自动上下料机械手ppt 共12页

上下料机械手介绍上下料机械手主要实现机床、鑫台铭冲床、铸造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于生产线的上下料、工件翻转、工件转序等,它主要采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线，实现了工业生产制作自动一体化,该设备生产效率高,质量好。

上下料机械手是根据机械手的运用功能来区分的。

现今很多都是使用专机或人工进行机床上下料的方式, 这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的, 但是随着社会的进步和发展, 科技的日益进步, 产品更新换代加快, 使用专机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点, 一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便, 不利于自动化流水线的生产;另一方面, 它的柔性不够, 难以适应日益加快的变化,不利于产品结构的调整;其次, 使用人工会造成劳动强度的增加, 容易产生工伤事故, 效率也比较低下, 且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够, 不能满足大批量生产的需求。

使用上下料机器人自动柔性搬运系统就可以解决以上问题, 该系统具有很高的效率和产品质量稳定性, 柔性较高且可靠性高, 结构简单更易于维护, 可以满足不同种类产品的生产, 对用户来说, 可以很快进行产品结构的调整和扩大产能, 并且可以大大降低产业工人的劳动强度。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。

机械手按驱动方式分类，可以分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手。

机械特点：上下料机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。

组成部分有：立柱、横梁(X轴)、竖梁(Z轴)、控制系统、上下料仓系统、爪手系统等。

各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对车床、加工中心、插齿机、电火花机床、磨床等类设备的自动化生产。

上下料机器人的安装调试可以与加工机床分开进行，机床部分为标准机即可。

机器人部分是一个完全独立体，即便在顾客现场亦可对已经购买的机床进行自动化改造和升级。

输入设备：传感器、 按钮、操作开关等， 用于接收操作人员 的指令和检测物料 的位置。
输出设备：电机、 气缸、电磁阀等， 根据控制要求驱动 机械手完成上下料 动作。
通讯模块：用于实 现控制器与上位机 之间的数据传输和 通讯，便于远程监 控和调试。
控制系统的软件设计和实现
软件设计：根据机械手的工作流程和控制要求，设计相应的软件程序，包括主程序、中断程序、 子程序等。
微处理器控制： 智能化、自动化 ，适用于大型系 统
分布式控制：灵 活性高，适用于 多轴联动控制
机械手的运动轨迹和定位精度设计
运动轨迹设计：根据生产工艺需求，确定机械手的运动轨迹，包括抓取物 料、移动到指定位置和放下物料等动作。
定位精度要求：根据生产工艺的精度要求，确定机械手的定位精度，确保 机械手能够准确地将物料放置在指定位置。
实现方式：采用PLC编程语言，如Ladder Diagram或Function Block Diagram，编写控制 程序，实现机械手的上下料动作控制。
调试与测试：在完成软件设计后，进行调试和测试，确保机械手能够按照预设的要求准确、稳定 地完成上下料动作。
优化与改进：根据实际运行情况和用户反馈，对软件程序进行优化和改进，提高机械手的工作效 率和稳定性。
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集成化：随着工业自动化程度的不断提高，上 下料机械手将更加集成化，能够与其他自动化 设备进行无缝对接和协同工作。
定制化：针对不同行业和企业的需求，未来的 上下料机械手将更加定制化，能够满足客户的 特殊需求和个性化要求。
可持续性：随着环保意识的不断提高，未来 的上下料机械手将更加注重可持续性，能够 降低能耗和减少废弃物排放，实现绿色生产。
驱动方式选择：根据运动轨迹和定位精度的要求，选择合适的驱动方式， 如气动、电动或液压等。

