柱坐标式香皂生产线搬运机械手设计(附件)【字数：12955】
指导教师 苏铭 摘 要在社会的发展和科技的创新之下，工业生产慢慢实现了机械的自动化还有自动化。 机械手在生产中发挥了重要的作用，它既可以代替人类工作提高了生产率，又可以保证人的生命安全。这篇文章详尽的指出了机械手的类型和在国内外发展的情况。按照任务书所给出的要求，实施了整体方案的设计。 该机械手需要两个自由度（旋转、直线），利用三维软件对机构的各部件完成建模。 通过参数计算选取了一个摆动缸和一个伸缩缸，设计出气动系统，配上了对应气体回路的气路图。最后，确定了合适的 PLC软件 并对 I/O 接口进行分配，编写出了有关PLC的程序梯形图。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2 机器人概述 1
1.3 国内外发展现状和发展前景 2
1.3.1国内外的发展状况 2
1.3.2机械手的发展前景 3
第二章 机械手的设计方案 4
2.1机械手的组成 4
2.1.1执行机构 4
2.1.2驱动机构 5
2.1.3 控制系统 6
2.2机械手分类 6
2.3机械手主要参数 7
2.4设计方案 7
第三章 机械手的结构设计 9
3.1手部的结构设计 9
3.1.1手部设计时考虑的几个问题 9
3.1.2吸盘的选择及计算 9
3.2腕部结构设计 10
3.3臂部的设计 10
3.3.1臂部设计的基本要求 10
3.3.2臂部的计算校核 11
3.4导轨设计 11
3.5支撑架的结构设计 12
3.5.1气缸的选型步骤 14
3.5.2气缸计算 14
3.5.3摆动气缸的选用 15
3.5.4机身的整体设计 17
第四章 控制系统的设计 19
4.1气动机械手的介绍 19
4.1.1气压系统的组成 19
4.1.2气压传动的特点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
19
4.1.3 工作原理及气路图 19
4.2PLC类型的选取和控制原理 20
4.2.1PLC种类和选择型号 20
4.2.2选择传感器 21
4.2.3I/O点数分配 21
4.2.4机械手控制原理 21
4.2.5工作程序 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1 选题的目的和意义
在工业方面的自动生产线中，不管是独立机床还是复合机床，还是在自动化生产线上，都采用了机器人来实现有效取物放物作业。机械人的手臂手爪仿照人的手做类似的工作，根据确定的程序、路线和目的完成自主化的抓物、运送和操控的自动化装置。在温度和压力高的地方、粉尘多、容易造成燃烧、爆炸和元素的放射等环境，且代替人完成无聊、重复、笨重的工作，从而得到了越来越多的运用。机器人手的操作虽然现在还达不到人手的灵敏度，可它可以进行频繁单调的工业作业，不怕劳累，危险性低，相比较人手而言能承受更大的压力。
这次毕设的意义是提高学生综合能力，有分析能力和情况处理能力还有单独完成作业的能力，另外还有社交、组织、管理等方面的能力。有助于提高责任心和更好的适应社会的人才需要，大大加强了毕业生的综合能力是十分重要的。校内生在之后的训练和探究阶段，是提升学生深入运用所学知识和提高各方面知识储备量的重要过程，达到融会贯通的目的；是研究成果和实践内容的全面总结；是让学生从学校到工作上的一个缓慢过渡过程。最后成功的熟练使用课内外知识，融会贯通之后实现各方面的知识技术的进步。
1.2 机器人概述?
在这个时代的工业之中，生产的过程里面的机械化与自动化是重要的工具。化学工业上等持续性的生产过程的自动化已大体上获得处理。加工与装配等工作流程是没有连续性可言的。专们的机械床子是大批件生出自动化的有用方法；在机床上自动机械等程序架、安装中心等主要处理方法，使生产自动化有效且用途各有不同。但食除去切削加工自身以外，还有大部分的装卸、搬运、装配等工作任务，等待再向前来达到需要的机械化。机器人的发明然后获得广泛使用，给这些工作任务的机械化打下了很好的基础。?
