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機械手設計論文篇一
班級：機制專101。
學號：xxx。
學生姓名：xx。
1、課題來源。
移動工件功能的自動化裝置，它是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機械手越來越廣泛的得到應用，在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更普遍。近年來，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)fms和柔性制造單元fmc中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊，而且適性很強。當工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質量，更好地適應市場競爭的需要。而目前我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術上考慮都是十分必要的。為此，我們把設計制作輸送線上助力搬運機械手作為我們研究的課題。
2、研究的目的、意義。
2.1課題研究的目的。
現(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)流水線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了氣動機械手。車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊，都采用了各種特殊功能的氣動機械手高頻率的點焊、力控的準確性及完成整個工序過程的高度自動化，堪稱是最有代表性的氣動機械手應用之一。現(xiàn)在的機械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在以下幾個缺點:。
且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。
(2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時，液體粘度變化，引起運動特性變化。
(3)因液壓脈動和液體中混入空氣，易產(chǎn)生噪聲。
(4)為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平要求較高，故價格較高;且使用維護需要較高技術水平。
鑒于以上這些缺陷，本機械手擬采用氣壓傳動，氣動技術有以下優(yōu)點:。
(1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設置回收管道和容器:介質清潔，管道不易堵塞，不存在介質變質及補充的問題.
(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。
(3)動作迅速，反應靈敏。氣動系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統(tǒng)也能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。
(4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。
(5)工作環(huán)境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動與控制系統(tǒng)比機械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。
(6)成本低廉。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求，制造容易，成本較低。
而且對于不太復雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統(tǒng)己被接受，但由于氣動機器人這一體系己經(jīng)取得的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業(yè)自動化領域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。
2.2課題研究的意義。
在機械工業(yè)中，應用機械手的意義可以概括如下：
一、以提高生產(chǎn)過程中的自動化程度應用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。
二、以改善勞動條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。
三、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應用機械手代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側面。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力和更準確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進行工作生產(chǎn)。綜上所述，有效的應用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。
3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
3.1國內(nèi)的研究現(xiàn)狀。
工業(yè)機械手最早應用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。工業(yè)機械手延伸和擴大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險、有害、有毒、低溫和高溫等惡劣環(huán)境中工作：代替人完成繁重、單調(diào)重復勞動，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質量。目前主要應用與制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車制造、塑料加工、通用機械制造及金屬加工等工業(yè)。工業(yè)機械手與數(shù)控加工中心，自動搬運小車與自動檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，機械手的應用領域日益擴大。
我國的工業(yè)機械手發(fā)展主要是逐步擴大其應用范圍。在應用專業(yè)機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，研制出示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等?？梢詫C械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構，設計成典型的通用機構，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型機構，組裝成各種用途的機械手，即便于設計制造，又便于跟換工件，擴大了應用范圍。目前國內(nèi)機械手主要用于機床加工、鍛造。熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國內(nèi)主要是逐步擴大應用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件，在應用專業(yè)機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，有條件的要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機械手，并考慮與計算機連用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。
3.2國外研究現(xiàn)狀。
國外機械手在機械制造行業(yè)中應用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。如發(fā)生少許偏差時候，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。目前已經(jīng)取得一定的成績。
3.3發(fā)展趨勢。
目前世界高端工業(yè)機械手均具有高精化，高速化，多軸化，輕量化等的發(fā)展趨勢。定位精度可以滿足微米及亞微米級要求，運行速度可以達到3m/s，良新產(chǎn)品可以達到6軸，負載2kg的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100kg。更重要的是將機械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相互結合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時，隨著機械手的小型化和微型化，其應用領域將會突破傳統(tǒng)的機械領域，從而向著電子信息、生物技術、生命科學及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。
4.發(fā)展前景及方向。
4.1重復高精度。
1.論文開題報告格式及如何寫論文開題報告。
2.本科論文開題報告。
3.日語論文開題報告。
4.論文開題報告題目。
5.論文開題報告內(nèi)容。
6.軟件論文開題報告。
7.包裝論文的開題報告。
論文開題報告。
9.論文的開題報告。
10.畢業(yè)論文開題報告會_開題報告。
機械手設計論文篇二
隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求，由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、xy軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。
一四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程。
機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手(1)、xy軸絲杠組(2)、轉盤機構(3)、旋轉基座(4)等組成。
其運動控制方式為：(1)由伺服電機驅動可旋轉角度為360°的氣控機械手(有光電傳感器確定起始0點)；(2)由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿x、y軸移動(有x、y軸限位開關)；(3)可回旋360°的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉(其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成)；(4)旋轉基座主要支撐以上3部分；(5)氣控機械手的張合由氣壓控制(充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開)。
其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。
步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。
二控制器件選型。
為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：
1.步進電機及其驅動器。
本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。
2.伺服電機及其驅動器。
機械手的旋轉動作采用松下伺服電機a系列小慣量msma5aza1g，其額定輸出50w、100/200v共用，旋轉編碼器規(guī)格為增量式(脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線）；有油封，無制動器，軸采用鍵槽連接。該電機采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500hz；定位超調(diào)整定時間縮短為以往松下伺服電機產(chǎn)品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能，可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位，也可通過外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動增益調(diào)整和實時自動增益調(diào)整兩種自動增益調(diào)整方式，還配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同時控制多達16個軸。伺服電機驅動器為a系列msda5a3a1a，適用于小慣量電動機。
3.直流電機。
可回旋360°的轉盤機構有直流無刷電機帶動，系統(tǒng)選用的是北京和時利公司生產(chǎn)的57bl1010h1無刷直流電機，其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機驅動器使用北京和時利公司生產(chǎn)的bl-0408驅動器，其采用24～48v直流供電，有起停及轉向控制、過流、過壓及堵轉保護，且有故障報警輸出、外部模擬量調(diào)速、制動快速停機等特點。
4.旋轉編碼器。
在可回旋360°的轉盤機構上，安裝有omron公司生產(chǎn)的e6a2增量型旋轉編碼器，編碼器將信號傳給plc，實現(xiàn)轉盤機構的精確定位。
5.plc的選型。
根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選用omron公司生產(chǎn)的cpm2a小型機。cpm2a在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設定和時鐘功能等。cpm2a的cpu單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用問題，所以它是在設備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能保證了與個人計算機、其它omronpc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。
三軟件編程。
1.軟件流程圖。
流程圖是plc程序設計的基礎。只有設計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表，最終完成程序的設計。所以寫出流程圖非常關鍵也是程序設計首先要做的任務。依據(jù)四軸聯(lián)動簡易機械手的控制要求，繪制流程圖如圖2所示。
2.程序部分。
由于論文篇幅有限，這里只列出了開始兩段程序，供讀者參閱，見圖3。
四結束語。
四軸聯(lián)動簡易機械手的各個動作和狀態(tài)都由plc控制，不僅能滿足機械手的手動、半自動、自動等操作方式所需的大量按扭、開關、位置檢測點的要求，更可通過接口元器件與計算機組成plc工業(yè)局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信與網(wǎng)絡控制。使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中.
機械手設計論文篇三
摘要：主要從工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀、機械手的應用、機械部分的設計對工業(yè)機械手設計研究等方面進行闡述。
工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用,工業(yè)機械手在實際工作過程中,必須提高機械手設計的職能,根據(jù)企業(yè)的實際需要進行科學,合理的進行工業(yè)機械手設計,能為企業(yè)的發(fā)展提供服務職能。工業(yè)機械手是一種機械技術與電子技術相結合的高技術產(chǎn)品。采用工業(yè)機械手是提高產(chǎn)品質量與勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,改善勞動條件,減輕勞動強度的一種有效手段。它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術裝備。
1工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀。
1.1驅動方式發(fā)展現(xiàn)狀。
現(xiàn)在的工業(yè)機械手驅動方式,大多采用電機驅動。電機驅動的工業(yè)機械手,具有精度高、驅動力大、響應快等優(yōu)點。同時采用電機驅動,必須使用減速機構,因此,采用電機驅動方式的機械手的成本,會大大高于其他方式驅動的,因而限制了電機驅動機械手的應用。隨著氣動技術的高速發(fā)展,又由于氣壓驅動具有其他驅動方式所沒有的一些優(yōu)點,如成本低、高性價比、無污染、結構簡單、抗干擾能力強等,因而越來越多的工業(yè)機械手,采用氣動控制,因而氣動技術也得到了迅速發(fā)展。
1.2定位精度發(fā)展現(xiàn)狀。
在氣動技術發(fā)展初期,由于技術的不成熟,利用氣壓驅動的工業(yè)機械手的定位精度很低,更無法實現(xiàn)在任意位置的起停,只能靠氣缸兩個終點位置來實現(xiàn)定位,或者采用多位氣缸,而多位氣缸的定位長度,也已經(jīng)由氣缸的行程確定,同樣無法實現(xiàn)機械手在任意位置的起停。如果要多加一個定位位置,或者是要改變預先確定的兩個定位位置之間的距離,則需要另外再設計一個多位氣缸,這樣就會導致氣缸的滑塊導向機構更加復雜。所以,早期的氣動工業(yè)機械手不能實現(xiàn)任意位置的定位,因此限制氣動工業(yè)機械手的發(fā)展。
2.1合單機實現(xiàn)自動化。
生產(chǎn)上出現(xiàn)的許多高效專用加工設備(如各種專用機床等),如果工件的裝卸等輔助作業(yè),繼響人工操作,不僅會增加工人勞動強度,同時亦不能充分發(fā)揮專用設備的效能,必然會影響勞動生產(chǎn)率的提高。若采用機械手代替人工上、下料,則可改變上述不相適應的情況,實現(xiàn)單機自動化生產(chǎn),并為實現(xiàn)多機床看管提供了條件,如:自動機床及其上下料機械手、沖壓機械手、注塑機及其取料機械手等。
2.2組成自動生產(chǎn)線。
在單機自動化的基礎上,若采用機械手自動裝卸和輸送工件,可使一些單機連接成自動生產(chǎn)線。目前在軸類和盤類工件的生產(chǎn)線上,采用機械手來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)尤為廣泛。如:軸類加工自動生產(chǎn)線及其上下料機械手、盤類加工自動生產(chǎn)線及其機械手、齒輪加工機床的上下料機械手等。
3.1手部。
機械手的手部,是用來抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、準確和牢靠程度,都將直接影響到機械手的工作性能,是機械手的關鍵部件之一。
1)手部總體確定。手部是承擔抓取刀具的機構,由手指傳力機構和驅動裝置等組成,是機械手的重要組成部分之一。根據(jù)被抓起部件的材料、形狀、尺寸以及一些特性的不同,此機械手部分為手指式。2)驅動力的計算。手指夾持工件所需要驅動力的大小,在同一夾緊力的條件下,隨所采用的傳動結構的不同而異。但其計算方法都是按照具體的傳動機構進行力的分析,根據(jù)力系平衡原理來進行的。
3.2手腕。
機械手的手腕連接于手和手臂之間,用于調(diào)整手的方向。此機械手能旋轉任何角度,所以手腕能分別獨立的繞x、y、z軸向實現(xiàn)轉動,即實現(xiàn)手×腕的任何角度的'伸縮和轉動。
手腕回轉的驅動力距m通常計按下式計算:。
m摩———手腕支撐處的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m慣——手腕運動的慣性力矩(n·m)。
3.3手臂。
手臂部是機械手的主要執(zhí)行部件,其作用是支承手部,主要用來改變刀具的位置。手部在空間的活動范圍,主要取決于臂部的運動形式。手臂部的運動和結構形式,對機械手的工作性能有著較大的影響。設計時應注意下列幾點:。
1)剛度要好。要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸。實踐證明,空心桿比實心桿剛度大得多。常用鋼管作臂部和導向桿,用工字鋼和槽鋼作支承板,以保證有足夠的剛度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的總重力對其支承或回轉軸所產(chǎn)生的力矩。其對臂部的升降運動和轉動,均將產(chǎn)生影響,設計時應使臂部各部分的質量分布合理,以減少其偏重力矩。3)自重要輕,慣量要小。由于機械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向,為了減少在運動狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的沖擊,除了必須采取有效的緩沖裝置外,還要力求結構緊湊,自重輕,以減少慣性力。
參考文獻。
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機械手設計論文篇四
施工企業(yè)應成立專門的機械管理機構，制定各種規(guī)章制度和工程機械用表，監(jiān)督指導項目部的機械管理工作。
根據(jù)工期負責對機械設備進行采購、租賃，并優(yōu)化配置以保證機械以最高效率來完成生產(chǎn)。
項目部也應增設機械管理組，負責對本項目部的機械管理工作，同時抓好生產(chǎn)一線的機械管理，例如依據(jù)工程量合理安排機械，負責操作人員業(yè)績考核，統(tǒng)計工作量等。
并注意機械各項常用數(shù)據(jù)的收集，為將來的機械配置和維修工作做好基礎工作。
2.2實行規(guī)范作業(yè)，加強安全教育。
加強機械設備管理首先要提高人的思想素質，現(xiàn)代化和機械設備專業(yè)化技術程度，只有不斷加強對廣大員工專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)，不斷補充新知識、新理論、新方法，才能適應現(xiàn)代化發(fā)展的需要。
對于此，可以從以下幾個方面入手：第一，要求機械設備管理人員在開展工作的過程中應規(guī)范自身操作行為，并在操作規(guī)程的基礎上對設備展開使用;第二，機械設備管理人員應通過培訓等方式提高自身管理水平，最終將其應用于實際管理中，提高公路機械設備管理質量。
另外，機械設備管理人員應實現(xiàn)技術與紀律性并存，即在工作開展的過程中，應有效掌控機械設備使用管理規(guī)章內(nèi)容，并對其進行嚴格遵守;第三，為了加強公路工程機械設備管理人員的安全意識，施工單位應定期安排管理人員參加相應的培訓，進而通過培訓的形式提高其安全意識，避免安全事故的發(fā)生。
工程安全問題的發(fā)生將嚴重影響到公路工程施工的整體質量和效益，因而在開展公路工程施工的過程中，施工企業(yè)要加強安全教育。
同時也應在施工現(xiàn)場布置多種形式的安全防護措施，從根本避免事故的發(fā)生對機械設備管理人員人身安全造成一定的影響。
2.3加強預防檢查，科學維護保養(yǎng)。
實踐證明，加強預防檢查是提高公路工程機械設備管理的有效途徑之一。
因為若公路工程施工單位在工作開展的過程中能定期對設備進行檢查，那么將及時發(fā)現(xiàn)問題的源頭所在，并對其進行有效的解決，從而由此減小問題的產(chǎn)生對設備正常運行所造成的影響。
因而在公路工程施工過程中，施工單位應給予其高度的重視。
并要求工程機械設備管理人員在開展工作的過程中也應將其落到實處，做好預防檢查。
預防檢查分為日常維護和巡檢兩個部分。
在日常維護中，要求機械設備管理人員要定期對設備展開維護工作，并將其維修情況記錄下來，便于日后維護工作的展開。
而巡檢環(huán)節(jié)的實施，要求機械設備管理人員要定期對設備的零件、完好度等方面進行檢查，確保設備運行安全。
另外，在公路工程機械設備管理中，科學維護保養(yǎng)也是至關重要的，公路工程機械設備管理人員切不可盲目展開維修工作。
比如公路施工現(xiàn)場出現(xiàn)的潤滑油更換時不講牌號、更換的周期不按時等不科學的作法，雖然其后果不會立即顯現(xiàn)出來，但卻嚴重影響設備的有效使用壽命。
總之，為在工程施工中充分發(fā)揮機械設備的作用，必須重視施工機械管理。
切實執(zhí)行機械設備使用和維修管理規(guī)定，同時根據(jù)工程的實際特點，優(yōu)化管理制度，保證設備的正常運轉，才能為工程施工任務的順利完成提供保障。
對于此，要求公路施工管理部門必須構建相應的考核制度，以此來規(guī)范公路施工機械設備管理行為的規(guī)范性，為當今公路施工工作的展開打下良好基礎，并由此為人們的出行帶去較大的便利。
參考文獻：
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【2】解決筑養(yǎng)路機械設備管理問題的有效對策。
摘要。
引言。
筑養(yǎng)路機械設備管理的有效應用，不僅可以對筑養(yǎng)路機械設備進行監(jiān)督和控制，還可節(jié)約機械設備成本，促使施工企業(yè)經(jīng)濟效益提升，推動施工單位在競爭日益激勵的市場環(huán)境中良好發(fā)展創(chuàng)造條件。
而目前諸多施工單位所落實的筑養(yǎng)路機械設備管理工作存在這樣或那樣的問題，使其應用效果降低，這不利于保證機械設備有效應用，更不利于公路建設的高質量完成。
所以，施工單位應注意強化筑養(yǎng)路機械設備管理。
機械手設計論文篇五
工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。
我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。
計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。
隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。
1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。
工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。
廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。
2總體方案論證。
2.1機械系統(tǒng)。
本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。
現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：
各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。
2.2驅動系統(tǒng)。
步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。
所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。
底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。
整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。
2.3控制系統(tǒng)。
控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：
方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。
方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。
最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。
3硬件方案設計。
設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。
現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。
工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調(diào)用。
通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調(diào)用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。
3.2步進電機驅動器。
使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：
脈沖信號的產(chǎn)生：
脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。
信號分配：
感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。
功率放大：
功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。
為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：
說明：
cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。
opto：接+5v。
free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。
dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。
vcc：直流電源正端。
gnd：直流電源負端。
a：接電機引出線紅線。
b：接電機引出線黃線。
步進電機及其驅動器、開關電源的選型：
表3-1步進電機及其驅動器的選型。
根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：
表3-4開關電源的選型。
4軟件方案設計。
整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。
同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。
4.2變量統(tǒng)計。
根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：
表4-1i/o點統(tǒng)計。
4.3plc程序編寫。
程序流程圖如圖4-1程序流程圖：
shape*mergeformat。
圖4-1程序流程圖。
melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自動程序：
結束語。
本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。
在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。
存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。
建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。
機械手設計論文篇六
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
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[4]荊華乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中國制冷行業(yè)發(fā)展分析報告第6章制冷行業(yè)區(qū)域市場概述[j].制冷技術,2015,35(s1):68-82.
機械手設計論文篇七
一、實驗目的：
通過對一個三自由度氣動機械手的控制程序的設計，熟悉基于plc的類似機械手機器人的控制特點，掌握其設計方法，設計思路，為今后工作中plc的應用打下基礎。
二、實驗裝置：
隨著生產(chǎn)自動化程度的提高，機械手和機器人已經(jīng)越來越多的應用到工業(yè)生產(chǎn)當中，本實驗是使用plc控制一部三自由度氣動機械手，這部機械手有4個動作，手抓的抓取和放松，上下移動，前后移動，左右擺動。由4個氣缸分別控制。
三、實驗要求：
1、熟悉plc對氣動系統(tǒng)的控制元件—電磁閥的控制方法。
2、按照設定的動作順序使機械手動作：
節(jié)拍的控制使用時間原則，每個節(jié)拍為5秒。
四、實驗過程：
2、畫出氣動系統(tǒng)原理圖。
3、氣動系統(tǒng)接線。
4、plc控制程序設計。
5、控制系統(tǒng)接線并調(diào)試。
五、實驗報告：
1、整理出plc控制程序梯形圖。
2、總結程序編寫和調(diào)試中的經(jīng)驗和體會。
改變動作順序和動作節(jié)拍修改程序并調(diào)試成功。
機械手設計論文篇八
這次為期六個月的畢業(yè)頂崗實習是我順利完成大學所有課程以及參與社會實踐活動很重要的一部分。在就業(yè)指導處老師幫助下我在xxx科技集團參加畢業(yè)頂崗實習?？梢哉f我在這里的頂崗實習中學到了很多在課堂沒學到的知識，受益匪淺，為畢業(yè)之后順利就業(yè)奠定了良好的基礎。
xxxx園區(qū)，位于煙臺開發(fā)區(qū)，現(xiàn)有員工近8萬人，工業(yè)總產(chǎn)值居于xxx在大陸八大工業(yè)園區(qū)的第三位，僅次于xxxx園區(qū)，將建設成為山東半島最大的xx產(chǎn)品工業(yè)基地。目前園區(qū)內(nèi)主要有xx和xx兩大事業(yè)群。
我的頂崗實習崗位是xxx事業(yè)群cnp組裝xx線完成品檢查，在師傅和同事的幫助下，我順利完成了各項生產(chǎn)、檢測任務，通過不懈的努力和出色的表現(xiàn)，得到了領導和同事的一致認可。
二、主體。
2、1頂崗實習目的。
2、11畢業(yè)頂崗實習是我們機械制造與自動化專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入教學計劃中的。通過本次頂崗實習使我能夠從理論高度上升到實踐高度，更好的實現(xiàn)理論和實踐的結合，為我以后的工作和學習奠定初步的基礎。
2、12可以使我們通過頂崗實習獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面;同時畢業(yè)頂崗實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，使我能夠親身感受到由一個學生轉變到一個職業(yè)人的過程。逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉變。
2、13培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能;體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們以后的工作，奠定十分必要的基礎。
2、2頂崗實習單位及崗位介紹;。
2、21頂崗實習單位簡介。
xxxxx科技集團簡介：
xxxxxx位于煙臺開發(fā)區(qū)，現(xiàn)有員工近8萬人，工業(yè)總產(chǎn)值居于xxx陸八大工業(yè)園區(qū)的第三位，僅次于深圳上海園區(qū)，將建設成為山東半島最大的xx產(chǎn)品工業(yè)基地。目前園區(qū)內(nèi)主要有xxx和xxx兩大事業(yè)群。xxx煙臺科技園20xx年開始進行投資設廠前置籌備工作，20xx年7月正式投產(chǎn)運營。xxx科技集團以實力創(chuàng)效益，以效益謀發(fā)展，以發(fā)展營造規(guī)模，以規(guī)模換取口碑，以口碑造聲勢，以強大聲勢進軍市場，以實力贏得了世界五百強企業(yè)之稱號。
企業(yè)的經(jīng)營理念：愛心、信心、決心。
企業(yè)的從業(yè)精神：融合、責任、進步。
企業(yè)的成長定位：長期、穩(wěn)定、發(fā)展、科技、國際。
企業(yè)的文化特征：辛勤工作的文化;。
負責任的文化;。
團結合作且資源共享的文化;。
有貢獻就有所得的文化。
企業(yè)的核心競爭力：速度、品質、技術、彈性、成本。
2、22崗位介紹。
我們生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱是xxx,是一種高端游戲機，是為日本企業(yè)代做的產(chǎn)品。我從事的崗位是完成品檢查，隸屬于檢測段，是組裝段與后測試段的過度，有著至關重要的作用。我的工作就是把待檢測品從流水線上取下來，然后放在完成品檢查治具上，拉合把手，啟動電源，待被檢查品進入檢測畫面后，按照畫面的提示操作，嚴格按照sop作業(yè)，直到出現(xiàn)xxx畫面。然后關閉電源，把被檢查物從完成品檢查治具上取出，放回流水線。在檢查過程中，可能出現(xiàn)各種情況的不良現(xiàn)象。如xxx為電池沒電了，需要更換電池，在這個過程中必須關機。要是出現(xiàn)其他代碼，需寫不良品票，按照公司的要求詳細、認真填寫不良品票。如xxxx,這樣的填寫不良品票，送修就行了!
