计 (25)6.2手臂悬臂梁设计 (25)6.3导轨选择 (26)6.4手臂伸缩液压缸选择 (26)7 机身设计 (28)7.1机身总体结构分析 (28)7.2机身主轴设计 (28)7.3轴承校核 (30)7.4摆动液压马达选择 (31)7.5机身与臂部连接法兰设计 (32)8 液压系统设计 (35)8.1系统工作压力确定 (35)8.2液压泵选择 (35)8.3液压系统动作分析 (37)9 控制系统设计 (39)9.1控制系统选择 (39)9.2控制系统程序设计 (39)结论 (41)参考文献 (42)鸣谢 (43)山东建筑大学毕业设计说明书摘要空腹桁架钢框架是在钢框架的基础上，通过取消框架中间的柱子来增大结构的使用空间，同时为了不增大各个构件的截面尺寸，在框架的隔层增设腹板柱形成空腹桁架与钢框架组合的结构体系。
由于在钢框架中增设腹板柱形成空腹桁架结构，进一步增强了结构的水平刚度和竖向刚度，同时提高了结构的整体工作性能，进而实现了结构的大跨度。
编号无锡太湖学院毕业设计（论文） 题目：自动切管机及送料机构设计信机 系机械工程及自动化 专业学 号： *******学生姓名： 刘 赞指导教师： 高汉华 （职称：副教授 ）（职称： ）2013年 5月 25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 自动切管机及 送料机构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表 示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集 体已发表或撰写的成果作品。
班 级： 机械 96学 号： 0923267作者姓名：2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机 系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务书一、题目及专题：1、题目自动切管机及送料机构设计2、专题二、课题来源及选题依据课题来源于生产实际。
切管机在许多制造行业中占有举足轻重的地位， 他可以将传统的 手工作业转变成批量生产，其生产效率可以大幅度提高，工人劳动强 度显著降低，更为重要的是产品质量有了显著的提高。
因此在许多制 造行业中切管机得到了广泛的应用。
某机车车辆厂， 每天都要切割大量 50～60 mm材料为 Q235 的金 属管，现需设计制造一台切管机。
1.切管尺寸范围：50～60 mm。
2.切管力：F=3500N。
3.切管时滚筒转速：70r/min。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1.通过该设计使学生熟悉机械设计的一般思路。
2.使学生掌握机械设计的方法和技巧。
3. 通过设计巩固机械制图、金属材料、机械设计基础等课程的知 识。
4.完成自动切管机方案设计、主要部件的参数计算。
5.完成标准件的选用。
6.完成零、部件图 8 张以上。
7.完成自动切管机总装图 1 张。
8.撰写毕业说明书一份。
①计算正确完整，文字简洁通顺，书写整齐清晰。
②论文中所引用的公式和数据应注明出处。
③论文字数不少于 1.5 万字。
机床上下料机械手的毕业设计毕业设计的主要目的是设计一个具有高效、安全、可靠的机床上下料机械手，能够满足工业生产中对于上下料操作的需求，提高生产效率和产品质量。
首先，设计要考虑机械手的结构和动力系统。
机械手的结构应该具有一定的刚性和稳定性，以保证在高速运动和负载条件下的运动精度和稳定性。
动力系统可以选择液压、气动或电动驱动方式，根据实际需求选择合适的驱动方式。
同时，也要考虑机械手的可重复定位精度和工作速度等指标的要求。
其次，设计要考虑机械手的控制系统。
控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成，可以选择PLC控制器或者控制卡进行控制。
传感器主要用于机械手的位置、力量和速度等参数的检测，以保证机械手的安全运行。
执行器则是实现机械手的运动控制和操作功能的关键部件。
另外，设计要考虑机械手的安全保护措施。
在机械手的设计中应该考虑到安全措施，如限位开关、急停开关和保护罩等，以确保操作人员的安全。
此外，设计要考虑机械手的编程和操作控制。
机械手的编程可以使用编程语言或者图形化编程工具进行，根据工厂的实际需求对机械手进行编程，实现自动化的上下料操作。
操作控制方面可以选择人机界面进行操作，使操作更加简便易行。
最后，需要对设计的机械手进行仿真和实验验证。
通过模拟仿真和实验验证，可以检验设计的机械手是否满足预期的要求，并进行相应的调整和改进。
综上所述，机床上下料机械手的毕业设计需要考虑到结构和动力系统、控制系统、安全保护措施、编程和操作控制等方面的考虑，同时还需要进行仿真和实验验证。
通过设计和实验验证，可以得到一个高效、安全、可靠的机床上下料机械手，提高生产效率和产品质量。
自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高，自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。
自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作，提高生产效率和产品质量。
因此，设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前，需要先明确机械手的结构和工作原理。
1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤：识别物体位置、抓取物体、放置物体。
a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。
视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息，传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。
b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。
夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。
在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置，以确保物体不会被损坏或滑落。
c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。
在放置物体时同样需要注意放置位置和力度，以确保物体能够准确放置到目标位置。
三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中，需要选取合适的技术和材料。