“工业机器人”（Industrial?Robot）：大部分是表明程序可以变化与编写的单独去不需要控制的去抓取、搬运零件、运行机器用的工具的所需要的相关装置（在国内被叫作工业或通用机器人这两种）。?
机器人拥有人的上半部分一部分工作能力，所编写的程序是确定的自动化装置。机器人拥有简单的结构、价钱不高、修理较为容易的很多优点，但是功能不全面，适应能力不好。就目前而言我国总是把拥有以上情况的机器人叫作专用机器人，除此以外把工业机械人称作通用机器人。?
总之，机器人是机器与人手的互换，把指定的工件由地点A移向特定的指向B，或者是照着具体要求来控制工件完成加工。?
机器人一般分为三类。第一类是自动完成任务的通用机器人，是类似于此文中设计的机器人。它是单独的、不属于任何一个主机的机械装置，可以按照作业的要求编写程序，从而来解决各个制定的操作。它不但具有很普通的机械物理性，而且具有通用性的机械、记忆与智能性的三种元素的机械。第二类指的是需要人来完成的工作的操作机而操作机又叫作操作机（Manipulator）。原子工业、医药、军事等领域都运用到了操作机这一相关机器人，开始的固定的单一的操作就让整个工作工序显得十分无聊枯燥，在科技进步之下得到了无线电等方式去控制操作机来完成各种任务。在工业作业中选用的锻造方式的操作机也是这一类型的。第三类是指专业机器人这种在特定工作上和工作场合上比较具有专业性、代表性的机器人了，他们中的主要工作在自动化的机床上和相关生产线上来完成上料、下料和零件、工件等的运输工作。这类机器人在国外常常被叫作“Mechanical?Hand”，它主要是辅助主机完成工作的，并由主机来进行驱动。除了个别以外，大部分的作业程序都是固定好的，所以是完成作业的专用类。?
结构和形式的不同决定了机器人在选型上的不同与众不同也就是说机器人按照结构方面和形式方面的不相同而类型变的多样化，关节型机器人大部分的特点都是结构紧凑且所占空间的体积较小，所以搬运起来较方便而相对来说工作所占的空间更大一些，甚至说能够避过底部和立柱的四周的一部分障碍物等这样的部分优点，最后变为机器人中运用最广的一类结构和方式，在世界上，很多的有名的机器人的主体上都选用这类形式的机器人。?
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2 机器人概述 1
1.3 国内外发展现状和发展前景 2
1.3.1国内外的发展状况 2
1.3.2机械手的发展前景 3
第二章 机械手的设计方案 4
2.1机械手的组成 4
2.1.1执行机构 4
2.1.2驱动机构 5
2.1.3 控制系统 6
2.2机械手分类 6
2.3机械手主要参数 7
2.4设计方案 7
第三章 机械手的结构设计 9
3.1手部的结构设计 9
3.1.1手部设计时考虑的几个问题 9
3.1.2吸盘的选择及计算 9
3.2腕部结构设计 10
3.3臂部的设计 10
3.3.1臂部设计的基本要求 10
3.3.2臂部的计算校核 11
3.4导轨设计 11
3.5支撑架的结构设计 12
3.5.1气缸的选型步骤 14
3.5.2气缸计算 14
3.5.3摆动气缸的选用 15
3.5.4机身的整体设计 17
第四章 控制系统的设计 19
4.1气动机械手的介绍 19
4.1.1气压系统的组成 19
4.1.2气压传动的特点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
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4.1.3 工作原理及气路图 19
4.2PLC类型的选取和控制原理 20
4.2.1PLC种类和选择型号 20
4.2.2选择传感器 21
4.2.3I/O点数分配 21
4.2.4机械手控制原理 21
4.2.5工作程序 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1 选题的目的和意义
在工业方面的自动生产线中，不管是独立机床还是复合机床，还是在自动化生产线上，都采用了机器人来实现有效取物放物作业。机械人的手臂手爪仿照人的手做类似的工作，根据确定的程序、路线和目的完成自主化的抓物、运送和操控的自动化装置。在温度和压力高的地方、粉尘多、容易造成燃烧、爆炸和元素的放射等环境，且代替人完成无聊、重复、笨重的工作，从而得到了越来越多的运用。机器人手的操作虽然现在还达不到人手的灵敏度，可它可以进行频繁单调的工业作业，不怕劳累，危险性低，相比较人手而言能承受更大的压力。
这次毕设的意义是提高学生综合能力，有分析能力和情况处理能力还有单独完成作业的能力，另外还有社交、组织、管理等方面的能力。有助于提高责任心和更好的适应社会的人才需要，大大加强了毕业生的综合能力是十分重要的。校内生在之后的训练和探究阶段，是提升学生深入运用所学知识和提高各方面知识储备量的重要过程，达到融会贯通的目的；是研究成果和实践内容的全面总结；是让学生从学校到工作上的一个缓慢过渡过程。最后成功的熟练使用课内外知识，融会贯通之后实现各方面的知识技术的进步。
1.2 机器人概述?
