【优秀毕设】自动上下料机械手设计

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。

自动上下料机械手的设计摘要随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。

机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。

本次设计主要设计自动上下料的机械手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。

关键词：机械手，液压驱动，控制系统目录1绪论 (1)2 工业机械手的设计方案 (2)2.1 工业机械手的组成 (2)2.2 上下料机械手的工作原理 (3)2.3 规格参数的选择 (3)2.4 设计路线与方案 (4)2.4.1 机械手的总体设计方案 (4)2.4.2 设计步骤 (4)2.4.3 研究方法和措施 (4)3 机械手各部分的计算与分析 (5)3.1 手部计算与分析 (5)3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 (5)3.1.2 手部的计算和分析 (5)3.2 腕部计算与分析 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求 (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13)3.2.3 腕部摆动油缸设计 (16)3.2.4 选键并校核强度 (18)3.3 臂部计算与分析 (18)3.3.1 臂部设计的基本要求 (18)3.3.2 手臂的设计计算 (20)3.4 机身计算与分析 (28)4 液压系统设计 (29)4.1 液压系统总体设计 (29)4.2 液压元件的选择 (29)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论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。

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。

上下料机械手毕业设计摘要：本文介绍了一种上下料机械手的设计方案。

该机械手主要由机械结构、运动控制系统和自动化控制系统三个部分组成。

机械结构采用钢材和铝合金制作，并通过特殊的设计实现了稳定可靠的运动。

运动控制系统采用伺服电机和编码器实现机械手的精准定位和运动控制。

自动化控制系统采用PLC和HMI实现工作流程的自动化控制和监控。

该设计方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。

1.引言上下料机械手是一种用于工业自动化上下料操作的装置，具有结构简单、操作便利、效率高等优点，广泛应用于各个领域。

然而，目前市场上的上下料机械手仍存在一些问题，比如结构不稳定、运动不精准等。

为了解决这些问题，本文提出了一种新的上下料机械手设计方案。

2.设计方案2.1机械结构该机械手的机械结构主要由钢材和铝合金制成，具有足够的强度和刚度。

并且，机械结构采用了特殊的设计，使得机械手在运动时具有稳定可靠的特性。

同时，机械手还配备了一些传感器，用于检测工件和夹具的位置和状态。

2.2运动控制系统该机械手的运动控制系统主要由伺服电机和编码器组成，用于实现机械手的精准定位和运动控制。

伺服电机通过控制电流来控制机械手的运动，编码器用于检测机械手的位置和速度。

2.3自动化控制系统该机械手的自动化控制系统主要由PLC和HMI组成，用于实现工作流程的自动化控制和监控。

PLC负责控制机械手的各个动作，如夹取、放置等，HMI用于操作和监控整个系统。

3.实验与结果为了验证该机械手的设计方案，我们进行了一系列实验。

实验结果表明，该机械手能够稳定可靠地完成上下料操作，并且具有较高的定位精度和运动控制精度。

同时，该机械手的自动化控制系统能够有效地提高工作效率。

4.结论本文设计了一种上下料机械手的新方案，该方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。

然而，该设计方案还有一些局限性，比如只适用于特定工件和夹具。

摘要机械手目前广泛应用于工农业生产中，用于提高劳动生产率降低生产成本。

本论文在现有机械手的研究和发展现状的基础上,详细分析了轴承座上下料机械手的功能,并结合“轴承座上下料机械手”在实际生产中的需求,对上下料机械手进行了结构设计。

本论文在分析了上下料机械手的性能要求和工作特点后,对机械手的机械结构、驱动系统和传动结构进行了整体方案设计。

确定机械手采用圆柱坐标系的机械结构形式,采用液压驱动方案。

本机械手的运动具有转动、升降、平移三种基本形式。

在此基础上,对机械手的执行机构进行了计算和设计,对各驱动元件的行程、定位、缸径和缓冲方式等进行了设计,并运用UG软件对机械手进行了三维模型的建立和装配。

通过以上各部分的工作,得出了经济、操作简单、运行稳定的上下料机械手设计方案。

关键词：机械手；增倍机构；液压驱动；UGAbstractRobots are now widely used in industrial and agricultural production to increase labor productivity and reduce production costs.In this paper on the basis of existing research and development status of manipulator,bearing is analyzed in detail and the function of the manipulator,and combined with"bearing fluctuation manipulator"in the actual production needs,structure of loading manipulator design.In this paper,the analysis of the up-down material performance requirements and the work characteristics of the manipulator,the mechanical structure of the manipulator,the structure of the driving system and transmission has carried on the overall scheme design.It is determined that the manipulator adopts the mechanical structure of cylindrical coordinate system and adopts hydraulic