养成规律的作息习惯和良好的生活习惯对于身心健康具有重要意义。写总结时，要避免主观臆断，要有客观事实支撑。总结是在一段时间内对学习和工作生活等表现加以总结和概括的一种书面材料，它可以促使我们思考，我想我们需要写一份总结了吧。那么我们该如何写一篇较为完美的总结呢？以下是小编为大家收集的总结范文，仅供参考，大家一起来看看吧。
机械手设计论文篇一
摘要：文章中主要讲述了在机械的实际操作过程中用来帮忙完成上下料的机械手的相关机械结构，并且以直流力矩电动机驱动的具有三自由度的工业机械手为实例研究了其控制系统的相关软、硬件的设计。
关键词：工业机械手;plc控制;直流力矩电动机。
目前，我国的科技发展迅速，加工制造行业也越来越趋向于自动化，在机械加工、机械制造行业已经普遍运用机械手来帮助完成工作，机械手大部分是用于自动安装及自动包装工作，还用来帮忙上下料这种高重复性的工作。plc控制技术不断发展，使用其的益处越发明显，尤其是在控制系统的结构、是否可靠、是否灵活等方面都有其特有的优势，所以，现在的plc控制技术已经普遍运用到自动化生产的控制工作中了，它可以帮助不同的机械完成自动化操控，下面文章中主要阐述了由plc控制的工业机械手的系统的设计过程。
1机械手系统组成与工作原理。
下面文章中主要以三自由度机械手为研究对象具体阐述工业机械手的设计，这种类型的机械手灵活、自由，能够对机械手的各个部位进行独立控制。机械手的设计结构大致是：机械手的腰关节主要是为了帮助机身在平面上实现旋转动作，此部位的驱动电机属于直流力矩电机，这一类型的电机结构属于三级齿轮减速传动结构，由于这种传动结构的构造简单，所以它工作起来的效率很高，并且准确度高。肩关节的主要结构是悬臂梁式的结构，工作原理是通过直流力矩电机带动涡轮副杆完成传动工作。肘关节的主要结构是摆动螺旋式的结构，这一关节的特点是比较稳定、构造简单。并且这一关节的电机也是直流力矩电机。
在实现以上三个关节活动的过程中，机械手采用的是电位器反馈的方式来完成对各关节运动位置的判断，电位器安装在腰关节驱动系统的末级齿轮中心轴同轴，肩关节蜗杆轴以及肘关节连接销轴同轴。其顺序控制形式是通过plc电位控制来实现，比如要完成腰关节从静止位置到旋转一个设定的角度这个动作，plc控制系统其通过输出电路驱动负责腰关节的直流力矩电机旋转从而带动该关节机械转动，到达设定的角度位置时候，电位器检测到该位置的反馈信号，plc控制系统判断机械手已经完成了目标指令，其控制输出回路断电，驱动电机旋转停止，则腰关节正好到达程序命令的转动位置，则plc自动进入下一步程序进行动作输出。
2控制系统硬件结构。
根据上文提到的各关节动作控制完成方式可以看出，plc控制系统的设计应包含输入电路、输出电路以及控制系统本身三个部分。
2.1输出电路。
作为输出电路的执行部件，直流力矩电机在线性度以及反应速度方面具有其它电机无法比拟的优势，同时该类型电机也可以满足长期运行在低速甚至堵转的工作状态。
为了满足plc对各关节动作的顺序控制，输出电路对电机控制通常采用开关控制的形式，只要使用符合控制要求的继电器输出型plc，就能使用该plc对直流电机进行直接的驱动，从而从电路设计角度就大大简化了控制系统的复杂程度，这种设计结构非常直接，plc内部程序得到执行指令后，其设定用于控制动作输出的继电器线圈得点，相应串接在电机驱动回路的继电器触点out闭合，执行电机得电开始转动，带动执行元件按照设计的运动方式进行运动，直到接受到完成系统指令后，继电器触点out打开，电机驱动回路断开，电机停转等待下一个指令。如同常用电路一样，电机控制回路也可以通过桥式以及分级的接线方式来实现对电机正反转和顺序控制。
2.2输入电路。
plc控制系统的输入量in直接取自安装在机械手各个关节的电位器，电位器的安装位置需要根据规定的机械手动作范围来设定，当机械手的动作范围到达设定的某个位置时，对应位置的电位器其输出的模拟电压信号直接反馈给plc控制系统，plc通过比较给定位置的.电位与接受到位置电位的大小来判断，当达到设定值时，plc内部程序驱动相应结点的输出电路动作，来实现该指令执行的完毕，从而转入下一指令。in点的内部设有光电耦合电路，来实现内外部强电弱电的隔离。一旦活动关节在执行指令时候电位器返回的信号与设定的范围比较失败，则程序自动判断执行失败，该关节返回到初始位置后，该程序重新被执行，这种回路的设计从硬件层面保护了机械部件，避免电机将执行机构错误的拖入不应该的位置而造成设备损坏。
2.3选择plc。
在确定了控制系统的外部输入输出电路之后，接下来就可以进行输入输出方式的设计阶段，决定plc选型的主要参数就是满足输入输出方式所需要的输入点、输出点、内部用于延时的时间继电器数量。在本次的plc选型的过程中，考虑到这种机械手有12个输入点，9个输出点以及7个用于延时的时间继电器，综合考虑到造价成本以及后续拓展需要，方案选择日本欧姆龙公司生产omron-c28p型plc。这种plc完全能满足三自由度工业机械手的顺序控制要求。
3控制系统软件设计。
控制系统的软件设计按照以下六步的顺序进行：
1)确定系统顺序控制次序及功能;。
2)制定输入输出分配表;。
3)建立适合系统的控制关系;。
4)绘制梯形逻辑分析图;。
5)编译代码程序;。
6)通过终端输入到plc主机.
plc顺序控制系统软件必须满足以下三个原则：