在这个时代的工业之中，生产的过程里面的机械化与自动化是重要的工具。化学工业上等持续性的生产过程的自动化已大体上获得处理。加工与装配等工作流程是没有连续性可言的。专们的机械床子是大批件生出自动化的有用方法；在机床上自动机械等程序架、安装中心等主要处理方法，使生产自动化有效且用途各有不同。但食除去切削加工自身以外，还有大部分的装卸、搬运、装配等工作任务，等待再向前来达到需要的机械化。机器人的发明然后获得广泛使用，给这些工作任务的机械化打下了很好的基础。?
“工业机器人”（Industrial?Robot）：大部分是表明程序可以变化与编写的单独去不需要控制的去抓取、搬运零件、运行机器用的工具的所需要的相关装置（在国内被叫作工业或通用机器人这两种）。?
机器人拥有人的上半部分一部分工作能力，所编写的程序是确定的自动化装置。机器人拥有简单的结构、价钱不高、修理较为容易的很多优点，但是功能不全面，适应能力不好。就目前而言我国总是把拥有以上情况的机器人叫作专用机器人，除此以外把工业机械人称作通用机器人。?
总之，机器人是机器与人手的互换，把指定的工件由地点A移向特定的指向B，或者是照着具体要求来控制工件完成加工。?
机器人一般分为三类。第一类是自动完成任务的通用机器人，是类似于此文中设计的机器人。它是单独的、不属于任何一个主机的机械装置，可以按照作业的要求编写程序，从而来解决各个制定的操作。它不但具有很普通的机械物理性，而且具有通用性的机械、记忆与智能性的三种元素的机械。第二类指的是需要人来完成的工作的操作机而操作机又叫作操作机（Manipulator）。原子工业、医药、军事等领域都运用到了操作机这一相关机器人，开始的固定的单一的操作就让整个工作工序显得十分无聊枯燥，在科技进步之下得到了无线电等方式去控制操作机来完成各种任务。在工业作业中选用的锻造方式的操作机也是这一类型的。第三类是指专业机器人这种在特定工作上和工作场合上比较具有专业性、代表性的机器人了，他们中的主要工作在自动化的机床上和相关生产线上来完成上料、下料和零件、工件等的运输工作。这类机器人在国外常常被叫作“Mechanical?Hand”，它主要是辅助主机完成工作的，并由主机来进行驱动。除了个别以外，大部分的作业程序都是固定好的，所以是完成作业的专用类。?
结构和形式的不同决定了机器人在选型上的不同与众不同也就是说机器人按照结构方面和形式方面的不相同而类型变的多样化，关节型机器人大部分的特点都是结构紧凑且所占空间的体积较小，所以搬运起来较方便而相对来说工作所占的空间更大一些，甚至说能够避过底部和立柱的四周的一部分障碍物等这样的部分优点，最后变为机器人中运用最广的一类结构和方式，在世界上，很多的有名的机器人的主体上都选用这类形式的机器人。?
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