1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作，具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。
2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型，例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。
3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。
选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。
四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后，需要进行系统的实现。
1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构，包括机械臂、夹爪和固定装置等。
2.控制系统搭建根据选定的控制系统，搭建机械手的运动控制系统。
可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。
3.调试和测试完成机械手的组装后，进行调试和测试。
通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题，并对系统进行优化和改进。
机械设计制造及其自动化毕业论文：自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计学生姓名XXX学号XXXXXX学生专业机械设计制造及其自动化班级机械XX 系机电指导教师XX 副教授自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计摘要：机械手能代替人工操作，起到减轻工人的劳动强度，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本的特点。
在实用的基础上，对自动上下料机械手直臂与夹持部件进行三维设计，其中分为三个部分，手爪、手腕、直臂。
设计手爪为平移型夹持式手爪，传动结构为滑动丝杆。
手腕为回转型，转动角度为0-180°，传动结构为蜗轮蜗杆。
直臂传动结构为滚珠丝杆。
整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，结构简单可靠，精度高。
关键词：机械手；直臂与夹持部件；Pro/e三维设计；CAD二维设计中图分类号：TH24目录摘要.................................................................................... (I)目次.................................................................................... (III)1绪论 (1)1.1前言和意义 (1)1.2 工业机械手的简史 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (3)1.4 本章小结 (3)2机械手直臂部分的总体设计 (4)2.1 执行机构的选择 (4)2.2 驱动机构的选择 (4)2.3传动结构的选择 (5)2.4 机械手的基本形式选择 (7)2.5 机械手直臂部分的主要部件及运动 (7)2.6 机械手的技术参数 (9)2.8 本章小结 (9)3机械手手爪的三维设计 (10)3.1 手部设计基本要求 (10)3.2 典型的手部结构 (10)3.3 机械手手爪的设计计算 (10)3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 (10)3.3.2 手爪夹持范围计算 (11)3.3.3 滑动丝杠设计 (12)3.3.4 直齿轮设计 (15)3.3.5电机选型 (16)3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 (17)3.5 本章小结 (20)4机械手手腕部分的三维设计 (20)4.1腕部设计的基本要求 (20)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 (22)4.3.1 蜗轮轴的设计计算 (22)4.3.2 蜗轮齿轮设计 (24)4.3.3 步进电机选型 (26)4.4 手腕部分出图及主要零部件出图 (27)4.5本章小结 (32)5 直臂部分的三维设计 (34)5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 (34)5.2 滚珠丝杠设计 (34)5.3 锥齿轮设计 (37)5.4 电机选型 (41)5.5 机械手直臂部分三维出图及主要零部件出图 (41)5.6 本章小结 (45)6.总结 (45)学位论文数据集.................................................................................... . (43)1绪论1.1前言和意义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。
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1. 1本课题研究背景的意义 (1)1. 2国内外研究动态及发展趋势 (1)1. 3本文的主要工作 (2)2 机械手简介 (3)2. 1机械手的分类32. 2常见机械手分类43 控制方案 (9)3. 1系统控制器的选择93. 2PLC的基本知识103. 3 PLC、电机选型 (12)4 控制系统设计 (17)4. 1 硬件系统设计 (17)4. 2软件系统设计 (20)4. 2. 1 .................................................... 梯形图编语(LD-Ladder Diagram)204. 2. 2控制流程图 (21)4. 2. 3梯形图设计 (22)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)通用上下料机器人控制系统设计摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等。
