数控机床上下料机械手概况.doc

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1、摘 要本文是设计数控机床上下料机械手，通过查阅相关资料以及对本专业知识的学习和应用，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种数控机床上下料机械手。针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了设计。具体进行了机械手的总体设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了设计，基本达到了预期的设计目的关键词:机械手； PLC；液压伺服定位；电液系统目 录绪 论1一、机械手的发展概况2（一）工业机械手的

2、国内外发展历史和现状2（二）PLC控制技术在国内外的发展概况3（三）课题的提出及主要任务5（四）机械手在数控机床的应用6二、机械手的总体设计方案7（一）上下料机械手的工作原理7（二）机械手的组成7三、机械手执行机构的设计11（一）机械手的运动概述11（二）执行机构主要部分的设计11（三）手臂结构的设计12（四）执行机构的工作流程13四、机械手的驱动系统设计15（一）机械手驱动系统的控制设计15（二）气动元件选取及工作原理16五、机械手控制系统的设计18（一）控制系统的性能要求18（二）控制系统 PLC 的选型及控制原理设计18（三）PLC 程序设计23结 论27参考文献28致 谢29绪 论工业

3、机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、课重复编程/能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、抵压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常

4、的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛地引用一、机械手的发展概况（一）工业机械手的国内外发展历史和现状机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可以代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应

5、用领域日益扩大。目前，国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB及奥地利的工GM公司。我国机械手起步于20世纪70年代初期，经过30多年发展，大致经历了3个阶段：70年代萌芽期，80年代的开发期和90年代的应用化期。在我国，机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。在国际强手面前，国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府无比会加大对机器人的资金投入和政策

6、支持，将会给机械手产业发展注入新的动力。随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，机械手已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。在未来几年，传感技术，激光技术，工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域，这些技术会是机械手的应用更为高效，高质，运行成本低。据猜测，今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。目前，我国工业机械手的发展主要是逐步扩大其应用范围在应用专用机械

7、手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手，计算机控制机械手和组合式机械手等将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构、设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不同的典型机构，组装成各种用途的机械手，既便于设计制造，又便于更换工件，扩大应用范围。（二）PLC控制技术在国内外的发展概况自二十世界六十年代美国推出可编程逻辑控制器PLC取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制

8、等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业、同时，计算机监控系统是采用集中监测、集中控制、集中显示、集中管理、集中保存的系统，融合了较先进的自动化技术、计算机技术、通讯技术、故障诊断技术和软件技术，广泛地应用在化工、供暖、机械、供水、水处理等多个领域。在工业生产中发挥越来越显著的作用。可编程控制器的发展也电视更加适用于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型集合超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，

9、用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。我国可编程控制器的引进、应用、腰肢和生产时伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。可以预期，随着我国现代化的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地近10年来，随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采

10、用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的告诉发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。特别在那些对实时性要求高，对成本努不发表，对尺寸敏感的场合，嵌入式PLC大有可为。PLC控制在国内将会有一个广阔的发展前景、随着PLC技术的推广和应用，PLC将向两个方面发展：一方面向着大型化的方向发展，另一方面则向着小型化的方向发展。PLC向大型化方向发展，主要表现在大中型PLC向多功能、大容量、智能化、网络化发展，使之能与计算机组成集成按制系统，对大规模、复杂系统进行综合的自动控制。PLC向小型化方向发展，主要变现在下列几个方面：为了减小体积、

11、降低成本，向高性能的整体型发展；在提高系统可靠性的基础上，产品的体积越来越小，功能越来越强；应用的专业性，使得控制质量大大提高。另外，PKC在软件方面也将有较大的发展。系统的开放使第三方的软件能方便的在符合开放系统标准的PLC上得到移植。除了采用标准化的硬件外，采用标准化的软件也能大大缩短系统开发周期；同时，标准化的软件由于经受了实际应用的考验，它的可靠性也明显提高。总之，PLC的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、容量大、体积小、成本低、通信联网功能强。（三）课题的提出及主要任务1.课题的提出随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方

