毕业设计机械手模型之任务书要点

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5毕业设计辅导记录序号辅导日期前一周完成主要工作存在问题下一周计划工作。

毕业设计任务书题目：基于触摸屏的机械手PLC设计专业：电气自动化指导教师：郭艳萍学生：漯河职业技术学院机电工程系2011年2月23日一、控制要求下图为机械手动作示意图。

转盘Y0为步进式传送物料，每当机械手从转盘Y0输送通道上取走一个物料时，该转盘向前步进一个步距，将使机械手在下一个循环取走物料。

机械手搬物动作示意图1中转盘Y0由电动机M控制，机械手的左右回转由Y10、Y11电磁阀控制，机械手的上下运动由电磁阀Y12、Y13控制，机械手的夹紧与放松由电磁阀Y2、Y3控制，机械手的伸出与缩回由电磁阀Y6、Y7控制。

位置信号分别为：机械手左右到位开关为磁性传感器X13、X7，机械手手臂上升、下降到位开关为磁性传感器X5、X3，机械手伸出、缩回到位开关为磁性传感器X2、X6。

控制要求：（1）机械手按下述顺序周而复始地搬物：在初始状态（机械手在上限、左限、手臂缩回）下，按下启动按钮→转盘Y0开始输送物料→当光电开关X1检测到物料时→机械手伸出→伸出到位（X2）→机械手下降→下降到位（X3）→机械手夹紧物料→10s后→机械手上升→上升到位（X5）→机械手缩回→缩回到位（X6）→机械手右转→右转到位（X7）→机械手伸出→伸出到位（X2）→机械手下降→下降到位（X3）→机械手松开物料→8s后→机械手缩回→缩回到位（X6）→机械手上升→上升到位（X5）→机械手左转→左转到位（X13）→开始下一个循环。

（2）正常工作时绿灯闪亮。

（3）按下启动按钮若在30s内光电开关检测不到物体，报警蜂鸣器响起及红灯闪亮。

（4）机械手具有急停（机械手立即停止工作）和停止功能（要回到原始位置）。

（5）要设计有单周期和循环启动功能。

所谓“循环”，即一次循环工步完成后，随即或延时0.5s后自动进入下一次循环；所谓“单周期”，即一次循环工步完成后，机械手就停在初始位，若想机械手再一次开始工作，必须再次按启动按钮方可。

（6）“单步”就是每一次必须按起动按钮，机械手才能进行下一步的动作。

任务书（基于PLC的工业机械手控制系统设计）一、设计目的1、通过设计巩固和加深学生对本专业课程有关内容的理解与掌握。

使学生建立正确的设计思路，掌握PLC工程设计的主要内容、一般程序及基本原则、设计步骤和方法。

2、提高学生使用技术资料、进行计算和绘图以及编写技术文件的技能。

3、培养和提高学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能去分析和解决本专业范围内工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力。

4、培养学生独立工作的能力、创新能力，以及理论联系实际和严谨求实的工作作风。

二、设计要求1、根据所选课题，按要求设计并完成PLC外部接线电路，编写出控制程序并调试成功，完成设计说明书（论文）。

2、学生要独立完成设计，并通过设计提高求取原始数据的能力、识图与制图能力以及查阅手册、使用国家技术标准、信息资料检索的能力和一定的文字表达能力。

3、通过设计进一步培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。

4、要按规定的进度及时完成相应的设计任务，设计期间遵守有关的规章制度。

三、设计课题基于PLC的工业机械手控制系统设计技术要求：1、机械手能够检测并将传送带A物品搬到传送带B上；2、机械手具备左旋、右旋，上升、下降，手指抓紧、放松功能；3、系统设计必须按照国家有关规定进行设计，各参数必须达到部颁标准要求。

要求完成：1、完成PLC控制系统的硬件设计，包括外围电器元件的选型计算；2、PLC的I/O分配表3、电气原理图1张0号图；4、控制系统框图1张1号图；5、完成PLC控制程序设计，并上机调试通过；6、自动运行流程图；7、控制程序（梯形图及指令表清单）；四、应完成的技术资料设计说明书（论文）及所选课题要求的图纸等。

五、参考资料钱锐主编，《PLC应用技术》，北京: 科学出版社弭洪涛主编，《PLC应用技术要点与题解》，北京: 中国电力出版社汪晓平主编，《PLC可编程控制器系统开发实例导航》，北京: 人民邮电出版社六、日程安排1、借毕业设计参考资料，领毕业设计用纸，指导和布置可编程控制器的有关内容；熟悉课题，整理、收集资料（2天）2、设计控制线路（3天）3、编写梯形图和指令表程序，实验室调试（10天）4、中期检查（1天）5、整理成果，编写设计说明说（7天）6、答辩（2天）。

