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（其他）
[定稿]3个自由度搬运机械手的设计说明书.doc
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CAD-搬运机械手.dwg
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CAD-机械手电路 梯形图 接线图.dwg
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CAD-手腕.dwg
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CAD-腰部传动大齿轮.dwg
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CAD-腰部传动小齿轮.dwg
1、有利于程序的设计，所以故选用三菱。机型的选择因每种品牌配置不样，所以它的选型方式也有所差异。三菱的型号有多种多样，要选择相对应的机型，就要分析被控对象此次需要控制的对象为物料传送机械手，由于用途比较固定，点数并不复杂，所以选择小型即可。故选择三菱中系列的。所选的参数表系列的参数项目规格备注运转控制方式通过储存的程序周期运转控制方法批次处理方法指令可以刷新运转处理时间基本指令.至.应用指令.至几百编程语言逻辑梯形图和指令清单使用步进梯形图生成类型程序程式容量内置步存储盒可选配置最大总由主处理单元设置指令数目基本顺序指令步进梯形指令应用指令最大可用条应用指令，包括所有的变化辅助继电器般点至锁定点子系统至特殊点至状态继电器般点至初始点子系统至定时器毫秒范围至.秒点至毫秒范围至.秒点当特殊线圈工作时至毫秒范围.至.秒点计数器般范围至。
2、工艺流程的先后来看，传感器基本上可分为上料机构用于检测物料有无的光电传感器机械手机构上用到感应机械手旋转的电感传感器和磁性传感器。其中，光电传感器为光电漫反射型传感器，检测到有物料在皮带轮上时为提供个输入信号。电感传感器是测定机械手旋转到位后，提供输出信号。磁性传感器是用于检测机械手与运货皮带轮的相对位置，当位置达到要求，传感器提供输出信号。表选定的各类传感器名称型号数量光电传感器电磁传感器电感传感器确定点数表的点数分配序号地址名称及功能说明序号地址名称及功能说明启动按钮上升电磁阀停止按钮下降电磁阀回原点开关伸长电磁阀上升限位开关缩短电磁阀下降限位开关步进电动机正转伸长限位开关步进电动机反转缩短限位开关抓紧电磁阀左旋转限位开关单周期运行右旋转限位开关单步运行急停按钮手动放松手动操作手动夹紧光电传感器手动右旋转复位按钮手动左旋。
3、设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是个长期积累的过程，在以后的工作生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
4、动程序的编写由于手动程序较为简单，没有画其原理图。图手动控制梯形图手动控制的梯形图如图所示，为手动控制的初始状态。而手动控制，是由手动控制开关来控制的。当手动控制程序启动，即置时，打开启动按钮，即置，获得启动状态。按下各个相对应的运动按钮，机械手开始进行相应的运动，直至碰到限位开关为止。而当操作人员进行夹紧和放松的操作时，机械手会持续进行夹紧和放松状态，避免事故。图手动控制程序复位程序的编写启动程序后且自动运行前，我们需要让机械手进行复位操作，为的是让机械手回到原点，才能让它完成自动运行的动作。复位程序的原理图如下所示图复位功能流程图将操作板上的工作方式打到回原点位置，即,置，此时获得信号。按下复位开关，得到信号，同时下降动作停止，机械手松开，上升动作开始，直到碰到限位开关接通接通后，伸长动作停止，收缩动作开始，直到碰到限位。
5、力所以代入公式得.即合格剪切强度旋合圈数...弯曲强度..合格机座的机械结构示意图带动机身回转的电机初选转速转秒转分由于齿轮减速器所以转分选择型笼型异步电动机电动机采用级绝缘。外壳防护等级为，冷却方式为即全封闭自扇冷却，额定电压为，额定功率为。如表电动机技术数据所示表电动机技术型号额定功率满载时堵转电流堵转转矩最大转矩电流转速效率功率因素额定电流额定转矩额定转矩.机座的机械结构如图所示搬运机械手控制系统的设计.简介，是可编程逻辑控制器。它采用类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。实质是种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为电源中央处理单元存储器输入输出接口电路功能模块通信模块。。
6、转手动上升手动缩短手动下降手动伸出.程序编写编写程序时，我主要运用的是先思考程序原理图，再进行编写的方法。通过对工艺流程的分析，以及出于人性化考虑，我把物料传送机械手的程序分为了下几个部分总体程序设计思路首先，需要让在每个扫描周期里都能够处于执行状态，用驱动。其次，使用指令时，共有七种控制信号自动控制手动控制单步运行单周期运行回原点操作启动按钮停止按钮。所以，运用状态元件最为妥当。将分配给初始状态下的三大类程序使用为手动为回原点，为自动其中包括单步和单周期。再将大模块拆分，分成个小模块。如用于回原点模块用于自动控制模块。然后，尝试作出内部的自动梯形图，仅供参考。图内部自动梯形图其程序如下图内部自动程序说明是特殊的辅助继电器。的作用为禁止转移。为初始状态转移的条件辅助继电器。为启动脉冲辅助继电器。是原点结束继电器是原点的条件。。