12、面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。例如，注塑及其的生产过程中，往往工件、材料的上下要人工完成，既费时又费力，又影响效率。为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题。2.课题的主要任务本课题将要完成的主要任务如下：机械手为上下料机械手设计出机械手的各执行机构，包括：手部、手臂等部件的设计。手部设计成夹持式手指来抓取工件，为了使通用性更强，手部设计成可更换结构，不仅可以应用于夹持式手指来抓取棒料工件。（1）气压传动系统的设计，本课题将设计出机械手的气压传动系统，包括气动元器件的选取，气动回路的设计，并绘出气动原理图。（2）人机交互界面的设计（3）机械手的控制系统的设计，本机

13、械手拟采用PLC对机械手进行控制，本课题将要选取PLC型号，根据机械手的工作流程编织出PLC程序。（四）机械手在数控机床的应用因现在科技的发展和进步，许多的危险性和有害性的工作都由机器人取代了人工。所以机械手的诞生受到了市场很大的需求，机械手在各类机床上的应用广泛。可以用于夹持工件，搬运运输等工作。二、机械手的总体设计方案对气动机械手的基本要求是能快速、准确的搬运工见，这就要求他们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度以及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是：充分分析作业对象的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件。本

14、次设计的机械手是专用气动上下料机械手，专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点。（一）上下料机械手的工作原理机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用气压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置相比较，然后通过系统进行调整，从而使执行机构以一定的要求达到设定位置。（二）机械手的组成机械手主

15、要由执行机构、驱动机构、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如图2-1所示。控制系统驱动系统执行系统被抓取工件位置检测装置图2-11.执行机构包括手部、手臂和立柱、机座等不件，有的还增设行走机构。（1）手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式。而在本课题中则选用夹持式手部结构。夹持式手部由手爪和传力机构所构成。手爪是与物件直接接触的构件，常用的手爪运动形式有回转型和平移型。回转型手爪结构相对简单，制造也比较容易，故应用广泛。平移型应用的比较少，其原因是平移型手爪结构相对复杂，但平移型手爪夹持圆形工件时，工件直径变化不影响其轴心位置，因此适宜夹持直

16、径变化范围大的工件。手爪结构取决于被抓物件表面的形状、被抓部位和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手爪产生夹紧力来完成夹放物件的任务。（2）手臂手臂是支撑被抓物件、手爪、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件与驱动源相配合，以实现手臂的各种运动。（3）立柱立柱是支撑手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降运动均与立柱有紧密的联系。机械手的立柱因工作需要，有时也可作横向移动，被称为可移式立柱。（4）机座机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。

17、2.驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。3.控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位系统组成。该机械手采用的是PLC程序控制系统，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手进行监视，当动作错误或发生故障时即发出报警。4.位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后

18、通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。三、机械手执行机构的设计（一）机械手的运动概述 机械手的运动，可从该机械手的自由度，工作空间和机械结构类型等三方面来讨论。 图 3-1 机械手的机构简图 所谓机械手的运动自由度是指确定一个机械手操作位置时所需要的独立运动参数的 数目，它是表示机械手动作灵活程度的参数。 本设计的机械手具有转动副和移动副两种运动副，具有手臂伸降，旋转，前后往复三 自由度,如图 3-1 所示。图3-1（二）执行机构主要部分的设计 1. 手部的设计 手部就是用来握持工件或工具的部分。由于被握持的工件的形状、尺寸、重量、材质 及表面状态的不同，手部机构也是多

19、种多样。本次设计是采用夹持式。 夹持式手部的结构与人手类似，是工业机械广泛应用的一种手部形式。它主要由手指、 传动机构、驱动机构组成。其又可分为内撑式、外夹式和内外夹持式，区别在于夹持工件 的部位不同，手爪动作方向相反。 夹持式手部设计时应注意以下事项： 1、手指应有一定的开闭范围。 2、手指应具有适当的夹紧力。3、要保证工件在手指内的定位精度。 4、结构紧凑，重量轻，效率高。 5、通用性和可换性。（三）手臂结构的设计 手臂是机械手的主要部分，是支撑手腕、手指和工件并使它们运动的机构。手臂一般 有三个运动伸缩、旋转和升降。手臂的基本动作是将手部移动到所需的位置和承受抓取 工件的大重量，以及手臂