2、3頂崗實習內(nèi)容及過程。
2、31了解過程。
起初，剛進入車間的時候，車間里的一切對我來說都是陌生的。車間里的工作環(huán)境還好，就是人特別多，車間也非常大，有1000多平方。呈現(xiàn)在眼前的一幕幕讓人的心中不免有些茫然，即將在這較艱苦的環(huán)境中工作6個月。第一天進入車間開始工作時，所在線體的線長、多能工給我安排工作任務，分配給我的任務是跟著一名叫茌良志的老員工學習完成品檢查，我按照師傅教我的方法，運用完成品檢查治具開始慢慢學著檢查該產(chǎn)品，在檢查的同時注意操作流程及有關注意事項等。畢業(yè)頂崗實習的第一天，我就在這初次的工作崗位上檢查產(chǎn)品，體驗首次在社會上工作的感覺。在工作的同時慢慢熟悉車間的工作環(huán)境。
作為初次到社會上去工作的學生來說，對社會的了解以及對工作單位各方面情況的了解都是甚少陌生的。一開始我對車間里的各項規(guī)章制度，安全生產(chǎn)操作規(guī)程及工作中的相關注意事項等都不是很了解，于是我便閱讀頂崗實習單位下發(fā)給我們的員工手冊，向線體里的師傅、員工同事請教了解工作的相關事項，通過他們的幫助，我對車間的情況及生產(chǎn)組裝產(chǎn)品、檢查產(chǎn)品等有了一定的了解。車間的工作實行兩班制(a、b班)，兩班的工作時間段為：早上7:10至晚上7:10,晚上7:10至早上7:10.車間的所有員工都必須遵守該上、下班制度。
2、摸索過程。
對車間里的環(huán)境有所了解熟悉后，開始有些緊張的心開始慢慢平靜下來，工作期間每天按時到廠上班，上班工作之前先到指定地點等待副線長集合員工開會強調(diào)工作中的有關事項，同時給我們分配工作任務。明確工作任務后，則要做一下工作前的準備工作，于是我便到我們工站的工具存放區(qū)找來一些工作中需要用到的相關用具(比如：不良品票，手指套，防靜電手套，靜電環(huán)、產(chǎn)品標識單等)。在機臺位置上根據(jù)sop(員工作業(yè)指導書)上的操作流程進行正常作業(yè)，我運用工作所需的治具將流水線上的產(chǎn)品檢測好，并將檢測完畢的產(chǎn)品放回流水線，進行下一道工序。另外在工作中，檢測生產(chǎn)出的產(chǎn)品有時會出現(xiàn)異常(比如：彩屏、黑屏、不讀卡、開機斷電等)。出現(xiàn)上述情況時，要按照規(guī)定的程序填寫不良品票，交給線外人員送修。
在工作期間有些產(chǎn)品的檢測難度較大。第一次檢查可能ng,這是需要追加四次檢測，在這四次當中出現(xiàn)一次ng,視為不良，不能像良品一樣放回流水線，需要單獨放置在規(guī)定的地點。為了提高檢測效率，避免ng的發(fā)生，于是我便向同工站的員工同事交流，向他們請教簡單快速的檢測方法與技巧。運用他們介紹的操作方法技巧慢慢學著檢測這有難度的產(chǎn)品，從中體會檢測產(chǎn)品的效果。同時在加工中保持一顆積極樂觀的心態(tài)，也有利于提高工作的效率。在平時工作過程中也要不斷摸索檢測產(chǎn)品的有效方法和技巧。有時在搖桿按鍵測試工站，對怎樣高效率的檢測不太明白，此時，我便向員工同事學習，向他們請教正確的搖桿按鍵測試方式，另外也可以詢問品管(品質管理員)，按品管提供的要求進行生產(chǎn)、檢測產(chǎn)品。
2、實際操作。
經(jīng)過一段時間的完成品檢查、搖滾按鍵檢查、lcd&key、tp校正及產(chǎn)品老化的學習，我對車間產(chǎn)品的檢測的整個流程已有了一個較詳細的了解與熟悉。對有些常出現(xiàn)的不良現(xiàn)象和代碼也比較熟悉了，對不良產(chǎn)品的識別力也有所提高了，檢測產(chǎn)品的效率也在不斷提高。上班期間，接受線長、副線長和多能工分配的工作任務，在自己的工作區(qū)認真地進行作業(yè)。當出現(xiàn)一些小的問題和困難時，先自己嘗試著去解決，而當問題較大自己獨自難以解決時，則向線長、多能工反映情況，請求他們幫助解決。在他們的幫助下，出現(xiàn)的問題很快就被解決了，我有時也學著運用他們的方法與技巧去處理些稍簡單的問題，慢慢提高自己解決處理問題的能力。在解決處理問題的過程中也不斷摸索出解決治具小故障的方法途徑。這樣從而讓我在工作時的自信心不斷增強，對工作的積極性也有所提高。
在所用的治具不出現(xiàn)大的故障的情況下，在確保產(chǎn)品質量的基礎上盡自己的努力提高工作的效率。盡量讓生產(chǎn)出的產(chǎn)品數(shù)量達到班產(chǎn)要求的數(shù)量，以便完成生產(chǎn)任務。每次下班之前，將自己工作區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生打掃干凈，垃圾放入垃圾袋中并放到相應的位置，把工作桌面和地面上的.物品用具收拾擺放好。就這樣一天的全部工作內(nèi)容也就完成了，嘿!這工作任務也較艱巨的啊!
2、頂崗實習期工作總結和收獲。
頂崗實習期間，我對頂崗實習企業(yè)的cnp組裝sok生產(chǎn)的整個操作流程有了一個較完整的了解和熟悉。雖然頂崗實習的工作與所學專業(yè)沒有很大的關系，但頂崗實習中，我拓寬了自己的知識面，學習了很多學校以外的知識，甚至在學校難以學到的東西。
在頂崗實習的那段時間，讓我體會到從工作中再拾起書本的困難性。每天較早就要上班工作，晚上較晚才下班回宿舍，深感疲憊，很難有精力能再靜下心來看書。這更讓人珍惜在學校的時光。
此次畢業(yè)頂崗實習，我學會了運用所學知識解決處理簡單問題的方法與技巧，學會了與員工同事相處溝通的有效方法途徑。積累了處理有關人際關系問題的經(jīng)驗方法。同時我體驗到了社會工作的艱苦性，通過頂崗實習，讓我在社會中磨練了下自己，也鍛煉了下意志力，訓練了自己的動手操作能力，提升了自己的實踐技能。積累了社會工作的簡單經(jīng)驗，為以后工作也打下了堅實的基礎。
機械手設計論文篇九
學院名稱機電工程系。
專業(yè)班級xxxxxxx。
學生姓名xxxx。
學號xxxx。
指導教師xxx。
填表時間：年3月22日。
填表說明。
1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的.依據(jù)材料之一。
2.此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。
3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式，用a4紙打印。
5.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料，與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。
1
2
3
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機械手設計論文篇十
摘要：文章中主要講述了在機械的實際操作過程中用來幫忙完成上下料的機械手的相關機械結構，并且以直流力矩電動機驅動的具有三自由度的工業(yè)機械手為實例研究了其控制系統(tǒng)的相關軟、硬件的設計。
關鍵詞：工業(yè)機械手;plc控制;直流力矩電動機。
目前，我國的科技發(fā)展迅速，加工制造行業(yè)也越來越趨向于自動化，在機械加工、機械制造行業(yè)已經(jīng)普遍運用機械手來幫助完成工作，機械手大部分是用于自動安裝及自動包裝工作，還用來幫忙上下料這種高重復性的工作。plc控制技術不斷發(fā)展，使用其的益處越發(fā)明顯，尤其是在控制系統(tǒng)的結構、是否可靠、是否靈活等方面都有其特有的優(yōu)勢，所以，現(xiàn)在的plc控制技術已經(jīng)普遍運用到自動化生產(chǎn)的控制工作中了，它可以幫助不同的機械完成自動化操控，下面文章中主要闡述了由plc控制的工業(yè)機械手的系統(tǒng)的設計過程。
1機械手系統(tǒng)組成與工作原理。
下面文章中主要以三自由度機械手為研究對象具體闡述工業(yè)機械手的設計，這種類型的機械手靈活、自由，能夠對機械手的各個部位進行獨立控制。機械手的設計結構大致是：機械手的腰關節(jié)主要是為了幫助機身在平面上實現(xiàn)旋轉動作，此部位的驅動電機屬于直流力矩電機，這一類型的電機結構屬于三級齒輪減速傳動結構，由于這種傳動結構的構造簡單，所以它工作起來的效率很高，并且準確度高。肩關節(jié)的主要結構是懸臂梁式的結構，工作原理是通過直流力矩電機帶動渦輪副桿完成傳動工作。肘關節(jié)的主要結構是擺動螺旋式的結構，這一關節(jié)的特點是比較穩(wěn)定、構造簡單。并且這一關節(jié)的電機也是直流力矩電機。
在實現(xiàn)以上三個關節(jié)活動的過程中，機械手采用的是電位器反饋的方式來完成對各關節(jié)運動位置的判斷，電位器安裝在腰關節(jié)驅動系統(tǒng)的末級齒輪中心軸同軸，肩關節(jié)蝸桿軸以及肘關節(jié)連接銷軸同軸。其順序控制形式是通過plc電位控制來實現(xiàn)，比如要完成腰關節(jié)從靜止位置到旋轉一個設定的角度這個動作，plc控制系統(tǒng)其通過輸出電路驅動負責腰關節(jié)的直流力矩電機旋轉從而帶動該關節(jié)機械轉動，到達設定的角度位置時候，電位器檢測到該位置的反饋信號，plc控制系統(tǒng)判斷機械手已經(jīng)完成了目標指令，其控制輸出回路斷電，驅動電機旋轉停止，則腰關節(jié)正好到達程序命令的轉動位置，則plc自動進入下一步程序進行動作輸出。
2控制系統(tǒng)硬件結構。
根據(jù)上文提到的各關節(jié)動作控制完成方式可以看出，plc控制系統(tǒng)的設計應包含輸入電路、輸出電路以及控制系統(tǒng)本身三個部分。
2.1輸出電路。
作為輸出電路的執(zhí)行部件，直流力矩電機在線性度以及反應速度方面具有其它電機無法比擬的優(yōu)勢，同時該類型電機也可以滿足長期運行在低速甚至堵轉的工作狀態(tài)。
為了滿足plc對各關節(jié)動作的順序控制，輸出電路對電機控制通常采用開關控制的形式，只要使用符合控制要求的繼電器輸出型plc，就能使用該plc對直流電機進行直接的驅動，從而從電路設計角度就大大簡化了控制系統(tǒng)的復雜程度，這種設計結構非常直接，plc內(nèi)部程序得到執(zhí)行指令后，其設定用于控制動作輸出的繼電器線圈得點，相應串接在電機驅動回路的繼電器觸點out閉合，執(zhí)行電機得電開始轉動，帶動執(zhí)行元件按照設計的運動方式進行運動，直到接受到完成系統(tǒng)指令后，繼電器觸點out打開，電機驅動回路斷開，電機停轉等待下一個指令。如同常用電路一樣，電機控制回路也可以通過橋式以及分級的接線方式來實現(xiàn)對電機正反轉和順序控制。
2.2輸入電路。
plc控制系統(tǒng)的輸入量in直接取自安裝在機械手各個關節(jié)的電位器，電位器的安裝位置需要根據(jù)規(guī)定的機械手動作范圍來設定，當機械手的動作范圍到達設定的某個位置時，對應位置的電位器其輸出的模擬電壓信號直接反饋給plc控制系統(tǒng)，plc通過比較給定位置的.電位與接受到位置電位的大小來判斷，當達到設定值時，plc內(nèi)部程序驅動相應結點的輸出電路動作，來實現(xiàn)該指令執(zhí)行的完畢，從而轉入下一指令。in點的內(nèi)部設有光電耦合電路，來實現(xiàn)內(nèi)外部強電弱電的隔離。一旦活動關節(jié)在執(zhí)行指令時候電位器返回的信號與設定的范圍比較失敗，則程序自動判斷執(zhí)行失敗，該關節(jié)返回到初始位置后，該程序重新被執(zhí)行，這種回路的設計從硬件層面保護了機械部件，避免電機將執(zhí)行機構錯誤的拖入不應該的位置而造成設備損壞。
2.3選擇plc。
在確定了控制系統(tǒng)的外部輸入輸出電路之后，接下來就可以進行輸入輸出方式的設計階段，決定plc選型的主要參數(shù)就是滿足輸入輸出方式所需要的輸入點、輸出點、內(nèi)部用于延時的時間繼電器數(shù)量。在本次的plc選型的過程中，考慮到這種機械手有12個輸入點，9個輸出點以及7個用于延時的時間繼電器，綜合考慮到造價成本以及后續(xù)拓展需要，方案選擇日本歐姆龍公司生產(chǎn)omron-c28p型plc。這種plc完全能滿足三自由度工業(yè)機械手的順序控制要求。
3控制系統(tǒng)軟件設計。
控制系統(tǒng)的軟件設計按照以下六步的順序進行：
1)確定系統(tǒng)順序控制次序及功能;。
2)制定輸入輸出分配表;。
3)建立適合系統(tǒng)的控制關系;。
4)繪制梯形邏輯分析圖;。
5)編譯代碼程序;。
6)通過終端輸入到plc主機.
plc順序控制系統(tǒng)軟件必須滿足以下三個原則：
3)系統(tǒng)總開關斷開，全部動作停止，在原位置待命。
4結語。
基于plc控制的工業(yè)機械手不僅能夠實現(xiàn)三自由度機械手各關節(jié)獨立以及整體運動，完成生產(chǎn)線上下料的自動循環(huán)，同時綜合控制系統(tǒng)還能完成多個機械手之間的協(xié)同配合，從而完成料物的連續(xù)搬運。同時該系統(tǒng)在運行過程中，也可以根據(jù)實際需要進行操作指令調(diào)整，滿足了系統(tǒng)對實際應用的需要，維護簡單。
參考文獻：
[1]高鐘毓.機電一體化系統(tǒng)設計[m].北京：機械工業(yè)出版社.
[2]孫兵，趙斌，施永輝..基于plc的機械手混合驅動控制[j].液壓與氣動，
機械手設計論文篇十一
工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。
我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。
計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。
隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。
1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。
工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。
廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。
2總體方案論證。
2.1機械系統(tǒng)。
本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。
現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：
各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。
2.2驅動系統(tǒng)。
步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。
所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。
底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。
整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。
2.3控制系統(tǒng)。
控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：
方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。
方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。
最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。
3硬件方案設計。
設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。
現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。
工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調(diào)用。
通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調(diào)用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。
3.2步進電機驅動器。
使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：
脈沖信號的產(chǎn)生：
脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。
信號分配：
感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。
功率放大：
功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。
為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：
說明：
cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。
opto：接+5v。
free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。
dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。
vcc：直流電源正端。
gnd：直流電源負端。
a：接電機引出線紅線。
b：接電機引出線黃線。
步進電機及其驅動器、開關電源的選型：
表3-1步進電機及其驅動器的選型。
根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：
表3-4開關電源的選型。
4軟件方案設計。
整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。
同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。
4.2變量統(tǒng)計。
根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：
表4-1i/o點統(tǒng)計。
4.3plc程序編寫。
程序流程圖如圖4-1程序流程圖：
shape*mergeformat。
圖4-1程序流程圖。
melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自動程序：
結束語。
本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。
在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。
存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。
建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。
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機械手設計論文篇十二
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
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[4]荊華乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中國制冷行業(yè)發(fā)展分析報告第6章制冷行業(yè)區(qū)域市場概述[j].制冷技術,2015,35(s1):68-82.