driver.The movement of this manipulator has three basic forms of rotation,lift and translation.On this basis,the manipulator actuators for the calculation and design,on the stroke of each driving element,positioning,cylinder diameter and buffer mode has carried on the design,and using the UG software to manipulator for3d modeling and assembly.Through the above work,we have obtained the economical,simple operation and stable operation of the mechanical hand design.Keywords:manipulator;Hydraulic pressure;UG目录1绪论 (9)2轴承座自动上下料机构的总体设计 (11)3机械手的具体设计 (12)3.1手部的设计 (12)3.1.1类型选择 (12)3.1.2手指夹紧力的计算 (12)3.1.3手部驱动力的计算 (12)3.1.4校核手部结构的强度 (13)3.2臂部的设计 (15)3.2.1夹紧缸的设计 (16)3.2.2升降缸的设计 (23)3.2.3摆转缸的设计 (26)3.2.4滑板的设计 (29)3.3机身各部分的设计 (31)3.3.1移动缸的设计 (31)3.3.2齿轮轴的设计 (35)3.3.3导轨的设计 (39)4机械手的液压传动系统设计 (42)4.1设计参数的提出 (43)4.1.1机械手的动作顺序的确定 (43)4.1.2主要设计参数的确定 (43)4.2液压系统的工作压力和流量的确定 (43)4.2.1移动缸的工作压力和流量的确定 (43)4.2.2夹紧缸的工作压力和流量的确定 (46)4.2.3升降缸的工作压力和流量的确定 (47)4.2.4摆转缸的工作压力和流量的确定 (48)4.3拟定液压系统工作原理图 (51)4.4设计或选择液压元件和辅助液压装置 (52)4.4.1液压泵的选择 (52)4.4.2选择控制元件 (53)4.4.3辅助装置的选择 (54)4.4.4验算系统性能 (55)结论 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录A英语原文 (61)附录B汉语翻译 (69)1绪论1.课题背景和意义机械手是一种模拟人手操作的自动机械，它可按固定程序抓取、搬运工件或操持工具完成某些特定操作。

自动上下料机械手及主要零部件设计毕业论文目录第一章绪论 (3)1.1前言和意义 (3)1.2 工业机械手的简史 (3)1.3 国外研究现状和趋势 (5)1.4 本章小结 (6)第二章机械手直臂部分的总体设计 (7)2.1 执行机构的选择 (7)2.2 驱动机构的选择 (7)2.3传动结构的选择 (8)2.4 机械手的基本形式选择 (9)2.5 机械手直臂部分的主要部件及运动 (10)2.6 机械手的技术参数 (11)2.8 本章小结 (12)第三章机械手手爪的三维设计 (13)3.1 手部设计基本要求 (13)3.2 典型的手部结构 (13)3.3 机械手手爪的设计计算 (13)3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 (13)3.3.2 手爪夹持围计算 (14)3.3.3 滑动丝杠设计 (15)3.3.4 直齿轮设计 (18)3.3.5电机选型 (18)3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 (20)3.5 本章小结 (22)第四章机械手手腕部分的三维设计 (23)4.1腕部设计的基本要求 (23)4.2 腕部的结构以及选择 (23)4.2.1 典型的腕部结构 (23)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (24)4.3 腕部的设计计算 (24)4.3.1 蜗轮轴的设计计算 (24)4.3.2 蜗轮齿轮设计 (26)4.3.3 步进电机选型 (28)4.4 手腕部分出图及主要零部件出图 (29)4.5本章小结 (35)第五章直臂部分的三维设计 (36)5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 (36)5.2 滚珠丝杠设计 (36)5.3 锥齿轮设计 (39)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 (42)5.6 本章小结 (45)总结 (46)参考文献 (47)致谢 (49)第一章绪论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。

自动上下料机械手的设计摘要随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。

机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。

本次设计主要设计自动上下料的机械手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。

关键词：机械手，液压驱动，控制系统目录1绪论 (1)2 工业机械手的设计方案 (2)2.1 工业机械手的组成 (2)2.2 上下料机械手的工作原理 (3)2.3 规格参数的选择 (3)2.4 设计路线与方案 (4)2.4.1 机械手的总体设计方案 (4)2.4.2 设计步骤 (4)2.4.3 研究方法和措施 (4)3 机械手各部分的计算与分析 (5)3.1 手部计算与分析 (5)3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 (5)3.1.2 手部的计算和分析 (5)3.2 腕部计算与分析 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求 (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13)3.2.3 腕部摆动油缸设计 (16)3.2.4 选键并校核强度 (18)3.3 臂部计算与分析 (18)3.3.1 臂部设计的基本要求 (18)3.3.2 手臂的设计计算 (20)3.4 机身计算与分析 (28)4 液压系统设计 (29)4.1 液压系统总体设计 (29)4.2 液压元件的选择 (29)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论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。