20、本身的重量。 1、 手臂的组成 (1)动作元件，如油缸、汽缸、齿条、凸轮等是驱动手臂运动的部件。 (2)导向装置，是保证手臂的正确方向及承受由工件的重量所产生的弯曲和扭转力矩。 (3)手臂，起着连接和承受外力的作用。 2、手臂设计的要求： (1)手臂承载能力大、刚性好、自重轻。 (2)手臂的运动速度要适当，惯性要小。 (3)手臂的动作要灵活。 (4)位置精度要高。 (5)通用性要强。（四）执行机构的工作流程 机械手的结构主要由机座、立柱、手臂、电磁阀和夹紧手指等组成。其中机座采用摆动气缸进行驱动，手臂及夹持采用单活塞杆双作用气缸驱动。机械手的动作基本有伸缩、升降、左右旋转、夹物和放物等动作。其

21、工作流程如图3-2所示。其动作顺序为：初始位置 左旋 前伸 下降 夹紧物料上升 收缩右旋 下降放物料 上升回到初始位置。机械手的动作在整个过程中都是连续可循环的。图3-2四、机械手的驱动系统设计 机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。机械手的驱动系统根据动力源的 不同，分为液压、气压、电气、机械、气液联合和电液联合等多种方式。目前采用的主要 有液压、气压、电气这三种驱动方式。（一）机械手驱动系统的控制设计 根据上下料机械手的要求，在驱动系统中气缸的运动方式主要有两种：（1）直线运动 （缸体固定，活塞杆运动）；（2）摆动（缸体固定）。图 4-1 为机械手的气压传动系统工作 原理图。它的气

22、源是由空气压缩机通过快换接头进入储气 罐，经空气过滤器、调压阀、油雾器，进入各并联气路上的电磁阀，以控制气缸和手部动作。图4-1气动系统包括三个三位四通电磁换向阀、两个气缸、三个调速阀、六个单向调速阀、 消声器（若干）等。图中的调速阀控制气缸伸长和缩短、夹紧、摆动过程中的速度，防止 速度过大对物料及机械手臂的冲击；三位四通电磁换向阀是改变气缸的运动方向。（二）气动元件选取及工作原理 气压驱动是利用压缩气体的压力能来实现能量传递的一种方式，其介质主要是空气， 也包括燃气和蒸汽。典型的气压传动系统由以下四部分组成：气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件。五、机械手控制系统的设计 机械手控制系统的设

23、计是整个机械手设计的关键和核心。它在结构和功能上的合理划 分与巧妙实现，对提高机械手整体可靠性、实用性具有重要的意义，同时也是降低制造成 本、缩短开发周期的有效途径。为此本章在分析了当前机械手广泛采用的控制器结构及 PLC 的发展之后，提出了采用 PLC 的控制方法。（一）控制系统的性能要求 对于一般的控制系统有以下控制的要求： (1)稳定性 稳定性是系统受到短暂的扰动后其运动性能从偏离平衡点恢复到原平 衡点状态的能力。稳定性是一般自动控制必须满足的基本要求，对稳定性的研究是自动化 控制系统中的一个基本问题。 (2)过渡过程性能 描述过渡过程性能可以用平衡性和快速性加以衡量，平衡性指系 统由初

24、始状态运动到新的平衡状态时具有较小的超调和震荡性；系统由初始状态运动到新 的平衡状态经历的时间表示系统过渡过程的快速程度。 (3)稳态误差 稳态误差是在过渡过程结束后，期望的稳态输出量与实际的稳态输 出量之差。控制系统的稳态误差越小，说明控制精度越高。因此，稳态误差是衡量控制系 统性能好坏的一项重要指标，控制系统设计的任务之一就是在兼顾其他性能指标的情况下，使稳态误差尽可能小或者小于某个允许的限制值。（二）控制系统 PLC 的选型及控制原理设计 1. PLC控制系统设计的基本原则 设计任何一个PLC控制系统，如同设计任何一种电气控制系统一样，其目的都是通过控制被控对象（生产设备或生产过程）来实

25、现工艺要求，提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时应遵循以下基本原则。 （1）PLC 控制系统控制被控对象大限度地满足工艺要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜索资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟订控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。（2）在满足工艺要求的前提下，力求使 PLC 控制系统简单、经济、使用及维修方便。 （3）保证控制系统的安全、可靠。 （4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在配置 PLC 硬件设备时应适当留有一定的裕量。2. I/O点数分配 根据机械手动作流程分析及 I/O 点数确定，可以确定电气控制系统的 I/O 点分配，如 表 5-1