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機械手設計論文篇十三
論軟件需求分析方法和工具的選用――論文3：通信行業(yè)的應用。
本文以某通信公司的業(yè)務報表系統(tǒng)開發(fā)為例，討論了軟件需求分析工具與方法的選用。我們認為，軟件需求分析是軟件工程中重要的一步，直接關系到后繼工程的進行以及最終的產(chǎn)品能否滿足用戶的需求，因此在整個工程中起著關鍵性的作用。采用適當?shù)墓ぞ撸锌赡茱@著減少需求階段的錯誤，也可大幅度提高需求分析的質量和工作效率。當然工具的選用應當與實際的項目相結合，充分地發(fā)揮工具的作用。本文結合我們工作的實際經(jīng)歷，簡要討論了開發(fā)系統(tǒng)時所選用的工具及其應用，選用時所考慮的原則以及所碰到的問題。在文中也結合多種開發(fā)方法（即傳統(tǒng)的瀑布法、信息工程法、面向對象的方法）的比較，指出各種方法的不足之處，說明我們所采用的工具對軟件需求分析所起的作用，以及相應產(chǎn)生的效果。
【正文】。
我在某市一家通信公司工作，作為一名技術骨于，受領導委托，參與了開發(fā)本公司的業(yè)務報表系統(tǒng)，我擔任系統(tǒng)的需求分析、總體設計和部分代碼的編寫工作。
我所在的企業(yè)作為一家通信運營公司，分為總部、省級公司和地市級分公司三級，各級公司之間都有數(shù)據(jù)報表的要求。但是，每一個地市分公司因所處的地方不同，經(jīng)營環(huán)境不同，所面臨的問題也不一樣，因此形成了各具特色的數(shù)據(jù)報表（除地市分公司向省公司匯報的之外）。公司又分設了許多部門，這些部門也都會需要數(shù)據(jù)，作為分析決策的依據(jù)。因此，了解各個部門的需求就成了業(yè)務報表系統(tǒng)的關鍵。
在調(diào)研的過程中，我選用了一種工具叫playcase，可以從網(wǎng)上免費下載，有很強的功能。下面就介紹一下，在需求分析階段，我是如何使用這一工具的。
第一步，了解業(yè)務組織結構。公司內(nèi)部的數(shù)據(jù)實際上是在部門之間流動的。業(yè)務部門需要知道在本地覆蓋區(qū)內(nèi)各基站的話務量、當天的話務量（即話務量的時空分布）。財務部門需要知道本月各類用戶的話費收入、預交款收入、與其他電信運營商的網(wǎng)間結算等。計劃部門需要各部門的分析數(shù)據(jù)。計費部門需要提供本月的賬革統(tǒng)計數(shù)據(jù)、話單統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布（比如分別按照基站分布、時段分布以及按用戶類別分布）、預交款統(tǒng)計數(shù)據(jù)、當前的欠費總額分布、催繳情況等等。這些部門時常為了數(shù)據(jù)而產(chǎn)生了大量無謂的爭議。在使用playcase工具時，先要將這些部門錄入到playcase的“業(yè)務部門”中．構成了一個信息源的接收點（或發(fā)送點）；而playcase通過圖示表示了這些部門的關系，并轉換成了相應的軟件結構。實際上，這是一種系統(tǒng)建模的方法，即把業(yè)務系統(tǒng)中的各個組織轉變?yōu)檐浖δ苤械母鱾€結構。這樣，在需求分析階段，明確哪些部門需要數(shù)據(jù)，從而保證了需求分析對整個公司的全面性，而不會忽略掉某一個部門，導致需求分析的不完整。
第二步，了解各個業(yè)務部門中的業(yè)務流程，使之通過playcase轉換成軟件的運行過程，這是一種動態(tài)建模的方法。在上一步的基礎上，追蹤各個部門的行為，錄入到playcase中，并以形式化的語言描述各過程。對于復雜的過程，該工具還提供了進一步細化的方法，并且形成了業(yè)務流程圖和業(yè)務狀態(tài)圖。根據(jù)這些流程圖、狀態(tài)圖與實際業(yè)務部門的業(yè)務相結合比較，還是較為吻合的。在此步的實施過程中，運用了動態(tài)建模技術，使各部門業(yè)務流程的情況在軟件的運行過程反映出來，從而保證了需求分析階段中運行過程的描述能真實地反映實際情況，防止在后繼的程序編寫過程中，可能會經(jīng)常發(fā)生的一類情況：程序員因為沒有理解業(yè)務流程而出現(xiàn)“閉門造車”的現(xiàn)象，從軟件的功能角度上保證了軟件的正確性。
第三步，將業(yè)務數(shù)據(jù)轉變?yōu)檐浖?shù)據(jù)，這一步工作實際上就是收集各部門所需要的數(shù)據(jù)。分析各部門需要的數(shù)據(jù)都有哪些；以及數(shù)據(jù)是如何轉換的，這可以歸入“功能建模”的范疇。將這些相應數(shù)據(jù)錄入到playcase中，選定所屬的.部門。這時就自動地建立了dfd圖（數(shù)據(jù)流程圖），數(shù)據(jù)字典，省去了人工建立時的很大麻煩。
第四步，將業(yè)務上的數(shù)據(jù)關系轉變成軟件中的數(shù)據(jù)關系。這里采用了面向對象的方法，把業(yè)務部門所需要的數(shù)據(jù)看作一個實體，部門間的數(shù)據(jù)關系就是實體之間的關系。比如：經(jīng)營部門所需要的用戶資料、用戶話費，實際上就是用戶這一實體與賬單這一實體間的關系。playcase提供了構件（不過我覺得是部件更為合適一些），來表示對應的數(shù)據(jù)，并提供了三種構件的表示關系即組裝關系、分類關系與相連關系。這三類關系基本上反映出了現(xiàn)實世界中的業(yè)務數(shù)據(jù)之間的關系。例如現(xiàn)實世界中的用戶資料與用戶話費，在playcase中，可將用戶構件與賬單構件用相連關系表示。這種方法，實際上是借鑒了ooa面向對象的分析方法中的類、聚集、繼承、封裝等概念，能較好地反映出現(xiàn)實中的業(yè)務；同時，這一步的工作也為總體設計中數(shù)據(jù)庫的概念模式設計奠定了很好的基礎。
經(jīng)歷了上述四個步驟以后，利用playcase工具自動生成了軟件需求規(guī)格說明書、初步的dfd圖和業(yè)務流程圖，為下一步的總體設計打好了基礎。
使用playcase工具，使需求分析既能繼承傳統(tǒng)的結構化分析方法，又能吸收面向對象設計方法的優(yōu)點。比如能把業(yè)務流程轉變成為運行過程，業(yè)務組織轉變成了軟件的結構等都體現(xiàn)了這一點。而在運行過程中，對復雜過程的細分以及追蹤則反映了傳統(tǒng)方法中的自上到下分解的分析思想，這對于解決復雜系統(tǒng)的分析是很有幫助的。
通過使用，我覺得這個工具還是很不錯的。因為它實際將以下四個方面的問題結合起來了：軟件、業(yè)務、開發(fā)人員和用戶。對于用戶而言，playcase用圖形化的方式顯示出業(yè)務流程，使用戶了解業(yè)務在軟件中的運行過程，提供了將來驗收軟件時的依據(jù)。對于開發(fā)人員來說，使開發(fā)人員能更清楚地了解業(yè)務流程，不會再發(fā)生“因為不理解用戶的需求而出現(xiàn)的閉門造車情況，從而導致開發(fā)出來的產(chǎn)品不符合用戶需要”的現(xiàn)象。因此，playcase所自動提供的需求說明書能夠很好地溝通用戶與開發(fā)人員之間的理解，使他們都能對需求有共同的理解。
使用playcase工具后，使我們的需求分析取得了很好的效果，不但能自動地提供許多結果，如需求說明書等；還使需求的質量有了很大的提高，受到領導的贊揚（領導不是學計算機的，但對公司的業(yè)務十分熟悉）；在后繼的設計與維護工作中，我們感到工作似乎輕松了很多。
當然，該軟件工具也有不足之處，一個突出問題是靈活。
性不夠，一縣公司的部門或者組織機構發(fā)生變化時，整個設計都要重新來過。因此，在改進的過程中，我們在第一步過程預留了好多個虛擬的部門，以備將來進一步的擴充或者變動。
評注：（1）具體項目有些體會，完成情況似乎不錯。（2）條理較清晰，比較系統(tǒng)地描述了使用playcase的過程和體會。（3）偏重于工具的討論，對需求分析的方法分析還嫌不夠。（4）項目相對較小，僅涉及報表系統(tǒng)，對更為復雜的業(yè)務流程應舉例分析，才能更充分地體現(xiàn)方法與工具的作用。（本文主要參考了廣東魏福建等人的論文）。
機械手設計論文篇十四
隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求。由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、xy軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。
一四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程。
機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手（1）、xy軸絲杠組（2）、轉盤機構（3）、旋轉基座（4）等組成。
其運動控制方式為：（1）由伺服電機驅動可旋轉角度為360的氣控機械手（有光電傳感器確定起始0點）；（2）由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿x、y軸移動（有x、y軸限位開關）；（3）可回旋360的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉（其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成）；（4）旋轉基座主要支撐以上3部分；（5）氣控機械手的張合由氣壓控制（充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開）。
其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。
步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。
二控制器件選型。
為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：
1.步進電機及其驅動器。
機械手縱軸（y軸）和橫軸（x軸）選用的是北京四通電機技術有限公司的42byg250c型兩相混合式步進電機，步距角為0.9/1.8，電流1.5a。m1是橫軸電機，帶動機械手機構伸、縮；m2是縱軸電機，帶動機械手機構上升、下降。所選用的步進電機驅動器是sh-20403型，該驅動器采用10～40v直流供電，h橋雙極恒相電流驅動，最大3a的8種輸出電流可選，最大64細分的7種細分模式可選，輸入信號光電隔離，標準單脈沖接口，有脫機保持功能，半密閉式機殼可適應更惡劣的工況環(huán)境，提供節(jié)能的自動半電流方式。驅動器內(nèi)部的開關電源設計，保證了驅動器可適應較寬的電壓范圍，用戶可根據(jù)各自情況在10～40vdc之間選擇。一般來說較高的額定電源電壓有利于提高電機的高速力矩，但卻會加大驅動器的損耗和溫升。本驅動器最大輸出電流值為3a/相（峰值），通過驅動器面板上六位撥碼開關的第5、6、7三位可組合出8種狀態(tài)，對應8種輸出電流，從0.9a到3a以配合不同的電機使用。本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。
2.伺服電機及其驅動器。
機械手的旋轉動作采用松下伺服電機a系列小慣量msma5aza1g，其額定輸出50w、100/200v共用，旋轉編碼器規(guī)格為增量式（脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線）；有油封，無制動器，軸采用鍵槽連接。該電機采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500hz；定位超調(diào)整定時間縮短為以往松下伺服電機產(chǎn)品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能，可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位，也可通過外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動增益調(diào)整和實時自動增益調(diào)整兩種自動增益調(diào)整方式，還配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同時控制多達16個軸。伺服電機驅動器為a系列msda5a3a1a，適用于小慣量電動機。
3.直流電機。
可回旋360的轉盤機構有直流無刷電機帶動，系統(tǒng)選用的是北京和時利公司生產(chǎn)的57bl1010h1無刷直流電機，其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機驅動器使用北京和時利公司生產(chǎn)的bl-0408驅動器，其采用24～48v直流供電，有起停及轉向控制、過流、過壓及堵轉保護，且有故障報警輸出、外部模擬量調(diào)速、制動快速停機等特點。
4.旋轉編碼器。
在可回旋360的轉盤機構上，安裝有omron公司生產(chǎn)的e6a2增量型旋轉編碼器，編碼器將信號傳給plc，實現(xiàn)轉盤機構的精確定位。
5.plc的選型。
根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選用omron公司生產(chǎn)的cpm2a小型機。cpm2a在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設定和時鐘功能等。cpm2a的cpu單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用問題，所以它是在設備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能保證了與個人計算機、其它omronpc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。
三軟件編程。
1.軟件流程圖。
流程圖是plc程序設計的基礎。只有設計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表，最終完成程序的設計。所以寫出流程圖非常關鍵也是程序設計首先要做的任務。依據(jù)四軸聯(lián)動簡易機械手的控制要求，繪制流程圖如圖2所示。
圖2軟件流程圖。
2.程序部分。
由于論文篇幅有限，這里只列出了開始兩段程序，供讀者參閱，見圖3。
圖3程序列表。
四結束語。
plc工業(yè)局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信與網(wǎng)絡控制。使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中。
附另一篇論文：
摘要：介紹可編程控制器在工業(yè)控制領域的應用以及plc在應用過程中，要保證正常運行應該注意的一系列常見問題，并給出一些合理的建議及解決方法。
關鍵詞：plc工業(yè)控制抗干擾布線接地建議。
一、簡述。
多年來，可編程控制器(以下簡稱plc)從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的plc在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。
二、plc的應用領域。
目前，plc在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：
1.開關量邏輯控制；2.工業(yè)過程控制；3.運動控制；4.數(shù)據(jù)處理；5.通信及聯(lián)網(wǎng)。
三、plc的應用特點。
1.可靠性高，抗干擾能力強。2.配套齊全，功能完善，適用性強。3.易學易用，深受工程技術人員歡迎。4.系統(tǒng)的設計，工作量小，維護方便，容易改造。
(1)安裝與布線。動力線、控制線以及plc的電源線和i／o線應分別配線，隔離變壓器與plc和i／o之間應采用雙膠線連接。
plc應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內(nèi)。plc的輸入與輸出最好分開走線，開關量與模擬量也要分開敷設。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。
(2)i／o端的接線。輸入接線：輸入接線一般不要太長。輸入／輸出線不能用同一根電纜，輸入／輸出線要分開。盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。
輸出連接：輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
由于plc的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板。
使用電感性負載時應合理選擇，或加隔離繼電器。
plc是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，因此在使用中應注意以下問題：
1.工作環(huán)境。
(1)溫度。plc要求環(huán)境溫度在0～55℃，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。
(2)濕度。為了保證plc的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85％(無凝露)。
(3)震動。應使plc遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10～55hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
(4)空氣。避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將plc安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
(5)電源。plc對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。
2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源。
現(xiàn)場電磁干擾是plc控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。
(1)干擾源及一般分類。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。
(2)plc系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑。
強電干擾：plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。
柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對plc造成一定程度的干擾。
來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：接地是提高電子設備電磁兼容性(emc)的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾。
來自plc系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾：一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質量；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設備的正常工作。
3.主要抗干擾措施。
(1)電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾。對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接lc濾波電路。
(2)正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證plc可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。
安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導入地下，不會對人造成傷害。
五、結束語。
機械手設計論文篇十五
摘要：隨著我國制造業(yè)的深化發(fā)展，傳統(tǒng)制造技術及相關設備已經(jīng)無法適用于現(xiàn)代化制造業(yè)當中。目前，以焊接機械手為主的自動化技術設備儼然成為汽車及汽車零部件制造業(yè)的首要技術，應用效果良好。然而，從整體角度上來看，焊接機械手并未得到普及應用，如在制冷行業(yè)及其它行業(yè)領域的應用范圍較小。為進一步促進制冷行業(yè)的發(fā)展進程，建議相關人員應該積極將焊接機械手引入到制冷壓力容器領域當中，以期確保焊接質量與效率雙重提高。
關鍵詞：焊接機械手；制冷行業(yè)；自動化；焊接質量；焊接線能量。
1關于制冷壓力容器焊接要求的相關分析。
制冷壓力容器主要是指以液化氣體為制冷劑原料，設計壓力一般為低中壓、設計溫度為低溫狀態(tài)（比如有一些工作溫度在-40℃以下）的制冷裝置。一般來說，制冷壓力容器制造工序基本同其他壓力容器一樣，他的特點是低溫工作狀態(tài)，多數(shù)選用低溫材料。也就是說，除了滿足常規(guī)壓力容器的要求之外，必須獲得滿足低溫沖擊的使用性能，為了滿足低溫沖擊，必須獲得細晶粒的焊縫組織，在低溫壓力容器生產(chǎn)中，如何獲得上述組織？是靠焊接線能量輸入小而均衡來獲取的，既是焊接電流，焊接電壓，焊接速度合理搭配，根據(jù)公式u*i/v的值來決定的。即在實際焊接過程中，技術人員必須嚴格確保焊縫表面不得出現(xiàn)明顯裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題[1]，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。且在壓力容器組裝過程中，技術人員往往需要針對容器的不同部位，利用合理的手段進行有效焊接。介于焊接類型眾多的影響，焊接生產(chǎn)過程中往往會頻繁使用自動化焊接設備。然而，如何提高焊接設備的自動化水平、智能化水平，儼然成為制冷行業(yè)的首要難題。且提高焊接質量、改善工作環(huán)境也成為焊接技術人員的主要要求。
2.1基本含義。
所謂的焊接機械手又可以被稱為焊接機器人。一般多指6軸機器人本體，意味著存在6個維度。焊接機械手在正式應用的過程中，往往可以沿著既定的曲線進行運動，即沿著三維曲線進行運動，直到到達技術人員規(guī)定的位置為止。與此同時，焊接機械手在組成方面，多以控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)為主，其中焊接系統(tǒng)包含的內(nèi)容眾多，如焊接電源、焊槍、焊接軟件系統(tǒng)等。必要時，為完成一項點焊機器人工程，技術人員還需要借助周邊設備進行操作，目的在于進一步提升焊接機械手的工作效率[2]。
2.2基本組成結構。
自動焊接機械手設備主要是以整機結構、控制系統(tǒng)、焊槍位置控制等組成結構為主。其中，整機結構主要是由焊接機頭、行走環(huán)形導軌以及相關控制系統(tǒng)組合而成的結構體系。在實際應用過程中，主要起到控制整體的作用[3]?？刂葡到y(tǒng)主要是指利于微型計算機技術和相關控制技術組合而成的控制系統(tǒng)，利用各模板互相獨立運行且相互協(xié)作的特點，完成對焊接機械手的操作工作。焊槍位置控制主要利用焊槍位置信號、機械電弧擺動模板等系統(tǒng)結構，確保焊槍位置得以有效控制。需要注意的是，在實行全方位自動焊接的過程中，技術人員需要根據(jù)焊接機頭的應用情況，對焊槍位置進行合理調(diào)整，以期確保最終的焊接效果。
2.3基本應用優(yōu)勢。
焊接機械手在正式工作過程中，操作方式比較類似人類的手，主要用來焊接鋼鐵類的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)人工操作相比，焊接機械手往往多具備操作精確高、焊接質量強、焊接工藝參數(shù)容易控制的應用優(yōu)勢。以下是本人結合實踐經(jīng)驗，總結與歸納焊接機械手的基本應用優(yōu)勢，以供參考。首先，焊接機械手多具備工作效果穩(wěn)定、焊接質量較高，且焊接均勻性效果較強的優(yōu)勢，使用焊接機械手更能控制焊接線能量（智能化控制焊接電流，焊接電壓，焊接速度），最大程度削弱了了人為因素，可以達到焊接工藝評定同產(chǎn)品施焊工藝一致性。其次，焊接機械手主要結合自動化技術與智能技術，能夠替代人工操作方式，解決以往人工效果不佳的問題。與此同時，焊接機械手能夠大幅度地提升勞動生產(chǎn)率。最重要的是，焊接機械手可以有效實現(xiàn)24h不間斷生產(chǎn)要求[4]。再次，焊接機械手大體上可以有效改善以往人工環(huán)境不佳的問題，進一步改善工人勞動條件，且可以應對各種有害環(huán)境的干擾，規(guī)避以往焊接質量不高的問題。最后，通過利用焊接機械手可以有效縮短產(chǎn)品的準備周期與生產(chǎn)周期，降低投資成本，且在某種程度上可以實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接需求與自動化焊接需求。
機械手設計論文篇十六
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
機械手設計論文篇十七
摘要：主要從工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀、機械手的應用、機械部分的設計對工業(yè)機械手設計研究等方面進行闡述。
關鍵詞：工業(yè)機械手;設計;研究;。
工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用,工業(yè)機械手在實際工作過程中,必須提高機械手設計的職能,根據(jù)企業(yè)的實際需要進行科學,合理的進行工業(yè)機械手設計,能為企業(yè)的發(fā)展提供服務職能。工業(yè)機械手是一種機械技術與電子技術相結合的高技術產(chǎn)品。采用工業(yè)機械手是提高產(chǎn)品質量與勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,改善勞動條件,減輕勞動強度的一種有效手段。它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術裝備。
1工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀。
1.1驅動方式發(fā)展現(xiàn)狀。
現(xiàn)在的工業(yè)機械手驅動方式,大多采用電機驅動。電機驅動的工業(yè)機械手,具有精度高、驅動力大、響應快等優(yōu)點。同時采用電機驅動,必須使用減速機構,因此,采用電機驅動方式的機械手的成本,會大大高于其他方式驅動的,因而限制了電機驅動機械手的應用。隨著氣動技術的高速發(fā)展,又由于氣壓驅動具有其他驅動方式所沒有的一些優(yōu)點,如成本低、高性價比、無污染、結構簡單、抗干擾能力強等,因而越來越多的工業(yè)機械手,采用氣動控制,因而氣動技術也得到了迅速發(fā)展。
1.2定位精度發(fā)展現(xiàn)狀。
在氣動技術發(fā)展初期,由于技術的不成熟,利用氣壓驅動的工業(yè)機械手的定位精度很低,更無法實現(xiàn)在任意位置的起停,只能靠氣缸兩個終點位置來實現(xiàn)定位,或者采用多位氣缸,而多位氣缸的定位長度,也已經(jīng)由氣缸的行程確定,同樣無法實現(xiàn)機械手在任意位置的起停。如果要多加一個定位位置,或者是要改變預先確定的兩個定位位置之間的距離,則需要另外再設計一個多位氣缸,這樣就會導致氣缸的滑塊導向機構更加復雜。所以,早期的氣動工業(yè)機械手不能實現(xiàn)任意位置的定位,因此限制氣動工業(yè)機械手的發(fā)展。
2.1合單機實現(xiàn)自動化。
生產(chǎn)上出現(xiàn)的許多高效專用加工設備(如各種專用機床等),如果工件的裝卸等輔助作業(yè),繼響人工操作,不僅會增加工人勞動強度,同時亦不能充分發(fā)揮專用設備的效能,必然會影響勞動生產(chǎn)率的提高。若采用機械手代替人工上、下料,則可改變上述不相適應的情況,實現(xiàn)單機自動化生產(chǎn),并為實現(xiàn)多機床看管提供了條件,如:自動機床及其上下料機械手、沖壓機械手、注塑機及其取料機械手等。
2.2組成自動生產(chǎn)線。
在單機自動化的基礎上,若采用機械手自動裝卸和輸送工件,可使一些單機連接成自動生產(chǎn)線。目前在軸類和盤類工件的生產(chǎn)線上,采用機械手來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)尤為廣泛。如:軸類加工自動生產(chǎn)線及其上下料機械手、盤類加工自動生產(chǎn)線及其機械手、齒輪加工機床的上下料機械手等。
3.1手部。
機械手的手部,是用來抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、準確和牢靠程度,都將直接影響到機械手的工作性能,是機械手的關鍵部件之一。
1)手部總體確定。手部是承擔抓取刀具的機構,由手指傳力機構和驅動裝置等組成,是機械手的重要組成部分之一。根據(jù)被抓起部件的材料、形狀、尺寸以及一些特性的不同,此機械手部分為手指式。2)驅動力的計算。手指夾持工件所需要驅動力的大小,在同一夾緊力的條件下,隨所采用的傳動結構的不同而異。但其計算方法都是按照具體的傳動機構進行力的分析,根據(jù)力系平衡原理來進行的。
3.2手腕。
機械手的手腕連接于手和手臂之間,用于調(diào)整手的方向。此機械手能旋轉任何角度,所以手腕能分別獨立的繞x、y、z軸向實現(xiàn)轉動,即實現(xiàn)手×腕的任何角度的伸縮和轉動。
手腕回轉的驅動力距m通常計按下式計算:。
m摩———手腕支撐處的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m慣——手腕運動的慣性力矩(n·m)。
手臂部是機械手的主要執(zhí)行部件,其作用是支承手部,主要用來改變刀具的位置。手部在空間的活動范圍,主要取決于臂部的運動形式。手臂部的運動和結構形式,對機械手的工作性能有著較大的影響。設計時應注意下列幾點:。
1)剛度要好。要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸。實踐證明,空心桿比實心桿剛度大得多。常用鋼管作臂部和導向桿,用工字鋼和槽鋼作支承板,以保證有足夠的剛度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的總重力對其支承或回轉軸所產(chǎn)生的力矩。其對臂部的升降運動和轉動,均將產(chǎn)生影響,設計時應使臂部各部分的質量分布合理,以減少其偏重力矩。3)自重要輕,慣量要小。由于機械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向,為了減少在運動狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的沖擊,除了必須采取有效的緩沖裝置外,還要力求結構緊湊,自重輕,以減少慣性力。
參考文獻。
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[5]日本對工業(yè)機械手的研究應用簡況[j].科技簡報,1978(7):29.