7、数点至类型位增计数器锁定范围至数点至类型位增计数器数据寄存器般点至位元件的位数据存储寄存器对锁定点至位元件的位数据存储寄存器对外部调节范围至点通过外部设置电位计间接输入或数据特殊点包含，从至位数据存储寄存器变址点和位数据存储寄存器指标用于点至用于中断点至上升触发，下降触发常数十进位位至位至十六进位位至位至.控制面板的拟定我初步设想的机械手工作，有三种工作状态第种是自动工作，用于批量物料搬运，使用时间长，普遍第二种是单步工作，就是机械手只运送次工件就停止运行，用于个别物料的搬运，使用时间不长第三种为手动操作，是根据实际情况人为操作的控制方式。图建议控制面板的设计.机械手工艺过程和控制方案的确定明确工艺要求初始状态，按启动按钮传送带开始传送物料，光电传感器开始工作，机械手回原点。当光电传感器检测到有物料时，传感器将信号传给机械手。
8、，机械手开始工作。机械手从初始位置开始运动，通过机械手臂的旋转，机械手抓伸出，机械臂下降，机械手抓抓紧来获得传送带上的物料。获得物料后，通过机械臂升降，机械手抓的伸缩，机械臂旋转，机械手抓的放松，将物体运送到传送带上。机械手完成这系列动作后，自行复位，开始重复工作。传送带获得物体后，通过光电传感器测定是否有物体在传送带上，来控制传送带的工作。确定工艺流程确认工艺要求后，开始着手思考工艺流程。根据我的设计思路，完成次物料传送动作需要完成如下几个步骤判断物料机械手准备其中包括机械臂的上升旋转机械手抓张开机械臂旋转到指定位置机械臂下降机械手抓取运输过程其中包括机械臂上升旋转下降到指定位置，此期间机械手不放松机械手放松。在执行这个过程前，考虑到机械手在工厂中使用，不排除机器被误开状况，所以加入若内无物料信号则系统自动停止这条指令。执。
9、手臂的回转由电动机带动减速器轴上的齿轮旋转带动了机身的旋转，从而达到了自由度的要求。电机的选择机身部使用了两个电机，其是带动臂部的升降运动其二是带动机身的回转运动。带动臂部升降运动的电机安装在肋板上，带动机身回转的电机安装在混凝土地基上。带动臂部升降的电机初选上升速度所以转分选择型电机，属于笼型异步电动机。采用级绝缘，外壳防护等级为，冷却方式为即全封闭自扇冷却，额定电压为，额定功率为。如表电动机技术数据所示表电动机技术数据型号额定功率满载时堵转电流堵转转矩最大转矩电流转速效率功率因素额定电流额定转矩额定转矩螺柱的设计与校核螺杆是机械手机构的主支承件，并传动使手臂上下运动。螺杆的材料选择从经济角度来讲并能满足要求的材料为铸铁。螺距梯形螺纹螺纹的工作高度.螺纹牙底宽度.螺杆强度螺纹牙剪切弯曲当量应力式中传递转矩•螺杆材料的许用应。
10、.工作原理当投入运行后，其工作过程般分为三个阶段，即输入采样用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作个扫描周期。在整个运行期间，的以定的扫描速度重复执行上述三个阶段。.输入采样阶段.用户程序执行阶段.输出刷新阶段.机型的选择我选择使用三菱。原因如下首先是语言方面。西门子的编程语言相当复杂。不仅有我们学过的梯型图，功能图，语句表，还有我们没有接触到的许多编程方式。对于我们这些大学生来说，西门子编程语言太过繁琐，不适合我们短时间的设计理解。在程序结构上，西门子采用结构化设计，而且在用户界面上，将数据和程序代码严格分开。而三菱就相对比较简单，方便我们快速掌握。综上，因为本次工艺流程设计的语言较为简单，只需要简单的指令编程即可实现，三菱可以对整体的进行预先设置是直接方式还是刷新方式，而且有指令可以实现对局部的立即刷新执行。
11、开关接通接通后，电动机反转停止，即机械臂右转动作停止，左转动作开始，直到碰到限位开关接通接通后，输出回归完成，信号自动返回给，结束。图复位控制梯形图复位程序如下图复位控制程序注为复位用的辅助继电器，当机械手复位后，置为，则能进行工作。自动控制程序的编写图自动控制梯形图如图，默认控制为自动工作方式，按启动按钮，此时置。然后开始工作。每次动作有时间限制，碰到限位开关后动作停止进入下步。每动作步，会自动停留秒钟，在进行下步工作。以下为自动控制程序图自动控制程序结论随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的种检验，而且也是对自己能力的种提高。通过这次毕业。
12、中，分析整个流程，发下如下问题如何设置机械臂运动限位，设置值为多少合适。为了最快速有效的完成传送工作，并且简化程序，我想为机械臂直接设计限位，而机械臂的每次运动都直接运动至限位，这样方便编程，并且方便操作。在整个过程中，无疑需要涉及到传感器。现在已知需要光电传感器来判断是否有物料，需要判断机械臂旋转的磁性传感器。那是否还需要其他传感器来完善整个系统也成为了个需要思考改进的地方。确定工艺流程后，就需要制作工艺流程图，来更清晰的表现机械臂系统的运行情况。工艺流程图如下图工艺流程图根据工艺流程，可知此物料传送机械手工作的步骤，也能比较清晰的了解整个系统的运行情况。根据流程图，我们可以开始展开接下去的工作根据工艺流程确定控制方案选择传感器以及确定分配点数。然后再根据流程图编写单步程序总程序，调试，改进，最后的出设计成果。传感器选择从。
参考资料：
（毕业设计全套）3个自由度搬运机械手的设计（打包下载）