26、、表 5-2 所示：图5-1图5-23. PLC外部接线图 根据表 5-1、5-2分配输入/输出信号与 PLC 输入/输出接口分配情况及所选定PLC， 得到 PLC 的外部接线图如图 5-3：图5-34. 机械手控制原理 在 PLC 的控制下，执行机构可实现手动、自动等多种工作方式。手动：利用按钮对机械手每一动作手动进行控制，可实现上升、下降、前伸、缩回、正转、反转、夹物、放物等操作；自动：按下循环按钮后机械手从原点位置开始连续不断的执行上下料的各步。 按下启动按钮 SB1，系统初始化摆动气缸左旋水平手臂伸出垂直手臂下降吸 物垂直手臂上升水平手臂缩回摆动气缸右旋垂直手臂下降放物垂直手臂上升回初

27、始位置。(1)系统程序的初始化 按下启动按钮 SB1，对控制系统进行功能检测，检测正确后，进入控制系统的软件，开始运行程序。 (2)摆动气缸左旋 初始化程序正常运行后，PLC 的输入端 X000 接通输入，输出端 Y000 出，右旋按钮 SB7 通，使三位四通电磁换向阀 5YA 得电，摆动气缸会执行右旋的命令。 (3)水平手臂的伸出 摆动气缸右旋到指定位置时（90 度），PLC 输入端 X004 接通输入，输出端 Y003 输出，手臂前伸按钮SB9接通，使三位四通电磁换向阀 1YA 得电，执行手臂前伸动作。 (4)垂直手臂的下降 手臂前伸到指定位置，PLC 输入端 X010 接通输入，输出端

28、Y005 输出，手臂下降按钮 SB6 接通，使三位四通电磁换向阀 3YA 得电，执行垂直手臂的下降动作。 (5)夹物 小臂下降到指定位置，PLC 输入端 X006 接通输入，输出端 Y006 输出，夹紧按钮 SB11 接通，三位四通电磁阀 7YA 得电，将物料夹紧。 (6)垂直手臂的上升 经滑觉传感器检测到物料已经被夹紧时，输出端 Y004 输出，手臂上升按钮 SB5 接通，使三位四通电磁阀 4YA 得电，执行垂直手臂的上升动作。 (7)水平手臂的回缩 手臂上升到指定位置，PLC 输入端 X005 接通输入，输出端 Y002 输出，水平缩回按钮 SB10 接通，使三位四通电磁换向阀 2YA 得

29、电，执行水平手臂回缩动作。 (8)摆动气缸右旋 水平手臂回缩到指定的位置，PLC 输入端 X007 接通输入，输出端 Y001 出，左旋按 钮 SB8 通，三位四通电磁阀 6YA 得电，执行摆动气缸的向左旋转。 (9)垂直手臂的下降 摆动气缸向左旋转到指定位置（90 度），PLC 输入端 X003 接通输入，输出端 Y005 输出，垂直手臂下降按钮 SB6 接通，使三位四通电磁阀 3YA 得电，执行手臂的下降运动。 (10)松开 手臂下降到指定位置，PLC 输入端 X006 接通输入，输出端 Y007 输出，松开按钮 SB12 接通，将物料松开。 (11)手臂上升 传感器检测到物料已经放开，输

30、出端 Y004 输出，手臂上升按钮 SB5 接通，使三位四通电磁换向阀 2YA 得电，执行手臂上升动作。 (12)回到初始位置 手臂上升到指定位置，PLC 输入端 X005 接通输入，自动重复以上动作。（三）PLC 程序设计 机械手控制系统软件设计的程序总体结构如图 4-3，分为初始化程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。其中自动程序包括单步、连续运动程序，因它们的工作顺 序相同所以可将它们和编在一起。 设备有“手动/自动”两种工作方式，其控制程序可分为自动控制程序和手动控制程序两个模块，各模块程序分开编写，结构清晰，便于调试和修改。当操作方式选择开关置于“手动”时，输入点 X012