本文介绍的机械手是由PLC输出控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给可编程控制器PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的通用上下料机械手可在空间内抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：PLC可编程控制器；机械手GENERAL FEEDING ROBOT CONTROL SYSTEMDESIGNABSTRACTMan ipulator is a traditi onal in dustrial robot system task execut ing age ncy, is one of the key comp onents of the robo t The mecha ni cal structure of the man ipulator with ball screw, slider, such as mechanical parts; Has ac motor, frequency converter, sen sors, electrical and other electr onic devices This unit covers the programmable con trol tech no logy, positi on con trol tech no logy, test ing tech no logy, etc Man ipulator is in troduced in this paper by PLC output con trol man ipulator tran sverse and vertical shaft precision positioning, micro switch position signal to host programmable controller PLC; Position feedback signals from the proximity switch to the PLC host computer, through the control of manipulator gripper zhang, so as to realize the fun cti on of mani pulator moveme nt accurately This topic proposed the developme nt of general loading manipulator can catch put objects into space and flexible, can replace artificial to operate at high temperatures and dangerous areas, and can accord ing to the requireme nt of the cha nge and moveme nt of the workpiece process at any time cha nge the related parametersKEY WORDS PLC The programmable controller；manipulator1 绪论1.1 本课题研究背景的意义我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
中文译文控制技术驱动和控制手册Ａ４章转矩、速度和位置控制a4 １一般原则4 1 1理想的控制系统许多应用程序存在一些必须控制跟随参考量。
例如,一个大型电机的速度可以设置从一个低功率控制信号。
这可以通过使用一个变速驱动描述如下。
理想情况下,引用之间的关系和电动机转速应该线性,速度应该改变立即与变化的参考。
任何控制系统可以表示为图A4.1b,输入参考信号，传递函数F和一个输出。
为系统是理想，传递函数F是一个简单的常数,因此,输出将会成正比的参考,没有延迟。
a４ 1 ２开环控制不幸的是,传递函数的许多实际系统不是一个常数,因此如果没有任何形式的反馈输出正确的非理想性质的传递函数,输出并不遵循需求的要求。
使用aｎ172控制技术驱动和控制手册。
感应电动机提供简单的开环变速驱动器gdｐ１为例，以下列举了一些副作用,可以发生在实际的系统：速度调节。
输出一个简单的开环驱动是一个固定的频率,是成正比的速度参考，所以频率应用到电机仍然是一个恒定的速度常数参考。
这个马达的速度滴作为负载应用由于滑移特性的电动机,所以速度不保持在所需的水平。
不稳定性。
它是可能的在特定负载条件下和在特定频率的电动机转速摆动在所需的速度,即使应用频率是恒定的。
另一个不稳定的主要来源在旋转机械系统是低损耗弹性联轴器、轴。
非线性。
有许多可能的来源的非线性。
例如,如果电机连接到变速箱，速度的输出齿轮箱可能会受到反弹齿轮之间。
变化与温度。
一些方面的系统传递函数可能随温度。
例如，一个感应电动机的转差率随电机升温,所以对于一个给定的负载电机转速可以减少从开始时速度电机很冷。
延迟。
用一个简单的开环逆变器和感应电动机可以有一个延迟在电动机转速达到要求水平的改变之后速度参考。
在非常简单的应用程序,如控制传送带的速度,这种类型的延迟可能不是一个问题。
在更复杂的系统,比如在机床轴，延误有显著影响质量的系统。
这些只是一些副作用,可以生产如果一个开环控制系统使用。
一个方法，提高质量的控制器是使用一个测量输出量应用一些反馈给闭环控制。
一、设计（论文）题目：数控机床上下料机械手设计二、专题题目：高速切削的数控加工工艺三、设计的目的和意义：通过对机械设计制造及其自动化专业机制方向大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的检测、控制仪器的制作，能够充分、完整地体现电子信息工程专业类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，能够实现理论到实践的有机结合。
本设计能够广泛应用于家庭、车站、码头、医疗机构等需要对人体温度进行实时检测的场所，满足用户对体温实时测试的要求，并能够对体温进行实时显示和对体温异常现象进行报警。
目前，本设计的国内外研究及应用主要体现在2003年全国抗击“非典”期间，清华大学深圳研究所研制的“红外数字体温计”以及同时期出现的国内其他生产厂家制作的“数字遥感体温计”。
四、设计（论文）主要内容：（1）机械手的整体结构设计及其总装图、液压系统图和PLC接线图以及具体零件图的绘制（一张零号图，三张一号图，二张二号图，合计三张零号图）（2）具体设计过程及其合理性的文字说明。
五、设计目标：完成对机械手的总体结构设计，主要是设计合理的液压传动系统，以及PLC控制程序，能合理地控制机械手上下料。
六、进度计划：2006年3月13日至3月31日进行为期3周的生产实习；4月1日至4月20日完成对设计题目的资料收集与查询；4月21日至5月31日完成对设计图纸的绘制；6月1日至6月20日完成毕业设计说明书的编写；6月21日至6月24日最后的审稿及说明书和图纸的打印。