機械手設計論文篇十八
機械手作為一種重要的機器人技術，具有廣泛的應用領域，如工業(yè)生產(chǎn)線、醫(yī)療手術等。在機械手設計實驗中，我通過理論學習和實際動手操縱，深入了解了機械手的結構和控制原理，并且進行了機械手的設計和調(diào)試。在實驗中，我遇到了許多困難和挑戰(zhàn)，但通過不斷的嘗試和探索，我取得了較好的成果，并且對于機械手的設計與應用有了更深入的理解。
二、理論學習。
在實驗開始前，我首先對機械手的基本原理和結構有了一定的了解。通過查閱相關資料和學習，我深入掌握了機械手的結構和功能。機械手通常由機械臂、執(zhí)行器和傳感器等組成，而機械臂又由舵機和關節(jié)組成。在理論學習中，我學到了機械臂運動學和逆運動學的基本原理，并了解了機械手控制系統(tǒng)的設計和算法。
三、實際操縱。
實踐是檢驗真理的唯一標準，只有通過實際操作，才能真正理解機械手的設計與控制。在實驗中，我使用了Arduino開發(fā)板和機械臂模塊進行操縱。首先，我按照實驗指導書，搭建了機械臂的原型和電路連接。然后，我編寫了相關的控制程序，并且通過對Arduino開發(fā)板的編程，實現(xiàn)了機械手的基本動作，如抓取、放置和轉動等。通過實踐操縱，我對機械手的控制原理和程序設計有了更深入的體會。
四、困難與挑戰(zhàn)。
在實驗過程中，我遇到了許多困難和挑戰(zhàn)。首先，機械手的搭建和調(diào)試需要耐心和細心，一旦出現(xiàn)問題，就需要仔細排查，并進行相應的修正。其次，機械手的控制程序設計需要編寫各種傳感器和執(zhí)行器的驅動程序，而且經(jīng)常會出現(xiàn)一些意想不到的問題，如邏輯錯誤或硬件故障，這對我來說是一次不小的挑戰(zhàn)。最后，機械手的運動學和逆運動學的計算復雜，需要充分理解相關數(shù)學和物理知識，這對于我來說也是一次很大的考驗。但是，通過對困難和挑戰(zhàn)的不斷努力和思考，我最終戰(zhàn)勝了困難，取得了較好的成果。
五、總結與展望。
通過機械手設計實驗，我不僅深入了解了機械手的結構和控制原理，還提高了實際操作和問題解決能力。實驗中，我不斷嘗試和調(diào)試，從失敗中吸取教訓，最終取得了成功。在未來，我將進一步學習和研究機械手的相關知識，并且在實際應用中不斷探索，在機械手設計和應用領域取得更大的突破。
總之，機械手設計實驗不僅是對機械手理論知識的鞏固與實踐，更是培養(yǎng)了我們的動手能力和創(chuàng)新思維。通過這次實驗，我對機械手的設計與控制有了更深入的理解，也體會到了科學研究與實踐的魅力。機械手設計實驗是一次寶貴的學習經(jīng)歷，對于我的未來學習和研究有著重要的意義。通過不斷學習和努力，我相信我能在機械手的設計與應用領域取得更好的發(fā)展！
機械手設計論文篇十九
機械手畢業(yè)設計作為機械制造專業(yè)學生的重要學習和綜合實踐環(huán)節(jié)，對于學生來講既是一個挑戰(zhàn)，也是一次鍛煉。從開始構思設計到最終完成，我們走過了很長的一段路程，這里我想分享一下我在機械手畢業(yè)設計中的心得體會。
二、設計前期準備。
機械手這個畢業(yè)設計的難度很大，因此在開始設計前就需要有較為詳盡的準備工作。我們首先要做的是對該設備所需要的技術資料進行系統(tǒng)分析和評估，分析每種資料的特點和優(yōu)缺點，確定是否可行。另外，我們需要確定和確認機械手的細節(jié)和結構方案，制定詳細的進度計劃，并與組員相互協(xié)作，對整個過程進行全面統(tǒng)籌。
三、設計過程中的困惑與突破。
在設計過程中，我們面臨了很多技術難題。其中最大的困難是如何保證機械臂的精度和穩(wěn)定性。為了解決這個難題，我們團隊翻閱了很多文獻，并在老師的幫助下進行深入研究，最終設計出了一種能夠穩(wěn)定運行的結構方案。此時，我們真正感受到了解決問題和突破難關的興奮和成就感。
四、調(diào)試與測試。
機械手的調(diào)試非常重要，畢竟是要保證它的穩(wěn)定性和精度。我們通過不斷地進行實際運行、調(diào)節(jié)和測試，發(fā)現(xiàn)了許多問題，如控制系統(tǒng)并不完善、細節(jié)部分尚需要優(yōu)化等問題，我們很快發(fā)現(xiàn)并進行了改進。這期間，我們除了技術上的問題還聯(lián)想到了許多工程管理和溝通能力的問題，針對這些問題我們也進行了充分的溝通和協(xié)調(diào)。
五、總結與感悟。
機械手畢業(yè)設計的學習讓我受益良多。在畢業(yè)設計中，我們不斷地在技術、溝通和協(xié)作等各個方面進行學習，真正地提高了我們的能力。設計不僅是一種技術，更是一種綜合運用能力和創(chuàng)新思維的表現(xiàn)，希望我們在今后的工作中能夠不斷提升自己，掌握更多實用知識和技能，譜寫屬于自己的精彩篇章。
六、結語。
機械手畢業(yè)設計讓我們感受到了設計的樂趣和挑戰(zhàn)，它培養(yǎng)了我們鍛煉了我們永不放棄的精神和進取的意識，相信我們在今后的學習和工作中也將會落實這些精神，真正做一個優(yōu)秀的機械工程師。
機械手設計論文篇二十
機械手畢業(yè)設計是機械工程專業(yè)學生畢業(yè)前必須完成的重要任務。作為一名機械工程專業(yè)的學生，我在這個領域深耕已有數(shù)年。此次畢業(yè)設計讓我有機會將我所學到的知識應用到實際操作中，通過設計和制造一臺智能機械手，我深刻體會到了設計過程中的優(yōu)勢和劣勢，也有了更深入的認知和領悟。
第二段：設計的初衷。
在設計最初的時候，我的初衷是開發(fā)一款具有自主識別和工業(yè)操作的機械手。我想給這個機械手增加更多的功能，讓它的實際應用性更強。所以我將機械手分為幾個模塊，包括傳感器、控制芯片、機械臂、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行器。
第三段：設計過程中的挑戰(zhàn)。
設計和制造一臺智能機械手是一個充滿挑戰(zhàn)的過程。最先一步是確定如何讓機械手自主識別物品并獲取信息。這需要精確的運動控制，精心設計的機械結構和精準的感應器件。此外，機械手的組裝過程也十分復雜，需要仔細安排方案才能達到最優(yōu)效果。這過程中我遇到了很多技術問題，不過通過不斷嘗試和努力最終克服了這些困難。
第四段：體會和經(jīng)驗。
在畢業(yè)設計過程中，我深入認識到了機械工程設計的核心思想。機械手畢業(yè)設計不僅是理論的檢驗還有實踐過程的考驗。不斷去嘗試新技術，不斷整合不同領域的知識，不斷迭代設計方案。本次畢業(yè)設計不僅學習到了機械設計的基礎理論知識，也學習到了新的工藝技巧和實踐經(jīng)驗。
第五段：結語。
在身為一名機械工程專業(yè)學生的時候，我一直用心去思考機械設計的核心思想。無論是理論還是實踐，畢業(yè)設計都是考驗我們能力的重要機會。雖然設計過程中遇到許多挑戰(zhàn)和問題，但這些困難成全了我對于設計和機械工程的信仰。通過本次畢業(yè)設計，我不僅獲得了寶貴的設計經(jīng)驗和技能，更能夠為我的未來職業(yè)生涯進一步鋪墊。
機械手設計論文篇二十一
在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化，自動化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75%是小批量生產(chǎn)，金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三有50件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的5%。從這里看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而生產(chǎn)的。并且在工業(yè)生產(chǎn)和其他領域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應用于柔性自動線。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。
可編程控制器是繼電器控制和計算機控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。
機械手采用plc控制，具有可靠性高，改變程序靈活等優(yōu)點。無論進行時間控制還是控制或混合控制，都可以通過設置plc的程序實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機械手的動作順序改變程序，是機械手通用性更好。
采用氣壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán)境適應性好。阻力損失和泄露減少。不會污染環(huán)境，造價低。
一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運送到指定目標位置氣動機械手被廣泛應用于汽車制造業(yè)、半導體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等。
課程設計說明書設計目的及主要內(nèi)容。
2.1設計目的。
1、培養(yǎng)plc設計能力；
2、擴展知識結構；
3、培養(yǎng)綜合運用能力；
4、是課堂教學的有益補充。通過本次課程設計，進一步加強自己對機械手和plc的認識，以及它們在生活中廣泛應用。
2.2主要內(nèi)容。
3.1操作要求。
氣動機械手的動作示意圖如圖1所示，氣動機械手的功能是將工件從a處移送到b處?？刂埔鬄椋?BR> 4、機械手的夾鉗的松開、夾緊通過延1s實現(xiàn)；
3.2操作功能。
機械手的操作面板如圖2所示。機械手能實現(xiàn)手動、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。
1、手動工作方式時，用各按鈕的點動實現(xiàn)相應的動作；
3、單步工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手向前執(zhí)行一步；
4、單周期工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手只運行一個周期；
6、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車按鈕時，機械手停止所有的操作。
課程設計說明書plc及機械手的選擇和論證。
4.1plc4.1.1plc簡介。
可編程控制器（簡稱plc）：是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
plc具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。可以預料：在工業(yè)控制領域中，plc控制技術的應用必將形成世界潮流。
4.1.2plc的結構及基本配置。
放型結構，其i/o能力可按用戶需要進行擴展與組合。
cpu：plc中的cpu是plc的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺plc至少有一個cpu。與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、存儲器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。
存儲器：可編程序控制器的存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。i/o模塊：plc的對外功能，主要是通過各種i/o接口模塊與外界聯(lián)系的。電源模塊：有些plc中的電源，是與cpu模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為plc各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24v的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220vac或110vac，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24v。
mechanicalhand也被稱為自動手，autohand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
機械手簡述:機械手的形式是多種多樣的，有的較為簡單，有的較為復雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執(zhí)行機構、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。
1．執(zhí)行機構。
機械手的執(zhí)行機構，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機構，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉動作。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動。
2．傳動系統(tǒng)。
執(zhí)行機構的動作要由傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。常用機械手傳動系統(tǒng)分機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電力傳動等幾種形式。
3.控制系統(tǒng)。
機械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機械手按一定的程序、方向、位置、速度進行動作，簡單的機械手一般不設置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開關、繼電器、控制閥及電路便可實現(xiàn)動傳動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機構按要求進行動作．動作復雜的機械手則要采用可編程控制器、微型計算機進行控制。
5.1操作方式。
設備的操作方式一般可分為手動和自動兩大類，手動操作方式主要用于設備的調(diào)整，自動操作方式用于設備的自動運行。
手動操作方式------手動操作：用單個按鈕接通或斷開各自對應的負載。
自動操作方式------單步運行：每按一次啟動按鈕，設備前進一個工步。------單周期運行：在原點位置時，按下啟動按鈕設備自動運行一個周期后停止原位；途中按下停止按鈕，設備停止運行；再按下啟動按鈕時，設備從斷點處繼續(xù)運行，直到原位停止。
-------連續(xù)運行：在原點位置按下啟動按鈕，設備按既定工序連續(xù)反復運行。中途按下停止按鈕，設備運行到原位停止。
5.2plc的i/o分配接線。
i/o分配及接線圖i軟件電路設計及描述。
主程序是整個程序的開始，系統(tǒng)讀取的時候一定從主程序開始，至于之后需執(zhí)行哪個子程序，都在主程序中體現(xiàn)。sm0.0的常開觸點一直閉合，鏈接公用程序，公用程序是無條件執(zhí)行的；在手動控制方式中，i2.0為on時，其常開觸點閉合，執(zhí)行“手動”子程序；在回原點控制方式中，i2.1為on時，其常開觸點閉合，執(zhí)行“回原點”子程序；在單步、單周期和連續(xù)控制方式中，i2.2、i2.3、i2.4并聯(lián)，其中任何一個為on時，執(zhí)行“自動”子程序。主程序梯形圖為：
圖2-1主程序梯形圖。
6.2公用程序設計。
公用程序用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務，以及不同的工作方式之間相互切換的處理。左限位開關i0.4、上限位開關i0.2的常開觸點和表示機械手松開的q0.1的常閉觸點串聯(lián)接通時，“原點條件”m0.5變?yōu)閛n，機械手處于原點狀態(tài)，在開始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動或自動回原點狀態(tài)時，初始步對應的m0.0將被置位，為進入單步、單周期和連續(xù)工作方式作好準備。若m0.5為off狀態(tài)，m0.0被復位，初始步為不活動步，按下啟動按鈕也不能進入步m2.0，系統(tǒng)不能在單步、單周期和連續(xù)工作方式下工作。
m1.0~m1.5復位。在非連續(xù)方式，i2.4的常閉觸點閉合，表示連續(xù)工作狀態(tài)的標志m0.7復位。公用程序梯形圖為：
圖2-2公用程序梯形圖。
在手動程序中，為了保證系統(tǒng)安全運行，設置了上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖，防止功能相反的兩個輸出同時為on；限位開關i1.2的常開觸點閉合使得輸出q0.1置位得電，表示工件已夾緊；當左限位開關或右限位開關的常開觸點閉合同時限位開關i0.7常開觸點閉合時，輸出q0.1復位失電，表示工件已松開；i0.1~i0.4的常閉觸點，限制機械手移動的范圍；上限位開關i0.2的常開觸點與控制左右行的q0.4和q0.3的線圈串聯(lián)，機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞；只允許機械手在最左邊或最右邊時上升、下降和松開工件。
手動程序梯形圖為：
圖2-3手動程序梯形圖。
自動程序（包括單步、單周期和連續(xù)）采用起保停電路控制。單周期、連續(xù)和單步工作方式主要用“連續(xù)”標志m0.7和“轉換允許”標志m0.6來區(qū)分，m0.0表示初始步，m2.0~m2.7分別表示下降、夾緊、上升、右行、下降，松開、上升、左行標志。當系統(tǒng)處于單步工作狀態(tài)時，i2.2常閉觸點斷開，只有在每按下一次啟動按鈕i2.6，m0.6才能得電一個掃描周期，程序執(zhí)行一步，以此來實現(xiàn)單步執(zhí)行，此時轉換不允許。當系統(tǒng)處于連續(xù)工作狀態(tài)時，m0.6始終得電，按下啟動按鈕i2.6后同時未按停止按鈕i2.7之前，“連續(xù)”標志m0.7始終得電，系統(tǒng)首先通過m0.0、m0.5、i2.6使m2.0得電，進而開始程序執(zhí)行，由于m0.7始終得電，其常閉觸點斷開，使得程序執(zhí)行完一個周期后不在進入初始步m0.0，而是直接進入m2.0，開始了下一個周期的執(zhí)行，以此來實現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行。當系統(tǒng)處于單周期工作狀態(tài)時，m0.7不得電，m0.6得電，按下啟動按鈕i2.6后系統(tǒng)也是首先通過m0.0、m0.5、i2.6使m2.0得電，進而開始程序執(zhí)行，由于m0.7不得電，其常閉觸點閉合，當程序執(zhí)行完一個周期后，返回初始步m0.0，此時程序再要執(zhí)行必須重新按下啟動按鈕i2.6，以此來實現(xiàn)單周期執(zhí)行。自動程序梯形圖見附錄1。
6.5自動回原點程序設計。
自動回原點程序用起保停電路設計。在此工作方式下，i2.1為on，按下啟動按鈕i2.6后，機械手可能處于三種情況下，應分別處理。
q0.1為0狀態(tài)，即機械手處于松開狀態(tài)，應直接返回原點應進入上升步m1.4或左行。
步m1.5；若q0.1為1狀態(tài)同時機械手在最右邊此時說明應執(zhí)行下降步m1.2,；若q0.1為1狀態(tài)同時機械手不在最右邊，應將工件先送到b點，再返回原點，進入步m1.0。
可編程控制器課程設計是課程當中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設計使我對plc設計過程有進一步了解，對plc產(chǎn)品的有關的控制知識有了深刻的認識。
因為理論知識學的不牢固，在設計遇到了不少問題，通過理論與實際的結合，進一步提高觀察、分析和解決問題的實際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應社會主義現(xiàn)代化建設需要的高素質的復合型人才。運用學習成果，把理論運用于實際，使理論得以提升，形成創(chuàng)新思想。通過此次設計過程，鞏固了專業(yè)基礎知識，培養(yǎng)了我綜合應用可編程控制器設計課程及其他課程的理論知識和應用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，為今后的學習和工作過程打下基礎。
參考文獻。
附錄1自動程序梯形圖：
附錄2自動回原點程序梯形圖：
機械手設計論文篇二十二
摘要：氨制冷系統(tǒng)壓力管道主要應用于冷凍業(yè)，其中壓力管道是設備安全監(jiān)管的核心內(nèi)容，而影響管道安全的是焊接接頭的質量，本文主要是對氨制冷壓力管道焊接接頭進行缺陷及顯微組織檢測，分析焊接缺陷產(chǎn)生的原因，以及對管道安全的危害，并提出提高氨制冷管道焊接質量的建議。
關鍵詞：氨；制冷；壓力管；焊接；質量；檢測；分析。
1氨制冷壓力管道結構和技術性能。
氨制冷系統(tǒng)主要是由螺桿壓縮機組、高效臥式冷凝器、儲氨器、排液桶、低壓循環(huán)桶、屏蔽氨泵、中間冷卻器、吊頂冷風機、集油器、緊急泄氨器、高效臥式蒸發(fā)器、氨液分離器等組成。氨制冷壓力管道主要用于輸送氨液和氨液，是通過氨泵進行加壓強制供應，在連接低壓排液桶到蒸發(fā)器，然后回到冷凝器中，形成一個封閉循環(huán)系統(tǒng)。所以氨制冷壓力管道很重要，它承受著壓力、溫度、載荷的隨時變化。氨制冷壓力管道主要是由安全管道、熱氨管道、吸氣管道、液體管道、油管道、平衡管道、放空管道、排液管道等組成的。
機械手設計論文篇二十三
引言。
近年來，隨著我國環(huán)保力度的逐步加大，對污水的處理上逐漸由點到面，實行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊，各類工廠分布較為分散的狀況給我國的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當而直接排放進江海湖泊，不僅給我國的生活用水帶來影響，也會阻礙工業(yè)等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以對污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問題。電氣自動控制系統(tǒng)的應用，將提高污水處理的效率，為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個良好的發(fā)展平臺。
1自動控制系統(tǒng)的組成以及特點。
1.1自動控制系統(tǒng)的組成。
自動控制系統(tǒng)的組成較為復雜，一般由自動控制、數(shù)據(jù)采集以及信號處理等方面的內(nèi)容組成。在進行污水處理時，只有這幾個部分協(xié)調(diào)配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達到最好。自動控制部分主要負責系統(tǒng)的運行，使得系統(tǒng)在無人控制的情況下，也能夠按照原有設定的系統(tǒng)進行運行，將人從繁重、危險的工作中解救出來；數(shù)據(jù)采集部分主要負責系統(tǒng)的監(jiān)控，當系統(tǒng)屬于運行狀態(tài)時，數(shù)據(jù)采集部分能夠對污水處理的狀況進行檢測，保證系統(tǒng)的`正常化運行；信號處理部分是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時，就會及時的對系統(tǒng)進行修復，確保污水處理的效率與質量。自動控制系統(tǒng)是一個整體化的設施，只有各部分之間相輔相成，才能實現(xiàn)污水處理的高效化。
1.2自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點。
從另一種角度而言，自動控制系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩部分。這兩部分雖然完全不同，但是卻是缺一不可。為了實現(xiàn)電氣自動控制系統(tǒng)的方便化操作，自動控制系統(tǒng)中往往嵌入了目前發(fā)展較為成熟的軟件工程技術。操作員進行操作時，可以結合軟件的優(yōu)點通過功能圖塊進行編程，提高系統(tǒng)操作的便捷性。除此之外，對于一些較為復雜的工程項目，可以利用高級語言完成相關的數(shù)學算法，在簡化項目復雜程度的同時，可以實現(xiàn)功能塊的嵌套，優(yōu)化系統(tǒng)的性能。硬件與軟件不同，但是在一定程度上被軟件限制選擇的范圍。通常情況下，一款軟件的集成程度越高、功能越強，那么對硬件的配置要求就越苛刻，污水處理工廠的成本就會增加。所以在軟件的制作過程中，我們要兼顧硬件的選擇，只有這樣才能在不影響污水處理效率的情況下，節(jié)省開支，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
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機械手設計論文篇二十四
機械手畢業(yè)設計是機械類專業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，也是一個技能和思維的考驗。在這段時間里，我學到了很多知識，積累了很多經(jīng)驗，也收獲了不少體會。今天，我就來分享一下自己的機械手畢業(yè)設計心得體會。
第二段：學到的知識。
在機械手畢業(yè)設計中，我首先學到的是機械原理和相關知識。在平時的學習中，這些知識的學習比較抽象，很難理解。但是在設計中，這些知識得到了很好的應用，讓我更加深入地理解了機械原理的本質。同時，我還學到了大量的電子、傳感器和控制方面的知識，這些知識的掌握對于今后的工作和個人發(fā)展都將有著重要的作用。
第三段：解決問題的能力。
在機械手畢業(yè)設計中，我運用了許多知識和技能，但更重要的是解決問題的能力。在設計中，難免會遇到一些問題，例如機械部件的不匹配、程序的錯誤等等。在這種情況下，我需要及時地找到問題的根源，制定解決方案并實施。這個過程既鍛煉了我的思維能力，也提高了我的實踐能力。
第四段：團隊協(xié)作能力。
機械手畢業(yè)設計是一個團隊項目，需要多個人的協(xié)作才能完成。通過這段時間的合作，我深刻地認識到了團隊協(xié)作的重要性。在設計中，每個小組成員都有自己的分工和任務，需要互相協(xié)作才能順利完成。通過這樣的團隊協(xié)作，我學會了如何與他人合作，如何相互溝通和協(xié)調(diào)，這對于我今后的人際交往和職業(yè)發(fā)展都將有著積極的影響。
第五段：總結。
在機械手畢業(yè)設計中，我學到了很多知識，積累了很多經(jīng)驗，收獲了不少體會。知識是我們在畢業(yè)設計中的基礎，解決問題的能力是我們在設計中的關鍵，團隊協(xié)作是我們在設計中的必要。通過這樣的畢業(yè)設計，我不僅學會了機械手的技術和知識，也提高了自己的實踐能力和團隊協(xié)作能力。在今后的生活和工作中，我將繼續(xù)努力，發(fā)揮自己的潛力和能力，為自己的未來開創(chuàng)更美好的道路。
機械手設計論文篇一
班級：機制專101。
學號：xxx。
學生姓名：xx。
1、課題來源。
移動工件功能的自動化裝置，它是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機械手越來越廣泛的得到應用，在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更普遍。近年來，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)fms和柔性制造單元fmc中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊，而且適性很強。當工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質量，更好地適應市場競爭的需要。而目前我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術上考慮都是十分必要的。為此，我們把設計制作輸送線上助力搬運機械手作為我們研究的課題。
2、研究的目的、意義。
2.1課題研究的目的。
現(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)流水線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了氣動機械手。車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊，都采用了各種特殊功能的氣動機械手高頻率的點焊、力控的準確性及完成整個工序過程的高度自動化，堪稱是最有代表性的氣動機械手應用之一。現(xiàn)在的機械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在以下幾個缺點:。
且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。
(2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時，液體粘度變化，引起運動特性變化。
(3)因液壓脈動和液體中混入空氣，易產(chǎn)生噪聲。
(4)為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平要求較高，故價格較高;且使用維護需要較高技術水平。
鑒于以上這些缺陷，本機械手擬采用氣壓傳動，氣動技術有以下優(yōu)點:。
(1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設置回收管道和容器:介質清潔，管道不易堵塞，不存在介質變質及補充的問題.
