1、关，启动小车慢速右行当小车碰压行程开关时转为快速行走接 近终点时小车碰压行程开关，转为慢速行走行至右端行程开关，小车 停止前进停留秒后，缸活塞杆再次外伸，机械手下降至终点，缸活塞杆 外伸带动夹钳松开，将工件放下然后机械手上升，小车以慢快慢的形式沿 原路返回，恢复到图示所示的原点位置。 机械手的控制要求 为了便于生产加工维修调整设置的工作方式选择开关。分为手动和自动 操作，其中自动操作中包括了单步单周期连续手动操作包括手动和回原 位的操作。 手动操作供维修用，即用按钮对机械手的每步动作单独控制。例如，当 选择手动操作时，按下上升下降按钮，机械手在满足条件情况下即执行相应的 动作，其它动作以此类推。 回原位当由于断电或其它原因导致机械手运行中途停止时，再次通电将操 作方式选择置于回原位位置，按下复位按钮，机械手即可按最短路径的原则返回 到原点位置。 单步运行供试用，即没按次启动按钮机械手向前执行个动作后停止。 单周期运行供首次检验用，当机械手在原点时按下启动按钮，机械手自动 执行个周期后停止在原点位置 连续运行正常使用，当机械手在原点并按下启动按钮时，机械手周而复始 的执行各工步动作。 该机械手在自动工作状态时，应先将其工作方式选择开关放在返回原 位，并按下返回原位按钮，对状态器进行置位，然后再将工作方式选择开关放 置自动工作方式下。若自动工作状态解除，则硬件工作方式选择开关放置于手 动操作位置。 第三章搬运机械手硬件系统设计 硬件系统设计包括机械部分和电气控制部分的设计。 安徽机电职业技术学院 毕业论文 用控制机械手的设计 系别电气工程系 专业电气自动化 班级电自 姓名王文虎。

2、支柱之。 在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传 统的继电器控制具有结构简单易于掌握价格便宜等优点，在工业生产中应用 甚广。但是控制装置体积大动作速度较慢耗电较多功能少，特别是由于它 靠硬件连线构成系统，接线繁杂，当生产工艺或控制对象改变时，原有的接线刻 控制盘柜就必须随之改变或更换，通用性和灵活性较差。 的应用概况 的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的几乎可以说凡是需 要控制系统存在的地方就需要，尤其近几年来的性价比不断提高已被广 泛应用在冶金机械石油化工轻功电力等各行业。 按的控制类型，其应用大致可分为以下几个方面。 用于逻辑控制 这是最基本，也是最广泛的应用方面。用取代继电器控制和顺序控 制器控制。例如机床的电气控制包装机械的控制自动电梯控制等。 用于模拟量控制 通过模拟量模块，可实现模拟量和数字量之间转换，并对模拟量控 制。 用于机械加工中的数字控制 现代具有很强的数据处理功能，它可以与机械加工中的数字控制 及计算机控制紧密结合，实现数字控制。 用于工业机器人控制 用于多层分布式控制系统 高功能的具有较强的通信联通能力，可实现与之间与远 程之间与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自 动化网络。 的特点 可靠性高抗干扰能力强 能在恶劣的环境如电磁干扰电源电压波动机械振动温度变化等中 可靠地工作，的平均无故障间隔时间高，日本三菱公司的系列平均 无故障时间间隔长达万，这是般微机所不能比拟的。 控制系统构成简单通用性强 由于是采用软件编程来实现控制功能，对同控制对象，当控制要求改 变需改变控制系统的功能时，不必改变的硬件设备，只需相应改变软件程序。 。

3、械手中越来越多的 应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。 机械手的应用意义 在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下 可以提高生产过程的自动化程度 应用机械手，有利于提高材料的传送工件的装卸刀具的更换以及机器的 装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业 生产机械化和自动化的步伐。 可以改善劳动条件避免人身事故在高温高压低温低压有灰尘 噪声臭味有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直 接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完 成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在些动作简单但又重复作业的操作中， 以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 可以减少人力，便于有节奏地生产 应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的个侧面，同时由于应 用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另个侧面。因此，在自动化机床和 综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生 产的节拍，便于有节奏地进行生产。 综上所述，有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。 机械手的发展概况 专用机械手经过几十年的发展，如今已进入以通用机械手为标志的时代。由 于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的 知识内容，不仅包括般的机械液压气动等基础知识，而且还应用些电子 技术电视技术通讯技术计算技术无线电控制仿生学和假肢工艺等，因 此它是项综合性较强的新技术。目前国内外对发展这新技术都很重视，几十 年来，这项技术的研究和发展直比较活跃，设计在不断地修改，品种在不断地 增加，应用领域也。