七、参考文献资料：1 付永领,王岩,裴忠才.基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现.机床与液压. 2003, (6): 90~922丁又青,朱新才.一种新型型钢翻面机液压系统设计. 机床与液. 2003, (5): 128~1293刘剑雄, 韩建华.物流自动化搬运机械手机电系统研究.机床与液压.2003, (1): 126~1284 徐轶, 杨征瑞,朱敏华,温齐全. PLC在电液比例与伺服控制系统中的应用.机床与液压.2003, (5): 143~1445胡学林.可编程控制器(基础篇).北京: 电子工业出版社, 2003.6胡学林.可编程控制器(实训篇).北京: 电子工业出版社, 2004.7孙兵,赵斌,施永康.基于PLC的机械手混合驱动控制.液压与气动.2005, (3): 37~398孙兵,赵斌,施永康.物料搬运机械手的研制.机电一体化. 2005, (2): 43~459王田苗,丑武胜.机电控制基础理论及应用. 北京: 清华大学出版社, 2003.10李建勇.机电一体化技术.北京: 科学出版社, 2004.11王孙安, 杜海峰, 任华.机械电子工程. 北京: 科学出版社,2003.12 张启玲, 何玉安. PLC在气动控制称量包装装置中的应用.液压与气动.2005, (1): 31~3313赵文.数字控制技术在龙门刨床电控系统中的应用.电气传动.2005. 35 卷(3): 55~5714沈兴全, 吴秀玲.液压传动与控制.北京: 国防工业出版社, 2005.15王宪军, 赵存友.液压传动.哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2002.16徐灏等.机械设计手册.第5卷.北京: 机械工业出版社, 2000.17陈铁鸣, 王连明, 王黎钦.机械设计(修订版).哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.18 邓星钟.机电传动控制(第三版).武汉: 华中科技大学出版社, 2001.19 西门子自动化与驱动集团(SIEMENS AG). S7-200系统手册. 2002.20 蔡行健. 深入浅出西门子S7-200 PLC. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003.22 张利平.现代液压技术应用220例.化学工业出版社,2004.23 高西林. 锻床上料机械手. 轻工机械. 2001,(2):24 李春波, 王大明, 李哲, 王祖温. PLC控制的气动上下料机械手. 液压气动与密封, 1999. 12. (6): 21~2425 尹自荣, 熊晓红, 骆际焕, 王建坤. 数控上下料机械手的研究及应用. 锻压机械. 1994, (6): 3~526 张波, 李卫民, 尚锐. 多功能上下料用机械手液压系统.2002，(8): 31~3227 侯沂, 刘涛. 装卸机械手设计研究. 机械. 2004, 第31卷(6): 53~5428 叶爱芹, 袁金强. PLC在机械手控制系统中的应用. 安徽技术师范学院学报. 2001, 15卷(4): 64～6529 王会香, 孙全颖. 自动涂胶机械手的PLC控制. 哈尔滨理工大学学报. 2002，7卷(5): 16~1830 潘沛霖, 杨宏, 高波, 吴伟光. 四自由度折叠式机械手的结构设计与分析.哈尔滨工业大学学报. 1994, 26卷(4): 90~9531 刘新一. 多工位自动冲床机械手控制器设计. 广州大学学报（综合版）. 2000, 第14卷(3): 19~2032吉爱国, 冯汝鹏, 郭伟, 张锦江. 计算机在机械手控制中的应用. 机械与电子. 1996, (6): 8~9指导教师：院（系）主管领导：年月日。
专题描导自动化上下料系统的设计*□林建兵眉山职业技术学院四川眉山620010摘要：针对某企业数控机床加工法兰产品，设计了自动化上下料系统。
介绍了这一自动化上下料系统的供料装置、传输系统、装夹系统，给出了工作流程，并进行了生产验证。
这一自动化上下料系统可靠性好，实现了机床的连续加工，并在一定程度上提高了生产效率与产品稳定性，为中小微制造企业实施升级提供了参考。
关键词：自动化上料下料系统设计中图分类号：TH165 文献标志码：A文章编号=1000-4998(2021)01 -0001 -04Abstract ：An automatic loading and unloading system was designed in a company for processing of the flange product by CNC machine tool.The feeding device,transmission system,and clamping system of this automatic loading and unloading system were introduced,the work flow was given,and the production verification was carried out.This automatic loading and unloading system,featuring good reliability,realizes continuous processing of machine tools,improves production efficiency and product stability to a certain extent, and providing a reference for small,medium and micro manufacturing enterprises to implement upgrades.Keywords ： Automation Loading Unloading System Design1设计背景“中国制造2025”提出智能制造是五大核心工程之一，装备制造企业要紧密围绕制造领域关键环节，充分集成信息技术，开发智能产品和自主可控的智能装置，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器换人、生产过程智能优化控制，建设智能工厂与数字化车间，实现产业升级，技术进步。
本科毕业设计（论文）题目:自动下料机的设计________________________英文题目：The design of automatic feeding machine学院：________________________专业：________________________姓名：________________________学号：________________________指导教师：________________________2015年11月24日毕业设计（论文）独创性声明该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。
作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。
保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。
作者签名：导师签名：日期：年月日摘要自动下料机作为加工管材、棒材的加工设备的一种，随着机械公司的逐步增多，自动下料机的应用越来越普遍。