(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。
(3)動作迅速，反應靈敏。氣動系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統(tǒng)也能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。
(4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。
(5)工作環(huán)境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動與控制系統(tǒng)比機械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。
(6)成本低廉。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求，制造容易，成本較低。
而且對于不太復雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統(tǒng)己被接受，但由于氣動機器人這一體系己經(jīng)取得的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業(yè)自動化領域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。
2.2課題研究的意義。
在機械工業(yè)中，應用機械手的意義可以概括如下：
一、以提高生產(chǎn)過程中的自動化程度應用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。
二、以改善勞動條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。
三、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應用機械手代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側面。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力和更準確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進行工作生產(chǎn)。綜上所述，有效的應用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。
3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
3.1國內(nèi)的研究現(xiàn)狀。
工業(yè)機械手最早應用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。工業(yè)機械手延伸和擴大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險、有害、有毒、低溫和高溫等惡劣環(huán)境中工作：代替人完成繁重、單調(diào)重復勞動，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質量。目前主要應用與制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車制造、塑料加工、通用機械制造及金屬加工等工業(yè)。工業(yè)機械手與數(shù)控加工中心，自動搬運小車與自動檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，機械手的應用領域日益擴大。
我國的工業(yè)機械手發(fā)展主要是逐步擴大其應用范圍。在應用專業(yè)機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，研制出示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等?？梢詫C械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構，設計成典型的通用機構，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型機構，組裝成各種用途的機械手，即便于設計制造，又便于跟換工件，擴大了應用范圍。目前國內(nèi)機械手主要用于機床加工、鍛造。熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國內(nèi)主要是逐步擴大應用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件，在應用專業(yè)機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，有條件的要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機械手，并考慮與計算機連用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。
3.2國外研究現(xiàn)狀。
國外機械手在機械制造行業(yè)中應用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。如發(fā)生少許偏差時候，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。目前已經(jīng)取得一定的成績。
3.3發(fā)展趨勢。
目前世界高端工業(yè)機械手均具有高精化，高速化，多軸化，輕量化等的發(fā)展趨勢。定位精度可以滿足微米及亞微米級要求，運行速度可以達到3m/s，良新產(chǎn)品可以達到6軸，負載2kg的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100kg。更重要的是將機械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相互結合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時，隨著機械手的小型化和微型化，其應用領域將會突破傳統(tǒng)的機械領域，從而向著電子信息、生物技術、生命科學及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。
4.發(fā)展前景及方向。
4.1重復高精度。
1.論文開題報告格式及如何寫論文開題報告。
2.本科論文開題報告。
3.日語論文開題報告。
4.論文開題報告題目。
5.論文開題報告內(nèi)容。
6.軟件論文開題報告。
7.包裝論文的開題報告。
論文開題報告。
9.論文的開題報告。
10.畢業(yè)論文開題報告會_開題報告。
機械手設計論文篇二
隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求，由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、xy軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。
一四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程。
機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手(1)、xy軸絲杠組(2)、轉盤機構(3)、旋轉基座(4)等組成。
其運動控制方式為：(1)由伺服電機驅動可旋轉角度為360°的氣控機械手(有光電傳感器確定起始0點)；(2)由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿x、y軸移動(有x、y軸限位開關)；(3)可回旋360°的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉(其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成)；(4)旋轉基座主要支撐以上3部分；(5)氣控機械手的張合由氣壓控制(充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開)。
其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。
步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。
二控制器件選型。
為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：
1.步進電機及其驅動器。
本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。
2.伺服電機及其驅動器。
機械手的旋轉動作采用松下伺服電機a系列小慣量msma5aza1g，其額定輸出50w、100/200v共用，旋轉編碼器規(guī)格為增量式(脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線）；有油封，無制動器，軸采用鍵槽連接。該電機采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500hz；定位超調(diào)整定時間縮短為以往松下伺服電機產(chǎn)品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能，可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位，也可通過外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動增益調(diào)整和實時自動增益調(diào)整兩種自動增益調(diào)整方式，還配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同時控制多達16個軸。伺服電機驅動器為a系列msda5a3a1a，適用于小慣量電動機。
3.直流電機。
可回旋360°的轉盤機構有直流無刷電機帶動，系統(tǒng)選用的是北京和時利公司生產(chǎn)的57bl1010h1無刷直流電機，其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機驅動器使用北京和時利公司生產(chǎn)的bl-0408驅動器，其采用24～48v直流供電，有起停及轉向控制、過流、過壓及堵轉保護，且有故障報警輸出、外部模擬量調(diào)速、制動快速停機等特點。
4.旋轉編碼器。
在可回旋360°的轉盤機構上，安裝有omron公司生產(chǎn)的e6a2增量型旋轉編碼器，編碼器將信號傳給plc，實現(xiàn)轉盤機構的精確定位。
5.plc的選型。
根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選用omron公司生產(chǎn)的cpm2a小型機。cpm2a在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設定和時鐘功能等。cpm2a的cpu單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用問題，所以它是在設備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能保證了與個人計算機、其它omronpc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。
三軟件編程。
1.軟件流程圖。
流程圖是plc程序設計的基礎。只有設計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表，最終完成程序的設計。所以寫出流程圖非常關鍵也是程序設計首先要做的任務。依據(jù)四軸聯(lián)動簡易機械手的控制要求，繪制流程圖如圖2所示。
2.程序部分。
由于論文篇幅有限，這里只列出了開始兩段程序，供讀者參閱，見圖3。
四結束語。
四軸聯(lián)動簡易機械手的各個動作和狀態(tài)都由plc控制，不僅能滿足機械手的手動、半自動、自動等操作方式所需的大量按扭、開關、位置檢測點的要求，更可通過接口元器件與計算機組成plc工業(yè)局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信與網(wǎng)絡控制。使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中.
機械手設計論文篇三
摘要：主要從工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀、機械手的應用、機械部分的設計對工業(yè)機械手設計研究等方面進行闡述。
工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用,工業(yè)機械手在實際工作過程中,必須提高機械手設計的職能,根據(jù)企業(yè)的實際需要進行科學,合理的進行工業(yè)機械手設計,能為企業(yè)的發(fā)展提供服務職能。工業(yè)機械手是一種機械技術與電子技術相結合的高技術產(chǎn)品。采用工業(yè)機械手是提高產(chǎn)品質量與勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,改善勞動條件,減輕勞動強度的一種有效手段。它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術裝備。
1工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀。
1.1驅動方式發(fā)展現(xiàn)狀。
現(xiàn)在的工業(yè)機械手驅動方式,大多采用電機驅動。電機驅動的工業(yè)機械手,具有精度高、驅動力大、響應快等優(yōu)點。同時采用電機驅動,必須使用減速機構,因此,采用電機驅動方式的機械手的成本,會大大高于其他方式驅動的,因而限制了電機驅動機械手的應用。隨著氣動技術的高速發(fā)展,又由于氣壓驅動具有其他驅動方式所沒有的一些優(yōu)點,如成本低、高性價比、無污染、結構簡單、抗干擾能力強等,因而越來越多的工業(yè)機械手,采用氣動控制,因而氣動技術也得到了迅速發(fā)展。
1.2定位精度發(fā)展現(xiàn)狀。
在氣動技術發(fā)展初期,由于技術的不成熟,利用氣壓驅動的工業(yè)機械手的定位精度很低,更無法實現(xiàn)在任意位置的起停,只能靠氣缸兩個終點位置來實現(xiàn)定位,或者采用多位氣缸,而多位氣缸的定位長度,也已經(jīng)由氣缸的行程確定,同樣無法實現(xiàn)機械手在任意位置的起停。如果要多加一個定位位置,或者是要改變預先確定的兩個定位位置之間的距離,則需要另外再設計一個多位氣缸,這樣就會導致氣缸的滑塊導向機構更加復雜。所以,早期的氣動工業(yè)機械手不能實現(xiàn)任意位置的定位,因此限制氣動工業(yè)機械手的發(fā)展。
2.1合單機實現(xiàn)自動化。
生產(chǎn)上出現(xiàn)的許多高效專用加工設備(如各種專用機床等),如果工件的裝卸等輔助作業(yè),繼響人工操作,不僅會增加工人勞動強度,同時亦不能充分發(fā)揮專用設備的效能,必然會影響勞動生產(chǎn)率的提高。若采用機械手代替人工上、下料,則可改變上述不相適應的情況,實現(xiàn)單機自動化生產(chǎn),并為實現(xiàn)多機床看管提供了條件,如:自動機床及其上下料機械手、沖壓機械手、注塑機及其取料機械手等。
2.2組成自動生產(chǎn)線。
在單機自動化的基礎上,若采用機械手自動裝卸和輸送工件,可使一些單機連接成自動生產(chǎn)線。目前在軸類和盤類工件的生產(chǎn)線上,采用機械手來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)尤為廣泛。如:軸類加工自動生產(chǎn)線及其上下料機械手、盤類加工自動生產(chǎn)線及其機械手、齒輪加工機床的上下料機械手等。
3.1手部。
機械手的手部,是用來抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、準確和牢靠程度,都將直接影響到機械手的工作性能,是機械手的關鍵部件之一。
1)手部總體確定。手部是承擔抓取刀具的機構,由手指傳力機構和驅動裝置等組成,是機械手的重要組成部分之一。根據(jù)被抓起部件的材料、形狀、尺寸以及一些特性的不同,此機械手部分為手指式。2)驅動力的計算。手指夾持工件所需要驅動力的大小,在同一夾緊力的條件下,隨所采用的傳動結構的不同而異。但其計算方法都是按照具體的傳動機構進行力的分析,根據(jù)力系平衡原理來進行的。
3.2手腕。
機械手的手腕連接于手和手臂之間,用于調(diào)整手的方向。此機械手能旋轉任何角度,所以手腕能分別獨立的繞x、y、z軸向實現(xiàn)轉動,即實現(xiàn)手×腕的任何角度的'伸縮和轉動。
手腕回轉的驅動力距m通常計按下式計算:。
m摩———手腕支撐處的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m慣——手腕運動的慣性力矩(n·m)。
3.3手臂。
手臂部是機械手的主要執(zhí)行部件,其作用是支承手部,主要用來改變刀具的位置。手部在空間的活動范圍,主要取決于臂部的運動形式。手臂部的運動和結構形式,對機械手的工作性能有著較大的影響。設計時應注意下列幾點:。
1)剛度要好。要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸。實踐證明,空心桿比實心桿剛度大得多。常用鋼管作臂部和導向桿,用工字鋼和槽鋼作支承板,以保證有足夠的剛度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的總重力對其支承或回轉軸所產(chǎn)生的力矩。其對臂部的升降運動和轉動,均將產(chǎn)生影響,設計時應使臂部各部分的質量分布合理,以減少其偏重力矩。3)自重要輕,慣量要小。由于機械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向,為了減少在運動狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的沖擊,除了必須采取有效的緩沖裝置外,還要力求結構緊湊,自重輕,以減少慣性力。
參考文獻。
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機械手設計論文篇四
施工企業(yè)應成立專門的機械管理機構，制定各種規(guī)章制度和工程機械用表，監(jiān)督指導項目部的機械管理工作。
根據(jù)工期負責對機械設備進行采購、租賃，并優(yōu)化配置以保證機械以最高效率來完成生產(chǎn)。
項目部也應增設機械管理組，負責對本項目部的機械管理工作，同時抓好生產(chǎn)一線的機械管理，例如依據(jù)工程量合理安排機械，負責操作人員業(yè)績考核，統(tǒng)計工作量等。
并注意機械各項常用數(shù)據(jù)的收集，為將來的機械配置和維修工作做好基礎工作。
2.2實行規(guī)范作業(yè)，加強安全教育。
加強機械設備管理首先要提高人的思想素質，現(xiàn)代化和機械設備專業(yè)化技術程度，只有不斷加強對廣大員工專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)，不斷補充新知識、新理論、新方法，才能適應現(xiàn)代化發(fā)展的需要。
對于此，可以從以下幾個方面入手：第一，要求機械設備管理人員在開展工作的過程中應規(guī)范自身操作行為，并在操作規(guī)程的基礎上對設備展開使用;第二，機械設備管理人員應通過培訓等方式提高自身管理水平，最終將其應用于實際管理中，提高公路機械設備管理質量。
另外，機械設備管理人員應實現(xiàn)技術與紀律性并存，即在工作開展的過程中，應有效掌控機械設備使用管理規(guī)章內(nèi)容，并對其進行嚴格遵守;第三，為了加強公路工程機械設備管理人員的安全意識，施工單位應定期安排管理人員參加相應的培訓，進而通過培訓的形式提高其安全意識，避免安全事故的發(fā)生。
工程安全問題的發(fā)生將嚴重影響到公路工程施工的整體質量和效益，因而在開展公路工程施工的過程中，施工企業(yè)要加強安全教育。
同時也應在施工現(xiàn)場布置多種形式的安全防護措施，從根本避免事故的發(fā)生對機械設備管理人員人身安全造成一定的影響。
2.3加強預防檢查，科學維護保養(yǎng)。
實踐證明，加強預防檢查是提高公路工程機械設備管理的有效途徑之一。
因為若公路工程施工單位在工作開展的過程中能定期對設備進行檢查，那么將及時發(fā)現(xiàn)問題的源頭所在，并對其進行有效的解決，從而由此減小問題的產(chǎn)生對設備正常運行所造成的影響。
因而在公路工程施工過程中，施工單位應給予其高度的重視。
并要求工程機械設備管理人員在開展工作的過程中也應將其落到實處，做好預防檢查。
預防檢查分為日常維護和巡檢兩個部分。
在日常維護中，要求機械設備管理人員要定期對設備展開維護工作，并將其維修情況記錄下來，便于日后維護工作的展開。
而巡檢環(huán)節(jié)的實施，要求機械設備管理人員要定期對設備的零件、完好度等方面進行檢查，確保設備運行安全。
另外，在公路工程機械設備管理中，科學維護保養(yǎng)也是至關重要的，公路工程機械設備管理人員切不可盲目展開維修工作。
比如公路施工現(xiàn)場出現(xiàn)的潤滑油更換時不講牌號、更換的周期不按時等不科學的作法，雖然其后果不會立即顯現(xiàn)出來，但卻嚴重影響設備的有效使用壽命。
總之，為在工程施工中充分發(fā)揮機械設備的作用，必須重視施工機械管理。
切實執(zhí)行機械設備使用和維修管理規(guī)定，同時根據(jù)工程的實際特點，優(yōu)化管理制度，保證設備的正常運轉，才能為工程施工任務的順利完成提供保障。
對于此，要求公路施工管理部門必須構建相應的考核制度，以此來規(guī)范公路施工機械設備管理行為的規(guī)范性，為當今公路施工工作的展開打下良好基礎，并由此為人們的出行帶去較大的便利。
參考文獻：
[1]王輝坡。
[2]秦英。
[3]高潤松。
[4]田少民。
【2】解決筑養(yǎng)路機械設備管理問題的有效對策。
摘要。
引言。
筑養(yǎng)路機械設備管理的有效應用，不僅可以對筑養(yǎng)路機械設備進行監(jiān)督和控制，還可節(jié)約機械設備成本，促使施工企業(yè)經(jīng)濟效益提升，推動施工單位在競爭日益激勵的市場環(huán)境中良好發(fā)展創(chuàng)造條件。
而目前諸多施工單位所落實的筑養(yǎng)路機械設備管理工作存在這樣或那樣的問題，使其應用效果降低，這不利于保證機械設備有效應用，更不利于公路建設的高質量完成。
所以，施工單位應注意強化筑養(yǎng)路機械設備管理。
機械手設計論文篇五
工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。
我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。
計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。
隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。
1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。
工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。
廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。
2總體方案論證。
2.1機械系統(tǒng)。
本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。
現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：
各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。
2.2驅動系統(tǒng)。
步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。
所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。
底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。
整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。
2.3控制系統(tǒng)。
控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：
方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。
方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。
最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。
3硬件方案設計。
設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。
現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。
工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調(diào)用。
通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調(diào)用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。
3.2步進電機驅動器。
使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：
脈沖信號的產(chǎn)生：
脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。
信號分配：
感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。
功率放大：
功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。
為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：
說明：
cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。
opto：接+5v。
free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。
dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。
vcc：直流電源正端。
gnd：直流電源負端。
a：接電機引出線紅線。
b：接電機引出線黃線。
步進電機及其驅動器、開關電源的選型：
表3-1步進電機及其驅動器的選型。
根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：
表3-4開關電源的選型。
4軟件方案設計。
整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。
同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。
4.2變量統(tǒng)計。
根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：
表4-1i/o點統(tǒng)計。
4.3plc程序編寫。
程序流程圖如圖4-1程序流程圖：
shape*mergeformat。
圖4-1程序流程圖。
melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自動程序：
結束語。
本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。
在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。
存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。
建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。
機械手設計論文篇六
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
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機械手設計論文篇七
一、實驗目的：
通過對一個三自由度氣動機械手的控制程序的設計，熟悉基于plc的類似機械手機器人的控制特點，掌握其設計方法，設計思路，為今后工作中plc的應用打下基礎。
二、實驗裝置：
隨著生產(chǎn)自動化程度的提高，機械手和機器人已經(jīng)越來越多的應用到工業(yè)生產(chǎn)當中，本實驗是使用plc控制一部三自由度氣動機械手，這部機械手有4個動作，手抓的抓取和放松，上下移動，前后移動，左右擺動。由4個氣缸分別控制。
三、實驗要求：
1、熟悉plc對氣動系統(tǒng)的控制元件—電磁閥的控制方法。
2、按照設定的動作順序使機械手動作：
節(jié)拍的控制使用時間原則，每個節(jié)拍為5秒。
四、實驗過程：
2、畫出氣動系統(tǒng)原理圖。
3、氣動系統(tǒng)接線。
4、plc控制程序設計。
5、控制系統(tǒng)接線并調(diào)試。
五、實驗報告：
1、整理出plc控制程序梯形圖。
2、總結程序編寫和調(diào)試中的經(jīng)驗和體會。
改變動作順序和動作節(jié)拍修改程序并調(diào)試成功。
機械手設計論文篇八
這次為期六個月的畢業(yè)頂崗實習是我順利完成大學所有課程以及參與社會實踐活動很重要的一部分。在就業(yè)指導處老師幫助下我在xxx科技集團參加畢業(yè)頂崗實習?？梢哉f我在這里的頂崗實習中學到了很多在課堂沒學到的知識，受益匪淺，為畢業(yè)之后順利就業(yè)奠定了良好的基礎。
xxxx園區(qū)，位于煙臺開發(fā)區(qū)，現(xiàn)有員工近8萬人，工業(yè)總產(chǎn)值居于xxx在大陸八大工業(yè)園區(qū)的第三位，僅次于xxxx園區(qū)，將建設成為山東半島最大的xx產(chǎn)品工業(yè)基地。目前園區(qū)內(nèi)主要有xx和xx兩大事業(yè)群。
我的頂崗實習崗位是xxx事業(yè)群cnp組裝xx線完成品檢查，在師傅和同事的幫助下，我順利完成了各項生產(chǎn)、檢測任務，通過不懈的努力和出色的表現(xiàn)，得到了領導和同事的一致認可。
二、主體。
2、1頂崗實習目的。
2、11畢業(yè)頂崗實習是我們機械制造與自動化專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入教學計劃中的。通過本次頂崗實習使我能夠從理論高度上升到實踐高度，更好的實現(xiàn)理論和實踐的結合，為我以后的工作和學習奠定初步的基礎。
2、12可以使我們通過頂崗實習獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面;同時畢業(yè)頂崗實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，使我能夠親身感受到由一個學生轉變到一個職業(yè)人的過程。逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉變。
2、13培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能;體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們以后的工作，奠定十分必要的基礎。
2、2頂崗實習單位及崗位介紹;。
2、21頂崗實習單位簡介。
xxxxx科技集團簡介：
xxxxxx位于煙臺開發(fā)區(qū)，現(xiàn)有員工近8萬人，工業(yè)總產(chǎn)值居于xxx陸八大工業(yè)園區(qū)的第三位，僅次于深圳上海園區(qū)，將建設成為山東半島最大的xx產(chǎn)品工業(yè)基地。目前園區(qū)內(nèi)主要有xxx和xxx兩大事業(yè)群。xxx煙臺科技園20xx年開始進行投資設廠前置籌備工作，20xx年7月正式投產(chǎn)運營。xxx科技集團以實力創(chuàng)效益，以效益謀發(fā)展，以發(fā)展營造規(guī)模，以規(guī)模換取口碑，以口碑造聲勢，以強大聲勢進軍市場，以實力贏得了世界五百強企業(yè)之稱號。
企業(yè)的經(jīng)營理念：愛心、信心、決心。
企業(yè)的從業(yè)精神：融合、責任、進步。
企業(yè)的成長定位：長期、穩(wěn)定、發(fā)展、科技、國際。
企業(yè)的文化特征：辛勤工作的文化;。
負責任的文化;。
團結合作且資源共享的文化;。
有貢獻就有所得的文化。
企業(yè)的核心競爭力：速度、品質、技術、彈性、成本。
2、22崗位介紹。
我們生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱是xxx,是一種高端游戲機，是為日本企業(yè)代做的產(chǎn)品。我從事的崗位是完成品檢查，隸屬于檢測段，是組裝段與后測試段的過度，有著至關重要的作用。我的工作就是把待檢測品從流水線上取下來，然后放在完成品檢查治具上，拉合把手，啟動電源，待被檢查品進入檢測畫面后，按照畫面的提示操作，嚴格按照sop作業(yè)，直到出現(xiàn)xxx畫面。然后關閉電源，把被檢查物從完成品檢查治具上取出，放回流水線。在檢查過程中，可能出現(xiàn)各種情況的不良現(xiàn)象。如xxx為電池沒電了，需要更換電池，在這個過程中必須關機。要是出現(xiàn)其他代碼，需寫不良品票，按照公司的要求詳細、認真填寫不良品票。如xxxx,這樣的填寫不良品票，送修就行了!