4、编程简单使用维护方便 组合方便功能强应用范围广 既可用于开关量的控制又可用于模拟量的控制既可用单片机控制，又 可用于组成多级控制系统既可控制简单系统，又可控制复杂系统。因此， 应用范围很广。 体积小重量轻功耗低 采用了半导体集成电路，外形尺寸很小，重量轻，同时功耗也很低，空 载功耗约。 在机械手中的应用 机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作，从而节省人的劳 动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制，经常被应用于动作简单的电气 及流水线控制，而以其可靠性高抗干扰能力强控制系统构成简单通用 性强 编程简单使用维护方便组合方便功能强应用范围广体积小重 量轻功耗低等有点被广泛应用于类似机械手的控制动作复杂的场合，本设计正 是以控制为基础从而实现机械手的各种动作。 第二章搬运机械手总体设计方案 搬运机械手结构及其动作 本机械手用于生产线上工件的自动搬运，根据对机械手的工艺过程及控制要 求分析，机械手的动作过程如图所示 图机械手的动作周期 机械手的控制过程 如图所示由两个液压缸完成工件的夹紧和提升的动作，缸通过个 单电两位四通电磁换向阀控制工件的夹紧放松，缸通过双电两位四通电磁 阀控制机械手的升降由小车实现机械手的移动。该小车由两台电动机驱动， 台是高速，台是慢速。当小车前进时以慢快慢的形式进行，返回时按慢 快慢的形式后退。当工件从传送带传输到机械手下方时，工件碰压行程开关 ，缸活塞杆伸出，带动机械手下降，下降至终点碰压行程开关与机械 手夹钳相连的缸活塞杆收进，机械手将工件夹紧当工件夹紧到位时，行程开 关动作，缸的活塞杆收进，把工件提升当工件提升到最高位置时碰压行 程开。

5、度第二代机械手设有电子计算机控制系 统，具有视觉触觉能力，甚至听想的能力。研究安装各种传感器，把接收到 的信息反馈，使机械手具有感觉机能第三代机械手能完成工作过程中的任 务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性系统 和柔性制造单元 中重要环。 机械手的发展趋势 目前国内工业机械于主要用于机床加工铸锻热处理等方面，数量品种 性能方面都不能满足工业生产发展的需要。 因此，国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻热处理方面的 机械手，以减轻劳动强度，研究视觉功能和触觉功能。 视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪即距离传感器以 及卫星计算机。工作时，电视照相机将物体形象变成视频信号，然后传送给计算 机，以便分析物体的种类大小颜色和方位，并发出指令控制机械手进行工作。 触觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手指 寻找工件，通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用，然后伸向前方，抓住 工件。 手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制，达到自动调整握 力的大小。总之，随着传感技术的发展，机械手的装配作业的能力将进步提高。 到年，全世界约有的汽车由机械手装配。 现今机械手的发展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元 相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。 概况及在机械手中的应用 可编程序控制器的应用和发展概况 可编程序控制器，现在般简称为 ，它是以微处理器为基础，综合了计算机 技术半导体集成技术自动控制技术数字技术通信网络技发展起来的 种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金化工交通电力等领域 获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三。

6、作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件少量低速和人力所不能 胜任的作业就更需要采用机械手操作。 冷加工方面的应用 冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类盘类和箱体类等零件单机 加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制数字控制等机床上应用，成为 设备的个组成部分。最近更在加工生产线自动线上应用，成为机床设备上 下工序联接的重要于段。 拆修装方面 拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之，促进了机械手的发 展。目前国内铁路工厂机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀钩舌分解 制动缸装卸轴箱组装轮对清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的 效率。近年还研制了种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续 喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。 近些年，随着计算机技术电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的 应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。 机械手的应用意义 在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下 可以提高生产过程的自动化程度 应用机械手，有利于提高材料的传送工件的装卸刀具的更换以及机器的 装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业 生产机械化和自动化的步伐。 可以改善劳动条件避免人身事故在高温高压低温低压有灰尘 噪声臭味有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直 接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完 成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在些动作简单但又重复作业的操作中， 以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 可以减少人力，便于有节奏地生产 应用机械手代。

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