在经济全球化背景下，现代机械产品向着高精度、高自动化和高可靠性发展、具有机电结合和多学科技术结合的特点，纯机械的产品越来越少，而且更新换代速度越来越快。
机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。
生产自动下料机的企业，必须充分考虑到在自动下料机运行中可能出现的问题，尽量使自动下料机的自动化程度越高越好，从而减少人工搬运工具的时间，国内自动下料机的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。
自动上下料机械手毕业设计摘要随着工业自动化的不断发展，机械手已经成为了工业自动化生产线上的重要组成部分。
自动上下料机械手是一种能够将物品从一处地方取出并搬运到另外一个地方的机械手。
本文旨在设计一种自动上下料机械手，实现对生产线上原材料和成品的自动化加工。
本设计采用了Arduino单片机和Stepper电机作为控制系统，并通过触摸屏实现对机械手动作的控制。
同时，在机械手末端安装了吸盘，用以实现对物品的吸取和搬运。
最终设计的自动上下料机械手测得平均工作时间为3秒，能够完成对物品的快速、高效、精准的搬运。
关键词：自动上下料；机械手；Arduino；Stepper电机；触摸屏AbstractWith the continuous development of industrial automation, the robot has become an important part of the industrial automation production line. Automatic loading and unloading robot is a kind of robot that can take out and transfer items from one place to another. This paper aims to design an automatic loading and unloading robot, which realizes the automation processing of raw materials and finished products on the production line.This design uses Arduino single chip microcomputer and Stepper motor as the control system, and realizes the control of the robot action through the touch screen. At the same time, a suction cup is installed at the end of the robot to realize the suction and transfer of the items. The designed automatic loading and unloading robot has an average working time of 3 seconds, which can quickly, efficiently and accurately handle the items.Keywords: Automatic loading and unloading; Robot; Arduino; Stepper motor; Touch screen正文1. 引言机械手作为工业自动化生产线上的重要组成部分，其应用已经越来越广泛。
1.绪论1.1 引言带式给料机在矿山、码头、电厂、水泥厂等生产企业中，常常需要将各种破碎物料通过料斗、煤仓等转运输送到干线输送机或者货运设施上。
带式给料机则是通过底部小型的带式输送机的连续运行来输送物料，达到给料目的。
带式给料机运行中，系统主要负荷均由滚动轴承支撑，运行阻力小，设备所需驱动功率小，系统各零部件工作寿命长。
带式给料机的优点: 运行功率小，能量消耗少，运行经济性好；给料量大、稳定，且调整方便；运行平稳，噪音小，保护环境；磨损小，维修量小，使用寿命长；零部件通用性强，安装、维修简便；可替换现用的其它类型的给料机。
给料机可现场分体安装，也可整体安装。
分体安装时，先将连接段安装在煤仓口，再安装导料槽，然后安装托架等其它部件。
整体安装时，先将连接段安装在煤仓口，再将其它部件全部组装好后，整体吊装与连接段用螺栓连接。
带式给料机在输送物料中起着重要的作用，它只会在此基础上向更好的方向发展。
1.2给料机国内外研究应用现状与发展趋势1.2.1 给料机国内外研究应用现状现有的带式给料机克服了振动给料机和往复式给料机的缺点，变间断给料方式为连续给料方式。
给料量动态连续可变，给料系统更加稳定、高效、节能、环保，已广泛应用于煤矿、冶金、建材等行业。
但现有的带式给料机主要存在胶带易跑偏、检修时防止物料从料斗中落下的闸门难以关闭及导料槽易磨损等几方面问题。
由于制造及安装误差，沿着带宽，胶带各处周长不等，滚筒之间、滚筒和托辊之间不平行，使胶带跑偏，跑偏的胶带如不及时得到调整，很容易损坏，一些生产效率，增加维护费用。
目前防胶带跑偏有采用有的使用挡板挡住胶带的措施，但挡板会使胶带褶皱或翻边，甚至撕裂或拉断，有的采用在中间带有一条凸台的胶带与带有凹槽的滚筒和托辊配合防跑偏，但凸台往往会从凹槽里跑出，一旦这种情况产生，凸台就很难再进去，胶带很快就报废，还有的采用在胶带边缘处设带槽的防跑偏轮的措施，由于皮带边缘始终卡在防跑偏轮的槽中运动，造成皮带边缘磨损严重，需要用边缘加强的胶带，这样胶带的成本大大增加，这些措施都不太理想；给料机工作时，闸门位于料仓以外的轨道上，没有闸门的那一部分轨道在料仓下，会被从料仓里落下的物料填满，很难清理，需将闸门卸掉才好清理。
目录摘要 (2)第一章绪论 (7)1.1 选题背景 (7)1.2 设计目的 (7)1.3 国内外研究现状和趋势 (8)1.4 设计原则 (8)第二章机械手的概述 (9)2.1 机械手的组成 (9)2.2 机械手的分类 (9)2.3 机械手的基本动作 (10)2.4 机械手的操作原理 (11)2.5 机械手的应用 (12)第三章机械手自动控制系统 (14)3.1 控制系统的选择 (14)3.2 液压控制系统的元件 (14)3.3 液压控制系统原理 (15)3.4 机械手夹紧液压系统的控制回路 (17)3.5 液压控制的特点 (18)第四章机械手夹紧电气控制设计 (19)4.1 设计内容 (19)4.1.1 设计要求 (19)4.1.2 方案的确定 (19)4.2 机械结构的设计 (20)4.2.1 机械手的机械结构 (20)4.2.2 机械结构的设计要求 (20)4.3机械手夹紧工作原理图的设计 (21)4.3.1 元件的选择 (21)4.3.2 绘制原理图 (22)4.3.3 元件作用 (23)4.4 主要电器元件 (24)4.4.1 接触器 (24)4.4.2 热继电器 (25)4.4.3 时间继电器 (25)4.4 机械手夹紧电气控制系统的设计 (26)4.4.1机械手夹紧的工艺流程 (26)4.4.2机械手夹紧的动作状态表 (26)4.4.3 机械手夹紧电气控制电路的逻辑表达式 (27)4.4.4 电路图的描绘 (29)第五章 PLC控制系统 (31)5.1 PLC概述 (31)5.1.1 PLC简介 (31)5.1.2 可编程序控制器的工作原理 (31)5.1.3 三菱PLC编程语言的特点 (32)5.1.4 PLC的应用设计步骤 (34)5.2机械手夹紧电气控制系统的设计 (35)5.2.2 机械手夹紧PLC控制系统的I/O端点分配和I/O接线图 (35)5.2.3 程序控制的设计 (36)翻译 (42)心得 (48)参考文献 (50)致谢 (51)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