中图分类号：ＴＰ２４１
文献标识码：Ｂ
机械手是工业生产发展中的必然产物，它能按照规定要 求输送工件或握持工具进行操作，可为企业生产降低成本的 同时提高生产效率。随着科技的发展，机械手的应用领域越来 越广泛，特别是在工业自动化生产线上应用尤为突出。例如在 单机自动化的基础上，采用自动机械手装置输送工件，可使一 些单机连接成自动生产线。本文所阐述的自动上下料机械手， 是根据苏州奥普康科技有限公司的生产线实际情况，将注射 机和老化烘箱通过该设备连接成自动生产线。
经现场运行调试，该自动上下料机械手运行良好，达到了 设计要求。客户使用后反映，该设备运行稳定性好，可靠性高， 投入生产线后，大大减少了企业劳动力成本，提高了生产效率。
参考文献：
［１］ 吴鸿平．基于 ＰＬＣ 的清花生产 线 自 动 控 制 系 统 ［Ｊ］． 机 电 设 备 ，
２００４，（６）：３４－３６
２００７，（９）：３１－３２．
［５］ 熊幸明，曹才开． 一种工业机械手的 ＰＬＣ 控制［Ｊ］．微计算机信息，
２００６，２２（１１）：１２１－１２２．
［６］ 张慧鹏，刘小琴，等． 基于 ＰＬＣ 控制的工业机械手［Ｊ］． 机械管理开
发，２００９，２４（４）：４５－４６．
（下转第 ７４ 页）
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Equipment Manufactring Technology No.9，2010
在准确测量出铂电阻的阻值后，最后一步就是将铂电阻 的阻值转换为对应的温度值，可以很容易地采用查表法和线 性查值法相结合的方法，实现铂电阻的阻值与对应的温度值 的变换。
４ 实验结果
采用本文的铂电阻测量方法，用在热量表的温度测量中 （ＰＴ１０００ 铂电阻）进行实验。对热量表用标准电阻箱在 ０℃和 １００℃进行高低点校准后，接 ＰＴ１０００ 铂电阻对实际的恒温槽 进行多个温度点的测量。根据对多块表的实测统计，２５℃时， 在测量范围内（０～９５ ℃），热量表温度测量的总体误差为 ± ０．１５ ℃。

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机械手的传动
气压传动
动作速度高，惯性较大， 容易引起冲击和送料不 准。 ——必须设置缓冲装置。 （液压缓冲）
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
2020/7/1
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机械手的传动
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
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机械手的手部是结构型式最多的部分 它既决定于被抓起的工件的结构形状、尺寸和重量，同时其夹爪 的传动方式要与臂部和腕部的传动方式相适应
传动方式
机械 气动 液压。
2020/7/1
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内圆磨床装卸料机械手
2020/7/1
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专用自动车床机械手
2020/7/1
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机械手的运动分析
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
机械手为了完成装卸工件的各个动作，必须具有一定的自由度。 ——机械手在工作空间中，所具有的沿三个坐标轴移动或绕轴转动的独立
运动数。
手部
用来抓起和夹持工件。 其结构和形状取决于工件的形状和大小。 一般不计在机械手的运动自由度之内
装卸料机械手
三大类
专用机械手 通用机械手 架空式机械手
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
专用机械手
与一般自动上料装置一样，是附属于机床的辅助装置。 为特定的作业需要而设计制造的，与机床的工作循环相 配合，由机床控制系统进行控制。 自由度较少，结构不太复杂。

第7章 可编程控制器的应用
（7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。 （8）编写设计说明书和使用操作说明书。 3．设计的主要步骤 用图7-1所示的流程图表示。 （1）分析被控对象的控制要求，确 定控制任务 （2）选用和确定用户I/O设备根据系 统控制要求，选用合适的用户输入、 输出设备。由此初步估算所需的输入、 输出点数。 （3）选择PLC的型号 根据已确定的用户输入、输出设备， 统计所需的输入、输出点数，选择合 适的PLC类型。包括机型的选择、容量 的选择、I/O模块的选择、电源模块的 选择等。
增删部分功能或运用其中部分程序。 （2）解析法 利用组合逻辑或时序逻辑的理论并采用相应的解析方法进行逻辑求解，
根据其解编制程序。可使程序优化或算法优化。
第7章 可编程控制器的应用
（3）图解法 通过画图设计。常用有梯形图法、波形图法、状态转移图法。梯形图法
是基本方法，无论经验法还是解析法，一般都用梯形图法来实现。波形 图法主要适用于时间控制电路，先画出信号波形，再依时间用逻辑关系 组合。 （4）计算机辅助设计 利用应用软件在微机上设计出梯形图，然后传送到PLC中。
2．二台电动机顺序起动控制系统设计
控制线路如图7-6示。
（1）分析控制要求
这是一个二台电动机顺序启动、同时停止的控制线路。分析可知，在 M1起动之后，经过时间继电器KT的延时，M2自动启动。SB2为启 动按钮，SB1为停止按钮。按下SB1，M1、M2同时断电停止。为了 保证先M1、后M2的启动顺序，将KM2线圈接在KM1自锁触点后面， 且由时间继电器KT的延时触点控制。
（2）统计输入、输出点数并选择PLC型号
第7章 可编程控制器的应用
图7-6 二台电动机顺序起动控制线路
输入信号有按钮2个，热继电器FR1、FR2的保护触点如作输入信号，要 占2个输入点。从节省输入、输出点，降低成本出发，可将其放在输出电 路中，不占输入点。因此，只有2个输入信号。考虑留适当裕量，最多需 3个输入点。