31、接通，执行手动程序；当操作方式选择开关置于“自动”时，输入 点 X013 接通，执行自动程序。 1.人初始化及报警程序 该部分的程序主要是将机械手的位置调整到用户设定的状态。在控制系统将机械手不 工作并处于原点位置设定为初始状态，此外，如果出现超出设定的界线，系统会报警。2.回原点程序 回原点方式使用的顺序控制设计法，功能图如图 5-4 所示，S1 是回原点的初始状。用 S10-S12 作为零操作元件。应注意。当用 S10-S12 作回零操作时，在后状态在自我复位前应该使特殊继电器M8043 置1。图5-43.手动控制程序 当转换开关选择了“手动运行”状态，PLC控制系统执行手动状态，用各自的

32、按钮使各个负载单独接通或断开的方式。手动操作主要用于检修调整，通过按钮对机械手的每一步动作进行单独控制。手动控制程序用于实现机械手升降、伸缩、左右旋转、夹紧/松开及复位的运动。在自动工作过程中，若将“手动/自动”转换开关打到“手动”位置时，输入 X012 接通系统进入手动控制方式状态。此时，按下相应的受动按钮可实现手动上升、下降、左 旋、右旋、伸出、缩回、夹紧、松开及复位动作，4.自动控制程序 分析知，在“自动”工作方式下，本机械手的运动是以开关量作为转移信号，按所设计的工艺流程一步一步地进行工作，其控制过程为顺序循环控制。当机械手完成一次物料的吸放任务后返回原位为下一个任务做好准备。图5-5

33、结 论本次毕业设计是在学完大学的基础知识和专业知识，旨在培养我们综合运用所学的基础知识、专业知识去分析和解决生产实际问题的能力及培养正确的设计思想，并通过运用 设计标准、规范、手册、图册、和查阅有关技术资料去进行理论计算、结构思考、绘制图 样、写相关说明性材料，培养我们机械设计的基本技能和工程设计工作者的基本素质，为 我们走上工作岗位打下坚实的基础。本论文的设计主要有几个方面： 首先，对上下料机械手的结构形式、驱动装置、控制系统等各组成部分进行了较为全 面的分析，后得出其总体设计方案。其次，根据设计内容和需求设计了机械手的结构。机械手的控制系统采用了技术性、可靠性非常高的 PLC 进行控制。这

34、使得机械设备更加灵活，动作准确，易于维护，劳动生产率大大得到了提高。各种操作方式自由切换，满足了各种生产要求。 毕业设计是短暂和辛苦的，但是我学到的东西是宝贵的，让我学到了在课堂上难以学到的知识和能力，而这将是我一生中永远珍贵的财富。由于作者经验缺乏、时间有限，在本论文中难免存在不足之处，希一望各位老师给予批评与指正。参考文献1 钟肇新.可编程控制器原理及应用M.第 4 版.广州：华南理工大学出版社，2008：84-85 2 吴旭朝.工业机械手设计基础M.第 4 版，北京:机械工业出版社，1979：66-69 3 郭洪红.工业机器人运用技术M.北京，科学出版社，2008，07 4 张建民.工业

35、机器人M.第 1 版.北京:北京理工大学出版社，1988 5 张铁，谢存禧.机器人学M.广州：华南理工大学出版社，2001：115138. 6 孟繁华.机器人应用技术M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1989：71-73 7 孙恒,陈作模.机械原理M. 北京:高等教育出版社，2006：31-38 8 左健民.液压与气动传动M.北京: 机械工业出版社，2007：10-55 9 李新德.液压与气动技术M.北京：中国商业出版社，2006.9：210-264 10 严盈富.触摸屏与 PLC 入门M.北京:人民邮电出版社，2006:0306. 11 路敦民.机电传动及控制M.第 2 版.哈尔滨:哈尔滨工

36、业大学出版社，2005：32-38 致 谢最想感谢的是我的指导教师，一位见闻广博而又耐心细致的良师。她在本文的选题、构思和撰写等方面给以了我很好的指导、极大的帮助，也在我论文的修改上给予了许多好的建议，多次认真的审阅和耐心的指导使我的论文得到了不断的完善，乃至终于定稿。这些都多亏了杜老师的辛勤指导和教诲。另外，我也要感谢我亲爱的同学朋友们，对我论文的资料来源收集与格式规范化提供了一些帮助；他们在我繁忙时提醒我要注意的论文事项以及需要及时完成的任务，有利于我顺利完稿、交稿。总之，感谢所有帮助过我、给予我善意微笑的所有老师、同学们，在这三年里给了我莫大的帮助和关怀，让我的青春岁月充满友谊的光辉和温暖。