自动上下料机械手设计毕业论文自动上下料机械手是一种在工业生产中广泛应用的机械设备，它能够实现自动化的物料输送和加工操作，提高生产效率和品质。
本文将对自动上下料机械手的设计进行详细介绍，包括机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
首先，机械结构设计是自动上下料机械手设计的重要一环。
机械手的结构设计需要考虑到物料的尺寸和重量等因素，以确保机械手能够稳定地抓取和搬运物料。
常见的结构设计包括三轴机械手和六轴机械手，三轴机械手适用于简单的上下料操作，而六轴机械手适用于复杂的搬运和加工操作。
此外，机械手的末端需要根据物料的特点设计相应的夹具，以确保物料的安全和稳定。
其次，控制系统设计是自动上下料机械手设计中的关键环节。
控制系统主要包括机械手的位置控制和力控制。
位置控制使用编码器和传感器等设备，通过实时监测机械手的位置信息来控制机械手的运动轨迹。
力控制使用力传感器和控制算法等设备，通过实时监测机械手的力信息来控制机械手的抓取力度和握持力度。
此外，控制系统还需要具备良好的人机界面，以便操作人员能够直观地监控和控制机械手的运动状态。
最后，安全保护措施是自动上下料机械手设计中必不可少的一部分。
由于机械手在工作过程中可能会遇到各种意外情况，如物料掉落、碰撞等，因此需要采取相应的安全保护措施来避免事故的发生。
常见的安全保护措施包括限位开关、急停开关、安全光栅等设备，它们能够及时检测到异常情况并切断机械手的电源，以确保人员的安全。
综上所述，自动上下料机械手的设计涉及到机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
通过合理地设计和选择，可以使机械手能够实现高效、稳定的上下料操作，并确保人员的安全。
XX( )4.4AbstractPolishing machine is a kind of important precision and ultra precision machining method. It refers to the process of using a tool to make the micro machining process through the surface of the workpiece. The machining accuracy and quality of the polishing machine. Therefore, the polishing machine is an important condition to guarantee the machining of the polishing machine. At present, there are many factories in the domestic production of high speed polishing machine, but because of the strong pertinence of the polishing machine, the method of polishing machine is very different.Ring polishing machine is a special machine tool, the machine can process parts. In order to improve the overall quality of the whole process, a new type of high precision machining precision machining machine is developed based on the deep analysis of the original machine. The machine controls the movement of the research with the two part of the power source. The whole drive system is analyzed, and the transmission is designed. On the basis of the design of the various parts, the overall structure layout. The new machine overcomes some of the shortcomings of the original machine, and has improved the efficiency and accuracy of the transmission. This design is based on the original foundation to improve the production efficiency. The machine tool has the characteristics of high precision, stable performance and high productivity.Key words: polishing machine, mechanical transmission, upper and lower material (I)Abstract (II) (III)1 (1)1.1 (1)1.2 (1)1.3 (2)1.4 (3)2 4.4 (5)2.1 (5)2.2 (5)2.2.1 (5)2.2.2 (6)2.2.3 (6)3 4.4 (8)3.1 (8)3.2 (9)3.2.1 (9)3.2.2 (10)3.2.3 (10)3.2.4 (11)3.2.5 (13)3.2.6 (13)3.2.7 (13)3.3 (16)3.4 (16)3.5 (18)3.6 ( ) (20)3.7 (21)3.8 (22)4 (23)4.1 (23)4.1.1 (23)4.1.2 (23)4.2 (24)4.3 (25) (28) (29)11.1PLC1.22MM8470 ZML CYJ-1DF_4 ADAMS UG X61 1112K-1 Cag One 1—4 1.31.41 m2 m 2.5 m 800 mm 800 mm 4.4m 1600 mm4.4m 1.5m 0~4 r/min1.8m 2m 0~8r/min0-120°1.5mA0 21 ”152 4.42.12.22.2.1(1)(2)(3)2.2.21:1300-500r/min DSP DSP , , , , , PWM , ,PID , PID PID2.2.31:1PID3 4.43.157 24V 24V :n=30r/min f=100HZ57BYJ250C3.23.2.13-13.2.2f=0.2mm/r v=18m/min 0.28KW=0.75°,=0.005mm/p3.2.31 .. . 