2、3頂崗實習內(nèi)容及過程。
2、31了解過程。
起初，剛進入車間的時候，車間里的一切對我來說都是陌生的。車間里的工作環(huán)境還好，就是人特別多，車間也非常大，有1000多平方。呈現(xiàn)在眼前的一幕幕讓人的心中不免有些茫然，即將在這較艱苦的環(huán)境中工作6個月。第一天進入車間開始工作時，所在線體的線長、多能工給我安排工作任務，分配給我的任務是跟著一名叫茌良志的老員工學習完成品檢查，我按照師傅教我的方法，運用完成品檢查治具開始慢慢學著檢查該產(chǎn)品，在檢查的同時注意操作流程及有關注意事項等。畢業(yè)頂崗實習的第一天，我就在這初次的工作崗位上檢查產(chǎn)品，體驗首次在社會上工作的感覺。在工作的同時慢慢熟悉車間的工作環(huán)境。
作為初次到社會上去工作的學生來說，對社會的了解以及對工作單位各方面情況的了解都是甚少陌生的。一開始我對車間里的各項規(guī)章制度，安全生產(chǎn)操作規(guī)程及工作中的相關注意事項等都不是很了解，于是我便閱讀頂崗實習單位下發(fā)給我們的員工手冊，向線體里的師傅、員工同事請教了解工作的相關事項，通過他們的幫助，我對車間的情況及生產(chǎn)組裝產(chǎn)品、檢查產(chǎn)品等有了一定的了解。車間的工作實行兩班制(a、b班)，兩班的工作時間段為：早上7:10至晚上7:10,晚上7:10至早上7:10.車間的所有員工都必須遵守該上、下班制度。
2、摸索過程。
對車間里的環(huán)境有所了解熟悉后，開始有些緊張的心開始慢慢平靜下來，工作期間每天按時到廠上班，上班工作之前先到指定地點等待副線長集合員工開會強調(diào)工作中的有關事項，同時給我們分配工作任務。明確工作任務后，則要做一下工作前的準備工作，于是我便到我們工站的工具存放區(qū)找來一些工作中需要用到的相關用具(比如：不良品票，手指套，防靜電手套，靜電環(huán)、產(chǎn)品標識單等)。在機臺位置上根據(jù)sop(員工作業(yè)指導書)上的操作流程進行正常作業(yè)，我運用工作所需的治具將流水線上的產(chǎn)品檢測好，并將檢測完畢的產(chǎn)品放回流水線，進行下一道工序。另外在工作中，檢測生產(chǎn)出的產(chǎn)品有時會出現(xiàn)異常(比如：彩屏、黑屏、不讀卡、開機斷電等)。出現(xiàn)上述情況時，要按照規(guī)定的程序填寫不良品票，交給線外人員送修。
在工作期間有些產(chǎn)品的檢測難度較大。第一次檢查可能ng,這是需要追加四次檢測，在這四次當中出現(xiàn)一次ng,視為不良，不能像良品一樣放回流水線，需要單獨放置在規(guī)定的地點。為了提高檢測效率，避免ng的發(fā)生，于是我便向同工站的員工同事交流，向他們請教簡單快速的檢測方法與技巧。運用他們介紹的操作方法技巧慢慢學著檢測這有難度的產(chǎn)品，從中體會檢測產(chǎn)品的效果。同時在加工中保持一顆積極樂觀的心態(tài)，也有利于提高工作的效率。在平時工作過程中也要不斷摸索檢測產(chǎn)品的有效方法和技巧。有時在搖桿按鍵測試工站，對怎樣高效率的檢測不太明白，此時，我便向員工同事學習，向他們請教正確的搖桿按鍵測試方式，另外也可以詢問品管(品質管理員)，按品管提供的要求進行生產(chǎn)、檢測產(chǎn)品。
2、實際操作。
經(jīng)過一段時間的完成品檢查、搖滾按鍵檢查、lcd&key、tp校正及產(chǎn)品老化的學習，我對車間產(chǎn)品的檢測的整個流程已有了一個較詳細的了解與熟悉。對有些常出現(xiàn)的不良現(xiàn)象和代碼也比較熟悉了，對不良產(chǎn)品的識別力也有所提高了，檢測產(chǎn)品的效率也在不斷提高。上班期間，接受線長、副線長和多能工分配的工作任務，在自己的工作區(qū)認真地進行作業(yè)。當出現(xiàn)一些小的問題和困難時，先自己嘗試著去解決，而當問題較大自己獨自難以解決時，則向線長、多能工反映情況，請求他們幫助解決。在他們的幫助下，出現(xiàn)的問題很快就被解決了，我有時也學著運用他們的方法與技巧去處理些稍簡單的問題，慢慢提高自己解決處理問題的能力。在解決處理問題的過程中也不斷摸索出解決治具小故障的方法途徑。這樣從而讓我在工作時的自信心不斷增強，對工作的積極性也有所提高。
在所用的治具不出現(xiàn)大的故障的情況下，在確保產(chǎn)品質量的基礎上盡自己的努力提高工作的效率。盡量讓生產(chǎn)出的產(chǎn)品數(shù)量達到班產(chǎn)要求的數(shù)量，以便完成生產(chǎn)任務。每次下班之前，將自己工作區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生打掃干凈，垃圾放入垃圾袋中并放到相應的位置，把工作桌面和地面上的.物品用具收拾擺放好。就這樣一天的全部工作內(nèi)容也就完成了，嘿!這工作任務也較艱巨的啊!
2、頂崗實習期工作總結和收獲。
頂崗實習期間，我對頂崗實習企業(yè)的cnp組裝sok生產(chǎn)的整個操作流程有了一個較完整的了解和熟悉。雖然頂崗實習的工作與所學專業(yè)沒有很大的關系，但頂崗實習中，我拓寬了自己的知識面，學習了很多學校以外的知識，甚至在學校難以學到的東西。
在頂崗實習的那段時間，讓我體會到從工作中再拾起書本的困難性。每天較早就要上班工作，晚上較晚才下班回宿舍，深感疲憊，很難有精力能再靜下心來看書。這更讓人珍惜在學校的時光。
此次畢業(yè)頂崗實習，我學會了運用所學知識解決處理簡單問題的方法與技巧，學會了與員工同事相處溝通的有效方法途徑。積累了處理有關人際關系問題的經(jīng)驗方法。同時我體驗到了社會工作的艱苦性，通過頂崗實習，讓我在社會中磨練了下自己，也鍛煉了下意志力，訓練了自己的動手操作能力，提升了自己的實踐技能。積累了社會工作的簡單經(jīng)驗，為以后工作也打下了堅實的基礎。
機械手設計論文篇九
學院名稱機電工程系。
專業(yè)班級xxxxxxx。
學生姓名xxxx。
學號xxxx。
指導教師xxx。
填表時間：年3月22日。
填表說明。
1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的.依據(jù)材料之一。
2.此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。
3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式，用a4紙打印。
5.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料，與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。
1
2
3
4
機械手設計論文篇十
摘要：文章中主要講述了在機械的實際操作過程中用來幫忙完成上下料的機械手的相關機械結構，并且以直流力矩電動機驅動的具有三自由度的工業(yè)機械手為實例研究了其控制系統(tǒng)的相關軟、硬件的設計。
關鍵詞：工業(yè)機械手;plc控制;直流力矩電動機。
目前，我國的科技發(fā)展迅速，加工制造行業(yè)也越來越趨向于自動化，在機械加工、機械制造行業(yè)已經(jīng)普遍運用機械手來幫助完成工作，機械手大部分是用于自動安裝及自動包裝工作，還用來幫忙上下料這種高重復性的工作。plc控制技術不斷發(fā)展，使用其的益處越發(fā)明顯，尤其是在控制系統(tǒng)的結構、是否可靠、是否靈活等方面都有其特有的優(yōu)勢，所以，現(xiàn)在的plc控制技術已經(jīng)普遍運用到自動化生產(chǎn)的控制工作中了，它可以幫助不同的機械完成自動化操控，下面文章中主要闡述了由plc控制的工業(yè)機械手的系統(tǒng)的設計過程。
1機械手系統(tǒng)組成與工作原理。
下面文章中主要以三自由度機械手為研究對象具體闡述工業(yè)機械手的設計，這種類型的機械手靈活、自由，能夠對機械手的各個部位進行獨立控制。機械手的設計結構大致是：機械手的腰關節(jié)主要是為了幫助機身在平面上實現(xiàn)旋轉動作，此部位的驅動電機屬于直流力矩電機，這一類型的電機結構屬于三級齒輪減速傳動結構，由于這種傳動結構的構造簡單，所以它工作起來的效率很高，并且準確度高。肩關節(jié)的主要結構是懸臂梁式的結構，工作原理是通過直流力矩電機帶動渦輪副桿完成傳動工作。肘關節(jié)的主要結構是擺動螺旋式的結構，這一關節(jié)的特點是比較穩(wěn)定、構造簡單。并且這一關節(jié)的電機也是直流力矩電機。
在實現(xiàn)以上三個關節(jié)活動的過程中，機械手采用的是電位器反饋的方式來完成對各關節(jié)運動位置的判斷，電位器安裝在腰關節(jié)驅動系統(tǒng)的末級齒輪中心軸同軸，肩關節(jié)蝸桿軸以及肘關節(jié)連接銷軸同軸。其順序控制形式是通過plc電位控制來實現(xiàn)，比如要完成腰關節(jié)從靜止位置到旋轉一個設定的角度這個動作，plc控制系統(tǒng)其通過輸出電路驅動負責腰關節(jié)的直流力矩電機旋轉從而帶動該關節(jié)機械轉動，到達設定的角度位置時候，電位器檢測到該位置的反饋信號，plc控制系統(tǒng)判斷機械手已經(jīng)完成了目標指令，其控制輸出回路斷電，驅動電機旋轉停止，則腰關節(jié)正好到達程序命令的轉動位置，則plc自動進入下一步程序進行動作輸出。
2控制系統(tǒng)硬件結構。
根據(jù)上文提到的各關節(jié)動作控制完成方式可以看出，plc控制系統(tǒng)的設計應包含輸入電路、輸出電路以及控制系統(tǒng)本身三個部分。
2.1輸出電路。
作為輸出電路的執(zhí)行部件，直流力矩電機在線性度以及反應速度方面具有其它電機無法比擬的優(yōu)勢，同時該類型電機也可以滿足長期運行在低速甚至堵轉的工作狀態(tài)。
為了滿足plc對各關節(jié)動作的順序控制，輸出電路對電機控制通常采用開關控制的形式，只要使用符合控制要求的繼電器輸出型plc，就能使用該plc對直流電機進行直接的驅動，從而從電路設計角度就大大簡化了控制系統(tǒng)的復雜程度，這種設計結構非常直接，plc內(nèi)部程序得到執(zhí)行指令后，其設定用于控制動作輸出的繼電器線圈得點，相應串接在電機驅動回路的繼電器觸點out閉合，執(zhí)行電機得電開始轉動，帶動執(zhí)行元件按照設計的運動方式進行運動，直到接受到完成系統(tǒng)指令后，繼電器觸點out打開，電機驅動回路斷開，電機停轉等待下一個指令。如同常用電路一樣，電機控制回路也可以通過橋式以及分級的接線方式來實現(xiàn)對電機正反轉和順序控制。
2.2輸入電路。
plc控制系統(tǒng)的輸入量in直接取自安裝在機械手各個關節(jié)的電位器，電位器的安裝位置需要根據(jù)規(guī)定的機械手動作范圍來設定，當機械手的動作范圍到達設定的某個位置時，對應位置的電位器其輸出的模擬電壓信號直接反饋給plc控制系統(tǒng)，plc通過比較給定位置的.電位與接受到位置電位的大小來判斷，當達到設定值時，plc內(nèi)部程序驅動相應結點的輸出電路動作，來實現(xiàn)該指令執(zhí)行的完畢，從而轉入下一指令。in點的內(nèi)部設有光電耦合電路，來實現(xiàn)內(nèi)外部強電弱電的隔離。一旦活動關節(jié)在執(zhí)行指令時候電位器返回的信號與設定的范圍比較失敗，則程序自動判斷執(zhí)行失敗，該關節(jié)返回到初始位置后，該程序重新被執(zhí)行，這種回路的設計從硬件層面保護了機械部件，避免電機將執(zhí)行機構錯誤的拖入不應該的位置而造成設備損壞。
2.3選擇plc。
在確定了控制系統(tǒng)的外部輸入輸出電路之后，接下來就可以進行輸入輸出方式的設計階段，決定plc選型的主要參數(shù)就是滿足輸入輸出方式所需要的輸入點、輸出點、內(nèi)部用于延時的時間繼電器數(shù)量。在本次的plc選型的過程中，考慮到這種機械手有12個輸入點，9個輸出點以及7個用于延時的時間繼電器，綜合考慮到造價成本以及后續(xù)拓展需要，方案選擇日本歐姆龍公司生產(chǎn)omron-c28p型plc。這種plc完全能滿足三自由度工業(yè)機械手的順序控制要求。
3控制系統(tǒng)軟件設計。
控制系統(tǒng)的軟件設計按照以下六步的順序進行：
1)確定系統(tǒng)順序控制次序及功能;。
2)制定輸入輸出分配表;。
3)建立適合系統(tǒng)的控制關系;。
4)繪制梯形邏輯分析圖;。
5)編譯代碼程序;。
6)通過終端輸入到plc主機.
plc順序控制系統(tǒng)軟件必須滿足以下三個原則：
3)系統(tǒng)總開關斷開，全部動作停止，在原位置待命。
4結語。
基于plc控制的工業(yè)機械手不僅能夠實現(xiàn)三自由度機械手各關節(jié)獨立以及整體運動，完成生產(chǎn)線上下料的自動循環(huán)，同時綜合控制系統(tǒng)還能完成多個機械手之間的協(xié)同配合，從而完成料物的連續(xù)搬運。同時該系統(tǒng)在運行過程中，也可以根據(jù)實際需要進行操作指令調(diào)整，滿足了系統(tǒng)對實際應用的需要，維護簡單。
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機械手設計論文篇十一
工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。
我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。
計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。
隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。
1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。
工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。
廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。
2總體方案論證。
2.1機械系統(tǒng)。
本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。
現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：
各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。
2.2驅動系統(tǒng)。
步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。
所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。
底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。
整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。
2.3控制系統(tǒng)。
控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：
方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。
方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。
優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。
最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。
3硬件方案設計。
設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。
現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。
工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調(diào)用。
通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調(diào)用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。
3.2步進電機驅動器。
使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：
脈沖信號的產(chǎn)生：
脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。
信號分配：
感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。
功率放大：
功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。
為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：
說明：
cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。
opto：接+5v。
free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。
dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。
vcc：直流電源正端。
gnd：直流電源負端。
a：接電機引出線紅線。
b：接電機引出線黃線。
步進電機及其驅動器、開關電源的選型：
表3-1步進電機及其驅動器的選型。
根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：
表3-4開關電源的選型。
4軟件方案設計。
整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。
同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。
4.2變量統(tǒng)計。
根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：
表4-1i/o點統(tǒng)計。
4.3plc程序編寫。
程序流程圖如圖4-1程序流程圖：
shape*mergeformat。
圖4-1程序流程圖。
melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自動程序：
結束語。
本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。
在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。
存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。
建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。
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機械手設計論文篇十二
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
[2]邱宇翔.淺談機器人技術在制冷行業(yè)中的應用[j].科技與企業(yè),2016(02):232.
[4]荊華乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中國制冷行業(yè)發(fā)展分析報告第6章制冷行業(yè)區(qū)域市場概述[j].制冷技術,2015,35(s1):68-82.