编号：毕业设计(论文)任务书题目：创意机械手设计院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：卢存明学号：0801120333指导教师单位：教学实践部姓名：刘建伟职称：讲师软件开发2011年10 月28 日一、毕业设计（论文）的内容、要求通过对现有机械手的工作原理、结构特点和用途的调研，设计一款具有一定抓举等功能的机械手。

主要任务如下：机械手总体方案设计、结构方案的设计等；画出方案机构简图、装配图、重要零件图等。

毕业设计（论文）内容如下：1、参观调研，查阅资料。

到产品制造相关企业调研，了解产品生产、制造、加工情况。

结合本课题，查阅相关资料。

2、撰写开题报告。

3、通过对机械手的性能分析，完成相关的结构与零件设计。

4、绘制机械手总装图、零件图。

5、撰写毕业设计（论文）说明书。

6、翻译专业外语文献。

毕业设计（论文）的要求：1、结构简洁而美观，并符合人机工程学要求；2、所设计的产品要求完整、合理、经济；3、绘制装配图及零件图。

设计步骤提示如下：1、收集现有机械手资料，分析各自工作原理、主要功能及应用优缺点；2、提出设计方案，确定其预订功能，绘制机构运动简图，通过相关论证选定最佳方案；3、进行机构设计，绘制零件图、总装图及工艺卡的编写；4、控制部分设计，原动机及控制元件的选择。

二、毕业设计（论文）应完成的工作1.制品的3D造型。

2.机械手装配图。

3.若干重要零件图。

4.一本设计说明书（所有3D图插入说明书中恰当位置）。

5.科技论文翻译。

三、应收集的资料及主要参考文献1. 刘会英. 机械原理. 北京：机械工业出版社，20032. 邹慧君. 机械原理课程设计手册. 北京：高等教育出版社，19983. 师忠秀. 机械原理课程设计. 北京：机械工业出版社，20034. 关美华. 数控技术：原理及现代控制系统. 成都：西南交通大学出版社，20035. 杨叔子，机械加工工艺师手册，北京：机械工业出版社，2002年6.Taylan Atlan, Blaln Liny and Y. C. Yen. Manufacturing of dies and molds. Ann. C, 50(2001) No. 2.7. 杨继昌. 数控技术基础. 北京：化学工业出版社，20048. 濮良贵. 机械设计. 北京：高等教育出版社，20019. 徐灏.机械设计手册. 机械工业出版社，199110. Mechanisms and machine theory . Wuhan University of Technoloy Press,2004. 11．CAD、Pro/E、CAM等软件工具书12．机械制图、公差、金属材料与热处理等教材15.廖念钊.互换性与技术测量.中国计量出版社，199117. P.N.Rao .Manufacturing Technology Foundry, Forming and welding .Beijing: China Machine Press,200318. HERBERT W.YANKEE MANUFACTURING PROCESSES Prentice-Hall,Inc. 1989四、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台。

广西理工职业技术学院毕业设计（论文）任务书系别：专业班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月日一、毕业设计（论文）的内容机械手控制电路的二、毕业设计（论文）的要求与数据机械手工作过程如下图示，且每次循环动作均从原位开始。

图1 机械手工作流程图图2 机械手工作示意图控制要求：1．在传输带A端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。

当光电开关检测到物品时为ON状态。

2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带A运转。

当光电开关检测到物品后，传送带A停。

3．传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转）上。

4.机械手返回原位后，自动再起动传送带A运转，进行下一个循环。

5．按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。

6.机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。

7.抓紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。

8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。

9.抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。

放松动作为时间控制（设为5s）。

三、毕业设计（论文）应完成的工作1、根据设计任务提出设计方案。

2、根据设计方案，确定外部接线图。

3、根据设计要求与方案，编写系统程序。

4、认真写出详细的设计（论文）（包括工作控制过程、外部接线图、PLC 的选择，设计心得体会等），验证设计的正确性。

5、按规范撰写毕业设计相关的文件和资料。

四、毕业设计（论文）进程安排五、参考资料及文献查询方向、范围。

机械手总体方案毕业设计引言：机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置，广泛应用于工业生产、医疗领域、科研实验等。