5-1 ,2 ., , .. . 5-2 ,2. . 5-3 ,3.2.40.03 K 1.1~1.5 1.3N G F G G G G G F F G f KF F Z x 215522-)22(03.03.122-)22(3y 13323y max 0min F 21t t 122n nN t n t n t n F t n F F m 1494(312211223min 113max 316m h k a h t wm 1060)nT (f f f f f F C ar f w ------- f w =1.2f t -------- f t =1f h ------- f h =1f a ------- f a =1f k ------- f k =1F m ------n z -------T h ---------- 15000hC ar =17300N40mm, 5mmC a =C ar =17.3KN,C oa =(2~3)F m 34.6~51.9 KNP h =12mmFFZD FFZD4010—31D 10(0.2~0.255)b D d d 30.7mm3.2.5 )(tg tg =10’0'0''433()(43310)0.96g g g g t t t t3.2.6ESFl l 01(cm) 60622221.651261251.820.5120.610 2.141252.6210.520.610(/)3.14() 2.146.1210Y F Nl cmE N CM S R CM L CM06410010010.56.121012.241012.24[]l L um[ ]=15 m/m3.2.71 . .. 5-4 le=20 mmL u =210+120+20=350mm L v =350-20=330mm2 .e p =0.01/300×350×103=11.7 . 5-5T34, , . ,. 5-6 , (F-S) .5C C jC j=[(F e f w)/(f h f t f a f k)]×[(60L h n e)/(106)]1/3C j-- (N)F e-- (N) .F e=(120+0.06×120)/2=63.6Nn e-- (r/min). n e=250r/min.L h-- (h). ..5-7 L h=15000 h.f t-- . ..5-8, f t=0.70.f a-- . ..5-9 f a=1.0f w-- . [2] 5-10 f w=0.95f h-- . [2] 5-11 f h=1.0f k-- . [2] 5-12 f k=0.21.C aj=2.5N3-1-1 Lh3-1-2 fa3-1-3 fk3-1-4 fw61 . , ., FnF n=3.4×1010(f1d24)÷(L02) ×K1L0–-- . 400 mmf1-- , F-S 2d2-- , [4]3-32 17.6 mmk1 1/3F n=13593N>F max2 .n cr=9910(f22d2)/L c2f2-- ,F-S 3.927.L c -- . L c=0.5m. d2-- , 17.6mmn cr= 10758.9r/min > n max , d0n=20×833=7500 < 700003 .[2] 6-1 6201, [2] 6-6 7001AC.( )3.31 . ,2 . . ,3 .3.4Fz WxWyf SL=C0/P C0kN P=0.5(Fz+W) f SL=1.0~3.0( 3.0~5.01 BR ,E . ,f h=1,f t=1,f c=0.81,f =1,f w=1.2 300 , , 8h, 0.8 , :L h=10×300×2×8×0.8=38400 h , n z=8L=(2l s n z60L h)/(103)=(2×0.31×8×60×38400)/ (103)=11428Km, 110NCP=110/4=27.5NC =( f w P)÷(f h f t f c f )×(L/50)1/3=208N. 3-20 LY15AL , C =606N, C =745N.:17500aC Nv m/min a C (kN) L n:(H T Ca Wf f f C S f FT K20004500M F MF1,2,0.81,1,50oT W C H R d f f f f K33110.81175002500()50(142409.58H T C a W f f f C S f FT K km :3102S o T H l nT33102142409.58104944771500020.6460S o T H l nT h T h. 3, , , 4: , ,, 3.5tsP=5 mm, :i=( tsP) (360 )=0.75×5 (360×0.005)=2.1Z1=52,Z2=62, m=2mm, b2=26mm b1=32mm (1(2 40Cr 280HBS 45 240HBS 40HBS (3 Z 1=52,Z 2 62d 1t >={2K t ×T 1 ×(Z H Z E )2/[ d a ×u×H ]2]}(1/3)1). Kt=1.6, Z E 189.8MPa2). Z H =2.433, d 0.3 3). a1 0.78 a2 0.85 a a1 a2 1.634). j=1N 1=60n2jL h =60×1500×1×(2×8×300×15) 4.480×109N 2=N 1/u=4.480×109/2.1 3.08×109K HN1=0.85,K HN2=0.89,6). Hlim1=600MPa, Hlim2=550MPa,7). 1% S=1,H ]1 K HN1× Hlim1/S=0.85×600/1 510MPaH ]2 K HN2× Hlim2/S=0.87×550/1 489.5MPa H ]=[ H ]1+[ H ]2)/2=499.75 MPa8)T 1=95.5×105P x /n x =95.5×105×0.00594/1500=37.82N.mmd 1t {2×1.6×44.121×3.083/ 0.3×1.630×1.25 2.433×189.8/494.25 2 } 1/3 4.94mm d 1t =7.0mm 2). v= d 1t n 1/(60×1000) 0.55m/s 3). m nt b= d d 1t =0.3×7 2.1mmm nt =d 1t cos /Z 1=7×/20=0.34h=2.25m nt =2.25×0.34mm =0.76 mm b/h=2.1/0.76=2.84). 