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機械手設計論文篇十三
論軟件需求分析方法和工具的選用――論文3：通信行業(yè)的應用。
本文以某通信公司的業(yè)務報表系統(tǒng)開發(fā)為例，討論了軟件需求分析工具與方法的選用。我們認為，軟件需求分析是軟件工程中重要的一步，直接關系到后繼工程的進行以及最終的產(chǎn)品能否滿足用戶的需求，因此在整個工程中起著關鍵性的作用。采用適當?shù)墓ぞ撸锌赡茱@著減少需求階段的錯誤，也可大幅度提高需求分析的質量和工作效率。當然工具的選用應當與實際的項目相結合，充分地發(fā)揮工具的作用。本文結合我們工作的實際經(jīng)歷，簡要討論了開發(fā)系統(tǒng)時所選用的工具及其應用，選用時所考慮的原則以及所碰到的問題。在文中也結合多種開發(fā)方法（即傳統(tǒng)的瀑布法、信息工程法、面向對象的方法）的比較，指出各種方法的不足之處，說明我們所采用的工具對軟件需求分析所起的作用，以及相應產(chǎn)生的效果。
【正文】。
我在某市一家通信公司工作，作為一名技術骨于，受領導委托，參與了開發(fā)本公司的業(yè)務報表系統(tǒng)，我擔任系統(tǒng)的需求分析、總體設計和部分代碼的編寫工作。
我所在的企業(yè)作為一家通信運營公司，分為總部、省級公司和地市級分公司三級，各級公司之間都有數(shù)據(jù)報表的要求。但是，每一個地市分公司因所處的地方不同，經(jīng)營環(huán)境不同，所面臨的問題也不一樣，因此形成了各具特色的數(shù)據(jù)報表（除地市分公司向省公司匯報的之外）。公司又分設了許多部門，這些部門也都會需要數(shù)據(jù)，作為分析決策的依據(jù)。因此，了解各個部門的需求就成了業(yè)務報表系統(tǒng)的關鍵。
在調(diào)研的過程中，我選用了一種工具叫playcase，可以從網(wǎng)上免費下載，有很強的功能。下面就介紹一下，在需求分析階段，我是如何使用這一工具的。
第一步，了解業(yè)務組織結構。公司內(nèi)部的數(shù)據(jù)實際上是在部門之間流動的。業(yè)務部門需要知道在本地覆蓋區(qū)內(nèi)各基站的話務量、當天的話務量（即話務量的時空分布）。財務部門需要知道本月各類用戶的話費收入、預交款收入、與其他電信運營商的網(wǎng)間結算等。計劃部門需要各部門的分析數(shù)據(jù)。計費部門需要提供本月的賬革統(tǒng)計數(shù)據(jù)、話單統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布（比如分別按照基站分布、時段分布以及按用戶類別分布）、預交款統(tǒng)計數(shù)據(jù)、當前的欠費總額分布、催繳情況等等。這些部門時常為了數(shù)據(jù)而產(chǎn)生了大量無謂的爭議。在使用playcase工具時，先要將這些部門錄入到playcase的“業(yè)務部門”中．構成了一個信息源的接收點（或發(fā)送點）；而playcase通過圖示表示了這些部門的關系，并轉換成了相應的軟件結構。實際上，這是一種系統(tǒng)建模的方法，即把業(yè)務系統(tǒng)中的各個組織轉變?yōu)檐浖δ苤械母鱾€結構。這樣，在需求分析階段，明確哪些部門需要數(shù)據(jù)，從而保證了需求分析對整個公司的全面性，而不會忽略掉某一個部門，導致需求分析的不完整。
第二步，了解各個業(yè)務部門中的業(yè)務流程，使之通過playcase轉換成軟件的運行過程，這是一種動態(tài)建模的方法。在上一步的基礎上，追蹤各個部門的行為，錄入到playcase中，并以形式化的語言描述各過程。對于復雜的過程，該工具還提供了進一步細化的方法，并且形成了業(yè)務流程圖和業(yè)務狀態(tài)圖。根據(jù)這些流程圖、狀態(tài)圖與實際業(yè)務部門的業(yè)務相結合比較，還是較為吻合的。在此步的實施過程中，運用了動態(tài)建模技術，使各部門業(yè)務流程的情況在軟件的運行過程反映出來，從而保證了需求分析階段中運行過程的描述能真實地反映實際情況，防止在后繼的程序編寫過程中，可能會經(jīng)常發(fā)生的一類情況：程序員因為沒有理解業(yè)務流程而出現(xiàn)“閉門造車”的現(xiàn)象，從軟件的功能角度上保證了軟件的正確性。
第三步，將業(yè)務數(shù)據(jù)轉變?yōu)檐浖?shù)據(jù)，這一步工作實際上就是收集各部門所需要的數(shù)據(jù)。分析各部門需要的數(shù)據(jù)都有哪些；以及數(shù)據(jù)是如何轉換的，這可以歸入“功能建模”的范疇。將這些相應數(shù)據(jù)錄入到playcase中，選定所屬的.部門。這時就自動地建立了dfd圖（數(shù)據(jù)流程圖），數(shù)據(jù)字典，省去了人工建立時的很大麻煩。
第四步，將業(yè)務上的數(shù)據(jù)關系轉變成軟件中的數(shù)據(jù)關系。這里采用了面向對象的方法，把業(yè)務部門所需要的數(shù)據(jù)看作一個實體，部門間的數(shù)據(jù)關系就是實體之間的關系。比如：經(jīng)營部門所需要的用戶資料、用戶話費，實際上就是用戶這一實體與賬單這一實體間的關系。playcase提供了構件（不過我覺得是部件更為合適一些），來表示對應的數(shù)據(jù)，并提供了三種構件的表示關系即組裝關系、分類關系與相連關系。這三類關系基本上反映出了現(xiàn)實世界中的業(yè)務數(shù)據(jù)之間的關系。例如現(xiàn)實世界中的用戶資料與用戶話費，在playcase中，可將用戶構件與賬單構件用相連關系表示。這種方法，實際上是借鑒了ooa面向對象的分析方法中的類、聚集、繼承、封裝等概念，能較好地反映出現(xiàn)實中的業(yè)務；同時，這一步的工作也為總體設計中數(shù)據(jù)庫的概念模式設計奠定了很好的基礎。
經(jīng)歷了上述四個步驟以后，利用playcase工具自動生成了軟件需求規(guī)格說明書、初步的dfd圖和業(yè)務流程圖，為下一步的總體設計打好了基礎。
使用playcase工具，使需求分析既能繼承傳統(tǒng)的結構化分析方法，又能吸收面向對象設計方法的優(yōu)點。比如能把業(yè)務流程轉變成為運行過程，業(yè)務組織轉變成了軟件的結構等都體現(xiàn)了這一點。而在運行過程中，對復雜過程的細分以及追蹤則反映了傳統(tǒng)方法中的自上到下分解的分析思想，這對于解決復雜系統(tǒng)的分析是很有幫助的。
通過使用，我覺得這個工具還是很不錯的。因為它實際將以下四個方面的問題結合起來了：軟件、業(yè)務、開發(fā)人員和用戶。對于用戶而言，playcase用圖形化的方式顯示出業(yè)務流程，使用戶了解業(yè)務在軟件中的運行過程，提供了將來驗收軟件時的依據(jù)。對于開發(fā)人員來說，使開發(fā)人員能更清楚地了解業(yè)務流程，不會再發(fā)生“因為不理解用戶的需求而出現(xiàn)的閉門造車情況，從而導致開發(fā)出來的產(chǎn)品不符合用戶需要”的現(xiàn)象。因此，playcase所自動提供的需求說明書能夠很好地溝通用戶與開發(fā)人員之間的理解，使他們都能對需求有共同的理解。
使用playcase工具后，使我們的需求分析取得了很好的效果，不但能自動地提供許多結果，如需求說明書等；還使需求的質量有了很大的提高，受到領導的贊揚（領導不是學計算機的，但對公司的業(yè)務十分熟悉）；在后繼的設計與維護工作中，我們感到工作似乎輕松了很多。
當然，該軟件工具也有不足之處，一個突出問題是靈活。
性不夠，一縣公司的部門或者組織機構發(fā)生變化時，整個設計都要重新來過。因此，在改進的過程中，我們在第一步過程預留了好多個虛擬的部門，以備將來進一步的擴充或者變動。
評注：（1）具體項目有些體會，完成情況似乎不錯。（2）條理較清晰，比較系統(tǒng)地描述了使用playcase的過程和體會。（3）偏重于工具的討論，對需求分析的方法分析還嫌不夠。（4）項目相對較小，僅涉及報表系統(tǒng)，對更為復雜的業(yè)務流程應舉例分析，才能更充分地體現(xiàn)方法與工具的作用。（本文主要參考了廣東魏福建等人的論文）。
機械手設計論文篇十四
隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求。由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、xy軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。
一四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程。
機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手（1）、xy軸絲杠組（2）、轉盤機構（3）、旋轉基座（4）等組成。
其運動控制方式為：（1）由伺服電機驅動可旋轉角度為360的氣控機械手（有光電傳感器確定起始0點）；（2）由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿x、y軸移動（有x、y軸限位開關）；（3）可回旋360的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉（其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成）；（4）旋轉基座主要支撐以上3部分；（5）氣控機械手的張合由氣壓控制（充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開）。
其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。
步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。
二控制器件選型。
為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：
1.步進電機及其驅動器。
機械手縱軸（y軸）和橫軸（x軸）選用的是北京四通電機技術有限公司的42byg250c型兩相混合式步進電機，步距角為0.9/1.8，電流1.5a。m1是橫軸電機，帶動機械手機構伸、縮；m2是縱軸電機，帶動機械手機構上升、下降。所選用的步進電機驅動器是sh-20403型，該驅動器采用10～40v直流供電，h橋雙極恒相電流驅動，最大3a的8種輸出電流可選，最大64細分的7種細分模式可選，輸入信號光電隔離，標準單脈沖接口，有脫機保持功能，半密閉式機殼可適應更惡劣的工況環(huán)境，提供節(jié)能的自動半電流方式。驅動器內(nèi)部的開關電源設計，保證了驅動器可適應較寬的電壓范圍，用戶可根據(jù)各自情況在10～40vdc之間選擇。一般來說較高的額定電源電壓有利于提高電機的高速力矩，但卻會加大驅動器的損耗和溫升。本驅動器最大輸出電流值為3a/相（峰值），通過驅動器面板上六位撥碼開關的第5、6、7三位可組合出8種狀態(tài)，對應8種輸出電流，從0.9a到3a以配合不同的電機使用。本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。
2.伺服電機及其驅動器。
機械手的旋轉動作采用松下伺服電機a系列小慣量msma5aza1g，其額定輸出50w、100/200v共用，旋轉編碼器規(guī)格為增量式（脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線）；有油封，無制動器，軸采用鍵槽連接。該電機采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500hz；定位超調(diào)整定時間縮短為以往松下伺服電機產(chǎn)品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能，可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位，也可通過外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動增益調(diào)整和實時自動增益調(diào)整兩種自動增益調(diào)整方式，還配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同時控制多達16個軸。伺服電機驅動器為a系列msda5a3a1a，適用于小慣量電動機。
3.直流電機。
可回旋360的轉盤機構有直流無刷電機帶動，系統(tǒng)選用的是北京和時利公司生產(chǎn)的57bl1010h1無刷直流電機，其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機驅動器使用北京和時利公司生產(chǎn)的bl-0408驅動器，其采用24～48v直流供電，有起停及轉向控制、過流、過壓及堵轉保護，且有故障報警輸出、外部模擬量調(diào)速、制動快速停機等特點。
4.旋轉編碼器。
在可回旋360的轉盤機構上，安裝有omron公司生產(chǎn)的e6a2增量型旋轉編碼器，編碼器將信號傳給plc，實現(xiàn)轉盤機構的精確定位。
5.plc的選型。
根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選用omron公司生產(chǎn)的cpm2a小型機。cpm2a在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設定和時鐘功能等。cpm2a的cpu單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用問題，所以它是在設備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能保證了與個人計算機、其它omronpc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。
三軟件編程。
1.軟件流程圖。
流程圖是plc程序設計的基礎。只有設計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表，最終完成程序的設計。所以寫出流程圖非常關鍵也是程序設計首先要做的任務。依據(jù)四軸聯(lián)動簡易機械手的控制要求，繪制流程圖如圖2所示。
圖2軟件流程圖。
2.程序部分。
由于論文篇幅有限，這里只列出了開始兩段程序，供讀者參閱，見圖3。
圖3程序列表。
四結束語。
plc工業(yè)局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信與網(wǎng)絡控制。使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中。
附另一篇論文：
摘要：介紹可編程控制器在工業(yè)控制領域的應用以及plc在應用過程中，要保證正常運行應該注意的一系列常見問題，并給出一些合理的建議及解決方法。
關鍵詞：plc工業(yè)控制抗干擾布線接地建議。
一、簡述。
多年來，可編程控制器(以下簡稱plc)從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的plc在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。
二、plc的應用領域。
目前，plc在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：
1.開關量邏輯控制；2.工業(yè)過程控制；3.運動控制；4.數(shù)據(jù)處理；5.通信及聯(lián)網(wǎng)。
三、plc的應用特點。
1.可靠性高，抗干擾能力強。2.配套齊全，功能完善，適用性強。3.易學易用，深受工程技術人員歡迎。4.系統(tǒng)的設計，工作量小，維護方便，容易改造。
(1)安裝與布線。動力線、控制線以及plc的電源線和i／o線應分別配線，隔離變壓器與plc和i／o之間應采用雙膠線連接。
plc應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內(nèi)。plc的輸入與輸出最好分開走線，開關量與模擬量也要分開敷設。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。
(2)i／o端的接線。輸入接線：輸入接線一般不要太長。輸入／輸出線不能用同一根電纜，輸入／輸出線要分開。盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。
輸出連接：輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
由于plc的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板。
使用電感性負載時應合理選擇，或加隔離繼電器。
plc是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，因此在使用中應注意以下問題：
1.工作環(huán)境。
(1)溫度。plc要求環(huán)境溫度在0～55℃，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。
(2)濕度。為了保證plc的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85％(無凝露)。
(3)震動。應使plc遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10～55hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
(4)空氣。避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將plc安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
(5)電源。plc對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。
2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源。
現(xiàn)場電磁干擾是plc控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。
(1)干擾源及一般分類。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。
(2)plc系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑。
強電干擾：plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。
柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對plc造成一定程度的干擾。
來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：接地是提高電子設備電磁兼容性(emc)的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾。
來自plc系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾：一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質量；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設備的正常工作。
3.主要抗干擾措施。
(1)電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾。對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接lc濾波電路。
(2)正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證plc可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。
安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導入地下，不會對人造成傷害。
五、結束語。
機械手設計論文篇十五
摘要：隨著我國制造業(yè)的深化發(fā)展，傳統(tǒng)制造技術及相關設備已經(jīng)無法適用于現(xiàn)代化制造業(yè)當中。目前，以焊接機械手為主的自動化技術設備儼然成為汽車及汽車零部件制造業(yè)的首要技術，應用效果良好。然而，從整體角度上來看，焊接機械手并未得到普及應用，如在制冷行業(yè)及其它行業(yè)領域的應用范圍較小。為進一步促進制冷行業(yè)的發(fā)展進程，建議相關人員應該積極將焊接機械手引入到制冷壓力容器領域當中，以期確保焊接質量與效率雙重提高。
關鍵詞：焊接機械手；制冷行業(yè)；自動化；焊接質量；焊接線能量。
1關于制冷壓力容器焊接要求的相關分析。
制冷壓力容器主要是指以液化氣體為制冷劑原料，設計壓力一般為低中壓、設計溫度為低溫狀態(tài)（比如有一些工作溫度在-40℃以下）的制冷裝置。一般來說，制冷壓力容器制造工序基本同其他壓力容器一樣，他的特點是低溫工作狀態(tài)，多數(shù)選用低溫材料。也就是說，除了滿足常規(guī)壓力容器的要求之外，必須獲得滿足低溫沖擊的使用性能，為了滿足低溫沖擊，必須獲得細晶粒的焊縫組織，在低溫壓力容器生產(chǎn)中，如何獲得上述組織？是靠焊接線能量輸入小而均衡來獲取的，既是焊接電流，焊接電壓，焊接速度合理搭配，根據(jù)公式u*i/v的值來決定的。即在實際焊接過程中，技術人員必須嚴格確保焊縫表面不得出現(xiàn)明顯裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題[1]，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。且在壓力容器組裝過程中，技術人員往往需要針對容器的不同部位，利用合理的手段進行有效焊接。介于焊接類型眾多的影響，焊接生產(chǎn)過程中往往會頻繁使用自動化焊接設備。然而，如何提高焊接設備的自動化水平、智能化水平，儼然成為制冷行業(yè)的首要難題。且提高焊接質量、改善工作環(huán)境也成為焊接技術人員的主要要求。
2.1基本含義。
所謂的焊接機械手又可以被稱為焊接機器人。一般多指6軸機器人本體，意味著存在6個維度。焊接機械手在正式應用的過程中，往往可以沿著既定的曲線進行運動，即沿著三維曲線進行運動，直到到達技術人員規(guī)定的位置為止。與此同時，焊接機械手在組成方面，多以控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)為主，其中焊接系統(tǒng)包含的內(nèi)容眾多，如焊接電源、焊槍、焊接軟件系統(tǒng)等。必要時，為完成一項點焊機器人工程，技術人員還需要借助周邊設備進行操作，目的在于進一步提升焊接機械手的工作效率[2]。
2.2基本組成結構。
自動焊接機械手設備主要是以整機結構、控制系統(tǒng)、焊槍位置控制等組成結構為主。其中，整機結構主要是由焊接機頭、行走環(huán)形導軌以及相關控制系統(tǒng)組合而成的結構體系。在實際應用過程中，主要起到控制整體的作用[3]?？刂葡到y(tǒng)主要是指利于微型計算機技術和相關控制技術組合而成的控制系統(tǒng)，利用各模板互相獨立運行且相互協(xié)作的特點，完成對焊接機械手的操作工作。焊槍位置控制主要利用焊槍位置信號、機械電弧擺動模板等系統(tǒng)結構，確保焊槍位置得以有效控制。需要注意的是，在實行全方位自動焊接的過程中，技術人員需要根據(jù)焊接機頭的應用情況，對焊槍位置進行合理調(diào)整，以期確保最終的焊接效果。
2.3基本應用優(yōu)勢。
焊接機械手在正式工作過程中，操作方式比較類似人類的手，主要用來焊接鋼鐵類的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)人工操作相比，焊接機械手往往多具備操作精確高、焊接質量強、焊接工藝參數(shù)容易控制的應用優(yōu)勢。以下是本人結合實踐經(jīng)驗，總結與歸納焊接機械手的基本應用優(yōu)勢，以供參考。首先，焊接機械手多具備工作效果穩(wěn)定、焊接質量較高，且焊接均勻性效果較強的優(yōu)勢，使用焊接機械手更能控制焊接線能量（智能化控制焊接電流，焊接電壓，焊接速度），最大程度削弱了了人為因素，可以達到焊接工藝評定同產(chǎn)品施焊工藝一致性。其次，焊接機械手主要結合自動化技術與智能技術，能夠替代人工操作方式，解決以往人工效果不佳的問題。與此同時，焊接機械手能夠大幅度地提升勞動生產(chǎn)率。最重要的是，焊接機械手可以有效實現(xiàn)24h不間斷生產(chǎn)要求[4]。再次，焊接機械手大體上可以有效改善以往人工環(huán)境不佳的問題，進一步改善工人勞動條件，且可以應對各種有害環(huán)境的干擾，規(guī)避以往焊接質量不高的問題。最后，通過利用焊接機械手可以有效縮短產(chǎn)品的準備周期與生產(chǎn)周期，降低投資成本，且在某種程度上可以實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接需求與自動化焊接需求。
機械手設計論文篇十六
介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：
3.1進一步加強壓力容器的安全程度。
焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調(diào)整調(diào)整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。
3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。
結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。
3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。
焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。
4結論。
總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！
參考文獻：
機械手設計論文篇十七
摘要：主要從工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀、機械手的應用、機械部分的設計對工業(yè)機械手設計研究等方面進行闡述。
關鍵詞：工業(yè)機械手;設計;研究;。
工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用,工業(yè)機械手在實際工作過程中,必須提高機械手設計的職能,根據(jù)企業(yè)的實際需要進行科學,合理的進行工業(yè)機械手設計,能為企業(yè)的發(fā)展提供服務職能。工業(yè)機械手是一種機械技術與電子技術相結合的高技術產(chǎn)品。采用工業(yè)機械手是提高產(chǎn)品質量與勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,改善勞動條件,減輕勞動強度的一種有效手段。它是一種模仿人體上肢的部分功能,按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術裝備。
1工業(yè)機械手的發(fā)展現(xiàn)狀。
1.1驅動方式發(fā)展現(xiàn)狀。
現(xiàn)在的工業(yè)機械手驅動方式,大多采用電機驅動。電機驅動的工業(yè)機械手,具有精度高、驅動力大、響應快等優(yōu)點。同時采用電機驅動,必須使用減速機構,因此,采用電機驅動方式的機械手的成本,會大大高于其他方式驅動的,因而限制了電機驅動機械手的應用。隨著氣動技術的高速發(fā)展,又由于氣壓驅動具有其他驅動方式所沒有的一些優(yōu)點,如成本低、高性價比、無污染、結構簡單、抗干擾能力強等,因而越來越多的工業(yè)機械手,采用氣動控制,因而氣動技術也得到了迅速發(fā)展。
1.2定位精度發(fā)展現(xiàn)狀。
在氣動技術發(fā)展初期,由于技術的不成熟,利用氣壓驅動的工業(yè)機械手的定位精度很低,更無法實現(xiàn)在任意位置的起停,只能靠氣缸兩個終點位置來實現(xiàn)定位,或者采用多位氣缸,而多位氣缸的定位長度,也已經(jīng)由氣缸的行程確定,同樣無法實現(xiàn)機械手在任意位置的起停。如果要多加一個定位位置,或者是要改變預先確定的兩個定位位置之間的距離,則需要另外再設計一個多位氣缸,這樣就會導致氣缸的滑塊導向機構更加復雜。所以,早期的氣動工業(yè)機械手不能實現(xiàn)任意位置的定位,因此限制氣動工業(yè)機械手的發(fā)展。
2.1合單機實現(xiàn)自動化。
生產(chǎn)上出現(xiàn)的許多高效專用加工設備(如各種專用機床等),如果工件的裝卸等輔助作業(yè),繼響人工操作,不僅會增加工人勞動強度,同時亦不能充分發(fā)揮專用設備的效能,必然會影響勞動生產(chǎn)率的提高。若采用機械手代替人工上、下料,則可改變上述不相適應的情況,實現(xiàn)單機自動化生產(chǎn),并為實現(xiàn)多機床看管提供了條件,如:自動機床及其上下料機械手、沖壓機械手、注塑機及其取料機械手等。
2.2組成自動生產(chǎn)線。