04
工业机械手应用场景
汽车制造
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车身焊接
机械手可以代替人工完成高强度、重复性和危 险性的焊接工作，提高生产效率和质量。
装配和拧紧
机械手可以精确地装配和拧紧汽车零部件，确 保高质量的装配和稳定的性能。
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物流和搬运
机械手可以快速地搬运和堆叠汽车零部件，提 高生产效率，减少人工成本。
电子产品制造
工业机械手资料ppt
xx年xx月xx日
目 录
• 工业机械手概述 • 工业机械手结构与组成 • 工业机械手技术特性 • 工业机械手应用场景 • 工业机械手发展趋势与挑战 • 工业机械手实例展示与比较分析
01
工业机械手概述
定义与特点
定义
工业机械手是一种可编程的，能完成多种 操作任务的工业用机械装置，可在无人干 预的情况下完成特定任务。
用途
1）加工机械手：用于完成各种加工任务，如车削、铣削、磨 削等。2）移动机械手：用于完成搬运、装卸等任务。3）装 配机械手：用于完成各种装配任务，如把零件装配成完整的 产成品。
02
工业机械手结构与组成
手部结构
手指结构
工业机械手手指通常由多个关节组成，各关节之间通过杠杆和连杆机构相连 ，实现对物体的抓取和搬运。
装载和卸载
机械手可以将货物装载到运输工具上，并卸载到 指定的位置，减轻人工负担。
贴标签和扫描
机械手可以快速准确地给货物贴标签和扫描，确 保物流信息的准确性和可追溯性。
其他领域应用
医疗行业
机械手可以辅助医生进行手术 操作，提高手术精度和效率。
农业领域
机械手可以自动化地采摘水果、 蔬菜等农产品，提高生产效率和 质量。
应用案例分享

数控车床自动上下料机械手结构设计首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。

通常情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台运动、夹具旋转和夹具开合等运动。

这样可以保证机械手可以在不同方向上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。

其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。

常见的机械手运动方式有直线运动和旋转运动。

在数控车床自动上下料机械手中，通常选择导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳定性和精度。

夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在水平方向上进行旋转。

夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以提高开合速度和准确度。

再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。

控制系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。

同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进行灵活的调整和优化。

使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。

最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。

机械手在工作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。

同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以保障操作人员和设备的安全。

综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。

只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。

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Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ Ｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ Ｂａｔｃｈ ＤＯＣ ＴＯ ＰＤＦ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ２０１２．４．８１６．１６２９， ｐｌｅａｓｅ ｒｅｇｉｓｔｅｒ！ 黑龙江工程学院本科生毕业设计
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部与 物件的滑动位移，来修正握力。 因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能： （１）能准确地抓住方位变化的物体； （２）能判断对象的重量； （３）能自动避开障碍物； （４）抓空或抓力不足时能检测出来。 这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械 手”，它是有发展前途的。 现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用 是代替从事繁重的工作，危险的工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤 其明显。至于像汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决 不能说是好的。虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小 部分工序，其原因是，工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手 工作的范围很狭小，这是主要原因。经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约 人力从经济上看，不一定总是合算的。然而，利用机械手或类似机械设备节省人力 和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问 题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。 上料机械手和卸料机械手相对，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机铝棒料的搬 运及高温棒料的自动上料作业，最大抓取棒料直径可达１８０ｍｍ，最大抓握重量可达 ３０公斤，最大行走距离为１２００ｍｍ。根据作用要求和载荷情况，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

机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理机械手自动上下料控制系统是一种常见的自动化控制系统，由多个组成部分构成。