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。

摘要通过大学本科四年对机械设计制造及其自动化专业的所学知识进行整理，对工业机器人各部分机械结构设计和功能的论述和分析，设计了一种的用于机床上下料的机械手。

本设计的主要内容是5R关节型机械手的结构设计，上下料机械手的主要任务是在各个加工工序的数控机床和自动生产线上运送工件，能实现生产工序上下料自动化。

针对各个关节处采用独立的电机驱动。

各个操作臂由五个转动副串联而成，操作臂包括基座、腰部、手臂、腕部、手爪。

并对各关节的伺服电机的选择和传动进行了设计计算，对进行主要零件校核计算。

关键词: 关节型; 机械手; 多自由度AbstractThrough four years of undergraduate mechanical engineering and automation professional to organize the knowledge of the various parts of industrial robots and mechanical design features discussion and analysis, design a robot one machine for loading and unloading. The main contents of this design is the design 5R articulated robot, the main task of loading and unloading robot CNC machine tools in various manufacturing processes and automatic production line delivery of the workpiece, to achieve the production process automation and unloading. For each of the joints with a separate motor. Each operating arm by the rotation of five deputy in series, including the base operating arm, waist, arm, wrist, gripper. And each joint servo motor and drive selection carried out design calculations, performed the main parts of the checking calculation.Key words：Joint type; Manipulator; Many degrees of freedom目录第一章引言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 机械手的发展动态 (2)1.3 机械手的分类 (3)1.4 课题研究的意义 (4)第二章机械手结构原理和工作要求分析 (5)2.1 机械手结构原理及工作要求 (5)2.2 机械手机构运动分析 (6)2.3 机械手上下料工作空间轨迹分析 (8)第三章机械手各结构设计 (10)3.1 手爪的结构设计 (10)3.1.1 手爪的设计要求 (10)3.1.2 手爪的分类 (10)3.1.3 手爪结构的确定 (10)3.2 手腕的结构设计 (11)3.2.1 手腕的设计要求 (11)3.2.2 手腕的结构确定 (11)3.3 手臂的结构设计 (11)3.3.1 手臂的设计要求 (12)3.3.2 大、小手臂的结构 (12)3.3.3 小臂结构形式的确定 (12)3.4 基座结构的设计 (13)3.4.1 基座结构的设计要求 (13)3.5 小臂后箱体结构设计 (13)3.6 连杆结构设计 (13)第四章机械手关键轴的校核 (14)4.1 腕部输入轴的结构 (14)4.2 腕部输入轴的校核 (15)第五章机械手动力参数的计算 (17)5.1 伺服电机的选型 (17)5.1.1 初步估计机械手的质量 (17)5.1.2 计算各个轴的转速和转矩 (18)5.1.3 计算伺服电机的功率 (20)5.2 锥齿轮设计 (21)5.2.1 齿轮精度、材料 (21)5.2.2 按齿面接触疲劳强度校核 (21)5.2.3 按齿根弯曲强度设计 (22)5.2.4 锥齿轮参数计算 (23)5.3 同步带轮的设计 (23)5.3.1 同步齿形带传动计算 (23)5.3.2 带轮几何尺寸的计算 (25)5.4 减速器的设计 (26)5.4.1 减速器减速比的计算 (26)5.4.2 减速器输出轴径的计算 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章引言1.1 选题背景工业机器人是一种新兴的机电一体化生产的工具之一，属于现代化、自动化装备包括机械制造、人工智能、计算机技术、控制、传感器等多种学科的先进技术。

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。

中文圆钢送料机械手上下料机械手毕业设计一、设计背景与意义：随着现代工业的快速发展，自动化技术在各个领域得到了广泛应机械手作为自动化生产线的重要组成部分，其在工业生产中具有重要意义。

本次设计的机械手主要应用于中文圆钢送料机上下料作业，通过自动化操作来提高工作效率，降低劳动强度，减少操作错误，提高生产质量。

二、设计原理与流程：1.设计原理：（1）采用机械手抓取圆钢的方式，实现上下料作业；（2）通过光电传感器进行及时感应，确保机械手的精确定位；（3）利用传动装置使机械手能够在三维空间内进行自由移动。

2.设计流程：（1）确定机械手的工作空间，包括上下料区域的尺寸和限制；（2）选择合适的机械手结构和控制系统，确保能够满足作业要求；（3）设计机械手的抓取装置，确定合适的抓取方式和抓取力度；（4）设计传动装置，使机械手能够在三维空间内对准指定位置；（5）设置光电传感器，确保机械手的准确定位；（6）编写控制程序，实现自动化操作。

三、设计目标：（1）实现机械手对中文圆钢的自动上下料作业；（2）提高工作效率，降低劳动强度，减少操作错误，提高生产质量；（3）机械手的工作精度要求达到一定水平，确保圆钢的稳定抓取与放置；（4）机械手的安全性要求高，确保操作人员的人身安全。

四、设计步骤与方法：1.确定机械手的工作空间和限制，根据产线工艺要求确定上下料区域的尺寸和位置。

2.选择适合的机械手结构和控制系统。

常见的机械手结构有串联型、并联型等，根据实际情况选择合适的结构。

3.设计机械手的抓取装置。

根据中文圆钢的形状和重量，确定合适的抓取方式和抓取力度，确保稳定抓取和放置。

4.设计传动装置。

机械手需要实现在三维空间内的自由移动，通过传动装置来实现机械手的运动，如采用电动机和传动带来实现。

5.设置光电传感器。

光电传感器能够及时感应机械手的位置，确保机械手的准确定位。

6.编写控制程序。

通过编写控制程序，实现机械手的自动化操作，并确保其工作稳定和安全。

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。