本总体方案旨在设计一台能够实现多自由度运动、具备灵活性和精确性的机械手。

一、设计目标：1.实现多自由度运动：机械手设计应具备足够的关节自由度，能够在不同方向和角度进行运动，适应不同工作场景的需求。

2.提高操作灵活性：机械手应具备灵活的手指和手腕，能够适应各种尺寸和形状的物体抓取，而不会因为形变而导致抓取失败。

3.实现精确控制：机械手的运动应具备高精度，并能够实现准确定位和精确操控。

4.提高安全性：机械手设计应考虑安全性，具备防护装置和自动停机等功能，确保操作人员的安全。

二、机械结构设计：1.关节设计：机械手应由多个关节组成，每个关节由电动机驱动，实现灵活的运动。

关节设计应具备足够的承载能力和稳定性，以确保机械手长时间运行的可靠性。

2.手指设计：机械手手指应具备可调节的灵活性，能够适应不同尺寸和形状的物体抓取。

手指可以采用弹性材料或具有可伸缩性的结构，以增加抓取的稳定性。

3.手腕设计：机械手腕部分应具备多自由度运动，既能够实现水平方向的旋转，又能够实现垂直方向的上下移动，以适应不同工作场景的需求。

4.传动系统设计：机械手的传动系统应选择合适的传动方式，如齿轮传动、链条传动等，以确保精确的位置控制和运动控制。

三、控制系统设计：1.电路设计：机械手的控制系统应包括电源、电机驱动器和数据传输装置。

电路设计应考虑供电稳定性、电磁干扰等因素，以确保机械手的正常运行。

2.传感器设计：机械手应搭载合适的传感器，用于感知物体的位置、形状和力度等参数，以实现对物体的准确抓取和操控。

3.控制算法设计：机械手的控制算法应具备实时性和精确性，能够根据传感器信息实现对机械手的准确控制。

常见的控制算法包括PID控制、模糊控制等。

4.用户界面设计：机械手的控制系统应提供友好的用户界面，使操作人员能够方便地操作机械手，并获取相关信息。

*******************毕业设计任务书设计题目液压传动机械手设计
课题类型方案设计类指导教师
设计内容与技术要求一、设计内容
本课题可分为以下三个小课题：
1．液压传动机械手机构方案设计；
2. 液压传动机械手液压传动方案设计；
3．液压传动机械手电气控制系统设计；
二、技术要求
1．本液压机械手的臂力为N臂=1650（N），安全系数K一般可在1.5~3，本机械手取安全系数K=2。

定位精度为±1mm。

2．本机械手的动作范围如下：手腕回转角度±115°；手臂伸长量150mm；手臂回转角度±115°；手臂升降行程170mm；手臂水平运动行程100mm。

3．运动速度：①给定的运动时间应大于电气、液压元件的执行时间；②伸缩运动的速度要大于回转运动的速度，因为回转运动的惯性一般大于伸缩运动的惯性。

在满足工作拍节要求的条件下，应尽量选取较底的运动速度。

机械手的运动速度与臂力、行程、驱动方式、缓冲方式、定位方式都有很大关系，应根据具体情况加以确定。

③在工作拍节短、动作多的情况下，常使几个动作同时进行。

为此驱动系统要采取相应的措施，以保证动作的同步。

4．驱动方式：液压驱动。

设计进度查阅资料（1周）
设计机构（1周）
液压系统设计和系统调试（2周）撰写设计报告（1周）
参考资料机电传动控制
机械设计教材
机械设计手册[M]第5卷机械设计师手册
机械设计图册
机械原理课程设计指导书机构创新设计方法。

机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手，能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。

通过该设计，可以提高工作效率，减少人力成本，同时具备高精度和高可靠性。

二、设计背景近年来，随着工业自动化的不断发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。

机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势，成为工厂生产线上的重要设备之一。

因此，设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。

三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。

结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素，确保机械手能够准确地执行各种操作。

2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力，本设计将配备多种传感器，如力传感器、视觉传感器等。

通过传感器系统的设计，机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制，提高操作的准确性和安全性。

3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分，本设计将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制器，结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。

通过编写程序，机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。

四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求，进行需求分析。

确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。

2.机械结构设计根据需求分析，设计机械手的结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。

进行力学分析和模拟，确保结构设计的合理性和可靠性。

3.传感器系统设计根据需求分析，确定机械手所需的传感器类型和数量。

选择合适的传感器并安装在机械手上，设计传感器的接口电路和数据处理算法。

4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器，进行硬件选型和连接。

编写控制程序，实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。

5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。

进行系统测试，检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。