它的主要功能是对工件进行自动化的上下料操作，从而提高生产效率和减少人力成本。

下面，我们将详细介绍机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理。

1. 组成部分
机械手自动上下料控制系统最基本的组成部分是机械手及其控
制系统。

机械手包括机械臂、手爪、传感器等。

控制系统又分为硬件和软件两个方面。

硬件包括电控柜、电机、传感器等电气元器件。

软件则包括程序设计、控制算法等。

2. 工作原理
机械手自动上下料控制系统的工作原理可以简单描述为以下几
个步骤：
第一步，传感器检测到工件的位置和状态。

第二步，控制系统根据传感器的反馈信号，计算机械手的移动轨迹和手爪动作。

第三步，电机带动机械手执行移动和抓取动作。

第四步，机械手把工件上下料到指定位置，完成上下料操作。

整个过程中，控制系统不断地接受反馈信号并作出相应调整，以实现精确的上下料操作。

以上就是机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理的简要
介绍，希望对大家有所启发。

自动上料机械手设计摘要随着社会的不断进步，科技水平的不断发展，人们对时间的需求越来越大，所以在大规模的制造业中，通过人力来进行产品的生产，已经不足以支撑企业运转了，所以为了提高工作效率，同时也为了保证产品的质量，必须尽快实现机械自动化，这样一来，生产过程能不能自动化，已经成为了当前需要关注的首要问题。

随着人力劳动的减少，工业机器人代替其站在了自动化生产线上，并且已经受到了多个企业的认可与采用。

我们可以看出，在进行工业机器人的制造时，技术水平以及机器人成功后的应用频率，和国家工业自动化水平的高低，呈正相关趋势。

在一些高温、高压等人类无法工作的特殊环境下，工业机器人就发挥了自己的作用，在保证产品质量的情况下，替人类克服那些在特殊环境下，无法完成的困难，同时解放人类的双手，进一步提高劳动生产率。

现阶段，工业机器人主要负责的工作是，像喷绘、焊接、搬运这样要么重复性强，要么工作难度高的工作，并且在进行工作以前，还需要操作人员进行示教。

此次本文设计的机器人类型，是一个三自由度工业机器人，它的功能主要是可以运输物料，它的总设计，主要有以下四部分构成：一、总体设计；二、工业机械手怎样组成，及有哪些应用；三、对机械手的液压系统进行设计；四、对机械手的控制系统进行设计。

其中我们在驱动系统中机械手的驱动，为了保证定位的精准，同时保证操作简单，整体流程不复杂，便于控制，选用了液压缸来进行操作。

笔者对控制系统和液压系统也进行了分析计算，为了对机械手装置的控制系统，进行深化设计，我们这次采用了PLC为核心。

使控制系统通过PLC进行控制，这与现如今工业控制系统设计的大方向不谋而合。

并且，硬件电路与机械手控制程序的设计，必须以工艺流程以及总体设计要求，已经分析完成的基点上进行。

关键词：工业机器人；控制系统；计算机辅助；专用设备AbstractWith the continuous progress of the society and the continuous development of science and technology level, people demand more and more time, so in large-scale manufacturing, the production of products by manpower has been insufficient to support the operation of the enterprise, in order to improve work efficiency, and ensure the quality of the product, the enterprise must realize mechanical automation as soon as possible, and it has become the primary problem that needs to be focused at the moment. With the decrease of human labor, industrial robots have replaced them on the automatic production lines, and have been recognized and adopted by many enterprises. We can see that the national industrial automation level has a direct impact on manufacturing technology level and applied degree of the industrial robot, In some special environments, such as high temperature and high pressure, which people cannot work, industrial robots have played a role, in the case of ensuring the quality of products, it can help human beings overcome the difficulties that cannot be accomplished under special circumstances, and at the same time free their hands to further improve labor productivity. At the present stage, industrial robots are mainly responsible for tasks such as painting, welding and handling, which are either highly repetitive or difficult to work, and work in the way of demonstration and teaching reproduction.In this paper, a three-degree-of-freedom industrial robot is designed. Its main function is to transport materials. Its overall design is made up of the following four parts: the first is the overall design; the second is the composition and application of industrial manipulator; the third is to design the manipulator hydraulic system; and the last one is to design the control system. We drive of the manipulator in the drive system, in order to guarantee the precision of positioning, at the same time to ensure the operation is simple, the overall process is not complicated, and easy to control, so selecting for the hydraulic cylinder to operate. The author also analyzed and calculated the control system and the hydraulic system, in order to further design the control system of the manipulator, PLC is the core. The control system is controlled by PLC, which coincides with the general direction of designing industrial control system. Moreover, the design of hardware circuit and manipulator control program is carried out on the basis of process flow and design requirements of the manipulator.Key words:industrial machinery; hydraulic system; computer-assisted; dedicated device目录摘要 (3)Abstract (4)引言................................................................................................................. 错误!未定义书签。