在單機自動化的基礎上,若采用機械手自動裝卸和輸送工件,可使一些單機連接成自動生產(chǎn)線。目前在軸類和盤類工件的生產(chǎn)線上,采用機械手來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)尤為廣泛。如:軸類加工自動生產(chǎn)線及其上下料機械手、盤類加工自動生產(chǎn)線及其機械手、齒輪加工機床的上下料機械手等。
3.1手部。
機械手的手部,是用來抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、準確和牢靠程度,都將直接影響到機械手的工作性能,是機械手的關鍵部件之一。
1)手部總體確定。手部是承擔抓取刀具的機構,由手指傳力機構和驅動裝置等組成,是機械手的重要組成部分之一。根據(jù)被抓起部件的材料、形狀、尺寸以及一些特性的不同,此機械手部分為手指式。2)驅動力的計算。手指夾持工件所需要驅動力的大小,在同一夾緊力的條件下,隨所采用的傳動結構的不同而異。但其計算方法都是按照具體的傳動機構進行力的分析,根據(jù)力系平衡原理來進行的。
3.2手腕。
機械手的手腕連接于手和手臂之間,用于調(diào)整手的方向。此機械手能旋轉任何角度,所以手腕能分別獨立的繞x、y、z軸向實現(xiàn)轉動,即實現(xiàn)手×腕的任何角度的伸縮和轉動。
手腕回轉的驅動力距m通常計按下式計算:。
m摩———手腕支撐處的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m慣——手腕運動的慣性力矩(n·m)。
手臂部是機械手的主要執(zhí)行部件,其作用是支承手部,主要用來改變刀具的位置。手部在空間的活動范圍,主要取決于臂部的運動形式。手臂部的運動和結構形式,對機械手的工作性能有著較大的影響。設計時應注意下列幾點:。
1)剛度要好。要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸。實踐證明,空心桿比實心桿剛度大得多。常用鋼管作臂部和導向桿,用工字鋼和槽鋼作支承板,以保證有足夠的剛度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的總重力對其支承或回轉軸所產(chǎn)生的力矩。其對臂部的升降運動和轉動,均將產(chǎn)生影響,設計時應使臂部各部分的質量分布合理,以減少其偏重力矩。3)自重要輕,慣量要小。由于機械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向,為了減少在運動狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的沖擊,除了必須采取有效的緩沖裝置外,還要力求結構緊湊,自重輕,以減少慣性力。
參考文獻。
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機械手設計論文篇十八
機械手作為一種重要的機器人技術，具有廣泛的應用領域，如工業(yè)生產(chǎn)線、醫(yī)療手術等。在機械手設計實驗中，我通過理論學習和實際動手操縱，深入了解了機械手的結構和控制原理，并且進行了機械手的設計和調(diào)試。在實驗中，我遇到了許多困難和挑戰(zhàn)，但通過不斷的嘗試和探索，我取得了較好的成果，并且對于機械手的設計與應用有了更深入的理解。
二、理論學習。
在實驗開始前，我首先對機械手的基本原理和結構有了一定的了解。通過查閱相關資料和學習，我深入掌握了機械手的結構和功能。機械手通常由機械臂、執(zhí)行器和傳感器等組成，而機械臂又由舵機和關節(jié)組成。在理論學習中，我學到了機械臂運動學和逆運動學的基本原理，并了解了機械手控制系統(tǒng)的設計和算法。
三、實際操縱。
實踐是檢驗真理的唯一標準，只有通過實際操作，才能真正理解機械手的設計與控制。在實驗中，我使用了Arduino開發(fā)板和機械臂模塊進行操縱。首先，我按照實驗指導書，搭建了機械臂的原型和電路連接。然后，我編寫了相關的控制程序，并且通過對Arduino開發(fā)板的編程，實現(xiàn)了機械手的基本動作，如抓取、放置和轉動等。通過實踐操縱，我對機械手的控制原理和程序設計有了更深入的體會。
四、困難與挑戰(zhàn)。
在實驗過程中，我遇到了許多困難和挑戰(zhàn)。首先，機械手的搭建和調(diào)試需要耐心和細心，一旦出現(xiàn)問題，就需要仔細排查，并進行相應的修正。其次，機械手的控制程序設計需要編寫各種傳感器和執(zhí)行器的驅動程序，而且經(jīng)常會出現(xiàn)一些意想不到的問題，如邏輯錯誤或硬件故障，這對我來說是一次不小的挑戰(zhàn)。最后，機械手的運動學和逆運動學的計算復雜，需要充分理解相關數(shù)學和物理知識，這對于我來說也是一次很大的考驗。但是，通過對困難和挑戰(zhàn)的不斷努力和思考，我最終戰(zhàn)勝了困難，取得了較好的成果。
五、總結與展望。
通過機械手設計實驗，我不僅深入了解了機械手的結構和控制原理，還提高了實際操作和問題解決能力。實驗中，我不斷嘗試和調(diào)試，從失敗中吸取教訓，最終取得了成功。在未來，我將進一步學習和研究機械手的相關知識，并且在實際應用中不斷探索，在機械手設計和應用領域取得更大的突破。
總之，機械手設計實驗不僅是對機械手理論知識的鞏固與實踐，更是培養(yǎng)了我們的動手能力和創(chuàng)新思維。通過這次實驗，我對機械手的設計與控制有了更深入的理解，也體會到了科學研究與實踐的魅力。機械手設計實驗是一次寶貴的學習經(jīng)歷，對于我的未來學習和研究有著重要的意義。通過不斷學習和努力，我相信我能在機械手的設計與應用領域取得更好的發(fā)展！
機械手設計論文篇十九
機械手畢業(yè)設計作為機械制造專業(yè)學生的重要學習和綜合實踐環(huán)節(jié)，對于學生來講既是一個挑戰(zhàn)，也是一次鍛煉。從開始構思設計到最終完成，我們走過了很長的一段路程，這里我想分享一下我在機械手畢業(yè)設計中的心得體會。
二、設計前期準備。
機械手這個畢業(yè)設計的難度很大，因此在開始設計前就需要有較為詳盡的準備工作。我們首先要做的是對該設備所需要的技術資料進行系統(tǒng)分析和評估，分析每種資料的特點和優(yōu)缺點，確定是否可行。另外，我們需要確定和確認機械手的細節(jié)和結構方案，制定詳細的進度計劃，并與組員相互協(xié)作，對整個過程進行全面統(tǒng)籌。
三、設計過程中的困惑與突破。
在設計過程中，我們面臨了很多技術難題。其中最大的困難是如何保證機械臂的精度和穩(wěn)定性。為了解決這個難題，我們團隊翻閱了很多文獻，并在老師的幫助下進行深入研究，最終設計出了一種能夠穩(wěn)定運行的結構方案。此時，我們真正感受到了解決問題和突破難關的興奮和成就感。
四、調(diào)試與測試。
機械手的調(diào)試非常重要，畢竟是要保證它的穩(wěn)定性和精度。我們通過不斷地進行實際運行、調(diào)節(jié)和測試，發(fā)現(xiàn)了許多問題，如控制系統(tǒng)并不完善、細節(jié)部分尚需要優(yōu)化等問題，我們很快發(fā)現(xiàn)并進行了改進。這期間，我們除了技術上的問題還聯(lián)想到了許多工程管理和溝通能力的問題，針對這些問題我們也進行了充分的溝通和協(xié)調(diào)。
五、總結與感悟。
機械手畢業(yè)設計的學習讓我受益良多。在畢業(yè)設計中，我們不斷地在技術、溝通和協(xié)作等各個方面進行學習，真正地提高了我們的能力。設計不僅是一種技術，更是一種綜合運用能力和創(chuàng)新思維的表現(xiàn)，希望我們在今后的工作中能夠不斷提升自己，掌握更多實用知識和技能，譜寫屬于自己的精彩篇章。
六、結語。
機械手畢業(yè)設計讓我們感受到了設計的樂趣和挑戰(zhàn)，它培養(yǎng)了我們鍛煉了我們永不放棄的精神和進取的意識，相信我們在今后的學習和工作中也將會落實這些精神，真正做一個優(yōu)秀的機械工程師。
機械手設計論文篇二十
機械手畢業(yè)設計是機械工程專業(yè)學生畢業(yè)前必須完成的重要任務。作為一名機械工程專業(yè)的學生，我在這個領域深耕已有數(shù)年。此次畢業(yè)設計讓我有機會將我所學到的知識應用到實際操作中，通過設計和制造一臺智能機械手，我深刻體會到了設計過程中的優(yōu)勢和劣勢，也有了更深入的認知和領悟。
第二段：設計的初衷。
在設計最初的時候，我的初衷是開發(fā)一款具有自主識別和工業(yè)操作的機械手。我想給這個機械手增加更多的功能，讓它的實際應用性更強。所以我將機械手分為幾個模塊，包括傳感器、控制芯片、機械臂、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行器。
第三段：設計過程中的挑戰(zhàn)。
設計和制造一臺智能機械手是一個充滿挑戰(zhàn)的過程。最先一步是確定如何讓機械手自主識別物品并獲取信息。這需要精確的運動控制，精心設計的機械結構和精準的感應器件。此外，機械手的組裝過程也十分復雜，需要仔細安排方案才能達到最優(yōu)效果。這過程中我遇到了很多技術問題，不過通過不斷嘗試和努力最終克服了這些困難。
第四段：體會和經(jīng)驗。
在畢業(yè)設計過程中，我深入認識到了機械工程設計的核心思想。機械手畢業(yè)設計不僅是理論的檢驗還有實踐過程的考驗。不斷去嘗試新技術，不斷整合不同領域的知識，不斷迭代設計方案。本次畢業(yè)設計不僅學習到了機械設計的基礎理論知識，也學習到了新的工藝技巧和實踐經(jīng)驗。
第五段：結語。
在身為一名機械工程專業(yè)學生的時候，我一直用心去思考機械設計的核心思想。無論是理論還是實踐，畢業(yè)設計都是考驗我們能力的重要機會。雖然設計過程中遇到許多挑戰(zhàn)和問題，但這些困難成全了我對于設計和機械工程的信仰。通過本次畢業(yè)設計，我不僅獲得了寶貴的設計經(jīng)驗和技能，更能夠為我的未來職業(yè)生涯進一步鋪墊。
機械手設計論文篇二十一
在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化，自動化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75%是小批量生產(chǎn)，金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三有50件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的5%。從這里看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而生產(chǎn)的。并且在工業(yè)生產(chǎn)和其他領域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應用于柔性自動線。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。
可編程控制器是繼電器控制和計算機控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。
機械手采用plc控制，具有可靠性高，改變程序靈活等優(yōu)點。無論進行時間控制還是控制或混合控制，都可以通過設置plc的程序實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機械手的動作順序改變程序，是機械手通用性更好。
采用氣壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán)境適應性好。阻力損失和泄露減少。不會污染環(huán)境，造價低。
一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運送到指定目標位置氣動機械手被廣泛應用于汽車制造業(yè)、半導體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等。
課程設計說明書設計目的及主要內(nèi)容。
2.1設計目的。
1、培養(yǎng)plc設計能力；
2、擴展知識結構；
3、培養(yǎng)綜合運用能力；
4、是課堂教學的有益補充。通過本次課程設計，進一步加強自己對機械手和plc的認識，以及它們在生活中廣泛應用。
2.2主要內(nèi)容。
3.1操作要求。
氣動機械手的動作示意圖如圖1所示，氣動機械手的功能是將工件從a處移送到b處?？刂埔鬄椋?BR> 4、機械手的夾鉗的松開、夾緊通過延1s實現(xiàn)；
3.2操作功能。
機械手的操作面板如圖2所示。機械手能實現(xiàn)手動、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。
1、手動工作方式時，用各按鈕的點動實現(xiàn)相應的動作；
3、單步工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手向前執(zhí)行一步；
4、單周期工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手只運行一個周期；
6、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車按鈕時，機械手停止所有的操作。
課程設計說明書plc及機械手的選擇和論證。
4.1plc4.1.1plc簡介。
可編程控制器（簡稱plc）：是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
plc具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。可以預料：在工業(yè)控制領域中，plc控制技術的應用必將形成世界潮流。
4.1.2plc的結構及基本配置。
放型結構，其i/o能力可按用戶需要進行擴展與組合。
cpu：plc中的cpu是plc的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺plc至少有一個cpu。與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、存儲器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。
存儲器：可編程序控制器的存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。i/o模塊：plc的對外功能，主要是通過各種i/o接口模塊與外界聯(lián)系的。電源模塊：有些plc中的電源，是與cpu模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為plc各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24v的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220vac或110vac，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24v。
mechanicalhand也被稱為自動手，autohand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
機械手簡述:機械手的形式是多種多樣的，有的較為簡單，有的較為復雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執(zhí)行機構、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。
1．執(zhí)行機構。
機械手的執(zhí)行機構，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機構，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉動作。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動。
2．傳動系統(tǒng)。
執(zhí)行機構的動作要由傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。常用機械手傳動系統(tǒng)分機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電力傳動等幾種形式。
3.控制系統(tǒng)。
機械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機械手按一定的程序、方向、位置、速度進行動作，簡單的機械手一般不設置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開關、繼電器、控制閥及電路便可實現(xiàn)動傳動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機構按要求進行動作．動作復雜的機械手則要采用可編程控制器、微型計算機進行控制。
5.1操作方式。
設備的操作方式一般可分為手動和自動兩大類，手動操作方式主要用于設備的調(diào)整，自動操作方式用于設備的自動運行。
手動操作方式------手動操作：用單個按鈕接通或斷開各自對應的負載。
自動操作方式------單步運行：每按一次啟動按鈕，設備前進一個工步。------單周期運行：在原點位置時，按下啟動按鈕設備自動運行一個周期后停止原位；途中按下停止按鈕，設備停止運行；再按下啟動按鈕時，設備從斷點處繼續(xù)運行，直到原位停止。
-------連續(xù)運行：在原點位置按下啟動按鈕，設備按既定工序連續(xù)反復運行。中途按下停止按鈕，設備運行到原位停止。
5.2plc的i/o分配接線。
i/o分配及接線圖i軟件電路設計及描述。
主程序是整個程序的開始，系統(tǒng)讀取的時候一定從主程序開始，至于之后需執(zhí)行哪個子程序，都在主程序中體現(xiàn)。sm0.0的常開觸點一直閉合，鏈接公用程序，公用程序是無條件執(zhí)行的；在手動控制方式中，i2.0為on時，其常開觸點閉合，執(zhí)行“手動”子程序；在回原點控制方式中，i2.1為on時，其常開觸點閉合，執(zhí)行“回原點”子程序；在單步、單周期和連續(xù)控制方式中，i2.2、i2.3、i2.4并聯(lián)，其中任何一個為on時，執(zhí)行“自動”子程序。主程序梯形圖為：
圖2-1主程序梯形圖。
6.2公用程序設計。
公用程序用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務，以及不同的工作方式之間相互切換的處理。左限位開關i0.4、上限位開關i0.2的常開觸點和表示機械手松開的q0.1的常閉觸點串聯(lián)接通時，“原點條件”m0.5變?yōu)閛n，機械手處于原點狀態(tài)，在開始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動或自動回原點狀態(tài)時，初始步對應的m0.0將被置位，為進入單步、單周期和連續(xù)工作方式作好準備。若m0.5為off狀態(tài)，m0.0被復位，初始步為不活動步，按下啟動按鈕也不能進入步m2.0，系統(tǒng)不能在單步、單周期和連續(xù)工作方式下工作。
m1.0~m1.5復位。在非連續(xù)方式，i2.4的常閉觸點閉合，表示連續(xù)工作狀態(tài)的標志m0.7復位。公用程序梯形圖為：
圖2-2公用程序梯形圖。
在手動程序中，為了保證系統(tǒng)安全運行，設置了上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖，防止功能相反的兩個輸出同時為on；限位開關i1.2的常開觸點閉合使得輸出q0.1置位得電，表示工件已夾緊；當左限位開關或右限位開關的常開觸點閉合同時限位開關i0.7常開觸點閉合時，輸出q0.1復位失電，表示工件已松開；i0.1~i0.4的常閉觸點，限制機械手移動的范圍；上限位開關i0.2的常開觸點與控制左右行的q0.4和q0.3的線圈串聯(lián)，機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞；只允許機械手在最左邊或最右邊時上升、下降和松開工件。
手動程序梯形圖為：
圖2-3手動程序梯形圖。
自動程序（包括單步、單周期和連續(xù)）采用起保停電路控制。單周期、連續(xù)和單步工作方式主要用“連續(xù)”標志m0.7和“轉換允許”標志m0.6來區(qū)分，m0.0表示初始步，m2.0~m2.7分別表示下降、夾緊、上升、右行、下降，松開、上升、左行標志。當系統(tǒng)處于單步工作狀態(tài)時，i2.2常閉觸點斷開，只有在每按下一次啟動按鈕i2.6，m0.6才能得電一個掃描周期，程序執(zhí)行一步，以此來實現(xiàn)單步執(zhí)行，此時轉換不允許。當系統(tǒng)處于連續(xù)工作狀態(tài)時，m0.6始終得電，按下啟動按鈕i2.6后同時未按停止按鈕i2.7之前，“連續(xù)”標志m0.7始終得電，系統(tǒng)首先通過m0.0、m0.5、i2.6使m2.0得電，進而開始程序執(zhí)行，由于m0.7始終得電，其常閉觸點斷開，使得程序執(zhí)行完一個周期后不在進入初始步m0.0，而是直接進入m2.0，開始了下一個周期的執(zhí)行，以此來實現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行。當系統(tǒng)處于單周期工作狀態(tài)時，m0.7不得電，m0.6得電，按下啟動按鈕i2.6后系統(tǒng)也是首先通過m0.0、m0.5、i2.6使m2.0得電，進而開始程序執(zhí)行，由于m0.7不得電，其常閉觸點閉合，當程序執(zhí)行完一個周期后，返回初始步m0.0，此時程序再要執(zhí)行必須重新按下啟動按鈕i2.6，以此來實現(xiàn)單周期執(zhí)行。自動程序梯形圖見附錄1。
6.5自動回原點程序設計。
自動回原點程序用起保停電路設計。在此工作方式下，i2.1為on，按下啟動按鈕i2.6后，機械手可能處于三種情況下，應分別處理。
q0.1為0狀態(tài)，即機械手處于松開狀態(tài)，應直接返回原點應進入上升步m1.4或左行。
步m1.5；若q0.1為1狀態(tài)同時機械手在最右邊此時說明應執(zhí)行下降步m1.2,；若q0.1為1狀態(tài)同時機械手不在最右邊，應將工件先送到b點，再返回原點，進入步m1.0。
可編程控制器課程設計是課程當中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設計使我對plc設計過程有進一步了解，對plc產(chǎn)品的有關的控制知識有了深刻的認識。
因為理論知識學的不牢固，在設計遇到了不少問題，通過理論與實際的結合，進一步提高觀察、分析和解決問題的實際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應社會主義現(xiàn)代化建設需要的高素質的復合型人才。運用學習成果，把理論運用于實際，使理論得以提升，形成創(chuàng)新思想。通過此次設計過程，鞏固了專業(yè)基礎知識，培養(yǎng)了我綜合應用可編程控制器設計課程及其他課程的理論知識和應用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，為今后的學習和工作過程打下基礎。
參考文獻。
附錄1自動程序梯形圖：
附錄2自動回原點程序梯形圖：
機械手設計論文篇二十二
摘要：氨制冷系統(tǒng)壓力管道主要應用于冷凍業(yè)，其中壓力管道是設備安全監(jiān)管的核心內(nèi)容，而影響管道安全的是焊接接頭的質量，本文主要是對氨制冷壓力管道焊接接頭進行缺陷及顯微組織檢測，分析焊接缺陷產(chǎn)生的原因，以及對管道安全的危害，并提出提高氨制冷管道焊接質量的建議。
關鍵詞：氨；制冷；壓力管；焊接；質量；檢測；分析。
1氨制冷壓力管道結構和技術性能。
氨制冷系統(tǒng)主要是由螺桿壓縮機組、高效臥式冷凝器、儲氨器、排液桶、低壓循環(huán)桶、屏蔽氨泵、中間冷卻器、吊頂冷風機、集油器、緊急泄氨器、高效臥式蒸發(fā)器、氨液分離器等組成。氨制冷壓力管道主要用于輸送氨液和氨液，是通過氨泵進行加壓強制供應，在連接低壓排液桶到蒸發(fā)器，然后回到冷凝器中，形成一個封閉循環(huán)系統(tǒng)。所以氨制冷壓力管道很重要，它承受著壓力、溫度、載荷的隨時變化。氨制冷壓力管道主要是由安全管道、熱氨管道、吸氣管道、液體管道、油管道、平衡管道、放空管道、排液管道等組成的。
機械手設計論文篇二十三
引言。
近年來，隨著我國環(huán)保力度的逐步加大，對污水的處理上逐漸由點到面，實行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊，各類工廠分布較為分散的狀況給我國的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當而直接排放進江海湖泊，不僅給我國的生活用水帶來影響，也會阻礙工業(yè)等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以對污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問題。電氣自動控制系統(tǒng)的應用，將提高污水處理的效率，為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個良好的發(fā)展平臺。
1自動控制系統(tǒng)的組成以及特點。
1.1自動控制系統(tǒng)的組成。
自動控制系統(tǒng)的組成較為復雜，一般由自動控制、數(shù)據(jù)采集以及信號處理等方面的內(nèi)容組成。在進行污水處理時，只有這幾個部分協(xié)調(diào)配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達到最好。自動控制部分主要負責系統(tǒng)的運行，使得系統(tǒng)在無人控制的情況下，也能夠按照原有設定的系統(tǒng)進行運行，將人從繁重、危險的工作中解救出來；數(shù)據(jù)采集部分主要負責系統(tǒng)的監(jiān)控，當系統(tǒng)屬于運行狀態(tài)時，數(shù)據(jù)采集部分能夠對污水處理的狀況進行檢測，保證系統(tǒng)的`正常化運行；信號處理部分是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時，就會及時的對系統(tǒng)進行修復，確保污水處理的效率與質量。自動控制系統(tǒng)是一個整體化的設施，只有各部分之間相輔相成，才能實現(xiàn)污水處理的高效化。
1.2自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點。
從另一種角度而言，自動控制系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩部分。這兩部分雖然完全不同，但是卻是缺一不可。為了實現(xiàn)電氣自動控制系統(tǒng)的方便化操作，自動控制系統(tǒng)中往往嵌入了目前發(fā)展較為成熟的軟件工程技術。操作員進行操作時，可以結合軟件的優(yōu)點通過功能圖塊進行編程，提高系統(tǒng)操作的便捷性。除此之外，對于一些較為復雜的工程項目，可以利用高級語言完成相關的數(shù)學算法，在簡化項目復雜程度的同時，可以實現(xiàn)功能塊的嵌套，優(yōu)化系統(tǒng)的性能。硬件與軟件不同，但是在一定程度上被軟件限制選擇的范圍。通常情況下，一款軟件的集成程度越高、功能越強，那么對硬件的配置要求就越苛刻，污水處理工廠的成本就會增加。所以在軟件的制作過程中，我們要兼顧硬件的選擇，只有這樣才能在不影響污水處理效率的情況下，節(jié)省開支，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
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機械手設計論文篇二十四
機械手畢業(yè)設計是機械類專業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，也是一個技能和思維的考驗。在這段時間里，我學到了很多知識，積累了很多經(jīng)驗，也收獲了不少體會。今天，我就來分享一下自己的機械手畢業(yè)設計心得體會。
第二段：學到的知識。
在機械手畢業(yè)設計中，我首先學到的是機械原理和相關知識。在平時的學習中，這些知識的學習比較抽象，很難理解。但是在設計中，這些知識得到了很好的應用，讓我更加深入地理解了機械原理的本質。同時，我還學到了大量的電子、傳感器和控制方面的知識，這些知識的掌握對于今后的工作和個人發(fā)展都將有著重要的作用。
第三段：解決問題的能力。
在機械手畢業(yè)設計中，我運用了許多知識和技能，但更重要的是解決問題的能力。在設計中，難免會遇到一些問題，例如機械部件的不匹配、程序的錯誤等等。在這種情況下，我需要及時地找到問題的根源，制定解決方案并實施。這個過程既鍛煉了我的思維能力，也提高了我的實踐能力。
第四段：團隊協(xié)作能力。
機械手畢業(yè)設計是一個團隊項目，需要多個人的協(xié)作才能完成。通過這段時間的合作，我深刻地認識到了團隊協(xié)作的重要性。在設計中，每個小組成員都有自己的分工和任務，需要互相協(xié)作才能順利完成。通過這樣的團隊協(xié)作，我學會了如何與他人合作，如何相互溝通和協(xié)調(diào)，這對于我今后的人際交往和職業(yè)發(fā)展都將有著積極的影響。
第五段：總結。
在機械手畢業(yè)設計中，我學到了很多知識，積累了很多經(jīng)驗，收獲了不少體會。知識是我們在畢業(yè)設計中的基礎，解決問題的能力是我們在設計中的關鍵，團隊協(xié)作是我們在設計中的必要。通過這樣的畢業(yè)設計，我不僅學會了機械手的技術和知識，也提高了自己的實踐能力和團隊協(xié)作能力。在今后的生活和工作中，我將繼續(xù)努力，發(fā)揮自己的潛力和能力，為自己的未來開創(chuàng)更美好的道路。