0.318× d×Z 1×tan =0.318×0.3×20×tan14o =0.485). K, KA=1.25, v=0.033 m/s ,7 Kv=1.01, b/h=2.8, K =K =1.2, K=K A K v K K =1.25×1.01×1.2×1.2 1.69d1=d1t(K/Kt)(1/3)=7× 1.69/1.6 1/3 =7.13 mm7). mn =d1×cos /Z1=7.13×cos14o/20=0.35 mm(3m n >={(2KT2YCOS2dZ12)×(YY/[F])}(1/3)K=KA ×Kv×K×K=1.25×1.01×1.2×1.2 1.690.48 Y=0.91Zv1=Z1/cos3 =20/cos314o=21.2,YFa1=2.763,YSa1=1.592,YFa2=2.375,YSa2=1.672FE1=500MPa,FE2380MPa,KFN1=0.85,KFN2=0.87, S=1.1F]1 KHN1×FE1/S=386MPaF]2 KHN2FE1/S 304MPaYFa1YSa1/[F]1YFa1YSa1/[F]1 2.763×1.562/386=0.0112YFa2YSa2/F]2=2.375×1.672/304 0.013mn>={2×1.69×37.82×0.91×0.013×(cos14°)2 0.3×202×1.63 } 1/3 0.187mmnmn2 mma=( Z1+Z2)mn/(2×cos )=(52+62)×2/ 2×cos14o 63.9 mm64 mmarccos[(Z1+Z2)mn/2a]=arcos[(52+62)×2/(2×64)=14.36 o3.6 ( )Jg1=( d14b132=[ 44×1.4×7.85×10-3 32=0.276×10-4 kg.m2=7.85×10-3 kg/cm3Jg2=0.498×10-4 kg.m2CDM2005-3, d0=20 mm ,l=430 mmJs =( d4 32={[ (2)4×43×7.85×10-3 32}×10-4 kg.m2=0.53×10-4 kg.m2 12kgJ w =(w/g)×(tsP) 2÷i2=12×(0.5 ) 2÷2.12×10-4 kg.m2=1.71×10-6 kg.m2JeJ e = Jg1+ Jw+( Jg2+Js)÷i2=0.807×10-4 kg.m23.7(4-7)~(4-9) :Mt =[(FxFy) tsP]/(2 i)= [(180+0.06×140)×0.005]/(2 ×0.8×2.1)=0.089N.mM f = (FftsP)/(2 i)= ( W tsP)/(2 i)=(0.06×12×10×0.005)/ (2 ×0.8×2.1)=0.00341N.m=0.8 —— 0.06nmax =(vmax)×( /360°)=(2000/0.005) ×(0.75/360)=833 r/mint=0.03 s60BYG350DL-SASSML-0451M0=(Fp0tsp)÷(2 i) ×(1-2)= (1/3Fxtsp)÷(2 i) ×(1-2) =[(1/3) ×180×0.006]÷(2 ×0.8×2.1) ×[1-0.92]=0.054 N.mFp0 Fy/3Fy(N)0.9J=( Je +Jm)= 0.807×10-4 kg m2+0.3×10-4 kg.m2=1.107×10-4 kg.m2M a =( Je+Jm)( 2 nmax)/(60t)= 0.2926N.mM q = Ma+ Mf+ M=0.2926+0.00341+0.054=0.35N.mM c = Mt+ Mf+ M=0.089+0.00341+0.054=0.1464N.mM k = Mf+ M=0.00341+0.054=0.05741N.m, Mq.M q / Mjmax=0.446<0.9 .4) Je /Jm<460BYG350DL-SASSML-04513.844.14.1.11 CPU23454.1.2(10) (11) (12) PCA T89C52 , 27646264 , 74LS373 P0 8 , 74LS138C3~8 ; , 8155 , , .4.2A T89C52 P 0 P 2 , P 2 8 ,P 0 , 74LS373 , ,ALE , ALE , , , , ALE , , , , ACE POD 16 ,2764 6264 8KB, 13 , A 0~A 7 8 74L373 ,A 8~A 12 A T89C52 P 2.0~P 4.2 , 2764 CE 74LS138 0Y 1Y , 0000H~ ,6264 CE 74LS138 2Y , ,A T89C52 PSEN 2764 OE , WR RD 6264 ROM, , EAA T89C52 P 1 P 3 I/O , , . 3 8155 I/O ,8155(1) CE 74LS138 4Y 74LS138 3 ABC A T89C52 P 5.2 P 6.2 P 7.28 , .70Y ~Y A B C DE 000 111 8 . 0Y A B C 111.74LS138 3 , 2 , . ,, .I/O .8155 PA 70PA ~ , PA~P , PC0~PC4 5 .8155 20 A T89C52 P2.0, 8155 I/O P2.0 .8155(2), X Z , , I/O .X Z YB0153-2 5 10 , 0A 1A +5V , CP 8155 TIME007 , , 8155 / .4.3.1A T89C52 , ,A (A)B2 ,XTAL XTAL2 , , A T89C52 OSC .3, , . , , I/O , , , . , ., , , , +5V RC0.3 TTLC4PC0~~~PC5A T89C52P1 8155 PB~~PB31 0 1+5VPC0~PCX44 PA0~PA7Ss 6PA 65X Z A T89C52 P2.3 LNTX Z[1] [M]. ,2004[2] )[M]. ,2001[3] )[M]. ,1991[4] [M]. ,1981[5] . [J]. . 2005(02)[6] . [J]. . 2008(02) . 2005 2005 22 12 11-13[7] . [J]. . 2002(03)[8] . [J]. . 2002(04)[9] . [J]. . 2000(03)[10] . . 2000.5[11] . . 2000.7[12] . . 2004.1[13] . 2004.2[14] . 2000.12[15] 2005.3[16] 2007.7[17] 2010 66—70[18] 2001 16—18。