3)系统总开关断开，全部动作停止，在原位置待命。
4结语。
基于plc控制的工业机械手不仅能够实现三自由度机械手各关节独立以及整体运动，完成生产线上下料的自动循环，同时综合控制系统还能完成多个机械手之间的协同配合，从而完成料物的连续搬运。同时该系统在运行过程中，也可以根据实际需要进行操作指令调整，满足了系统对实际应用的需要，维护简单。
参考文献：
[1]高钟毓.机电一体化系统设计[m].北京：机械工业出版社.
[2]孙兵，赵斌，施永辉..基于plc的机械手混合驱动控制[j].液压与气动，
机械手设计论文篇二
班级：机制专101。
学号：xxx。
学生姓名：xx。
1、课题来源。
移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手越来越广泛的得到应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。近年来，机械手已发展成为柔性制造系统fms和柔性制造单元fmc中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计制作输送线上助力搬运机械手作为我们研究的课题。
2、研究的目的、意义。
2.1课题研究的目的。
现代汽车制造工厂的生产流水线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点:。
且影响执行部分的运动平稳性及正确性。
(2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。
(3)因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。
(4)为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高，故价格较高;且使用维护需要较高技术水平。
鉴于以上这些缺陷，本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点:。
(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及补充的问题.
(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。
(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。
(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。
(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。
(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。
而且对于不太复杂的机械手，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。
2.2课题研究的意义。
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：
一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。
3、国内外研究现状和发展趋势。
3.1国内的研究现状。
工业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。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：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。目前主要应用与制造业中，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，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，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，机械手的应用领域日益扩大。
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，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。可以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，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。目前国内机械手主要用于机床加工、锻造。热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
3.2国外研究现状。
国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如发生少许偏差时候，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定的成绩。
3.3发展趋势。
目前世界高端工业机械手均具有高精化，高速化，多轴化，轻量化等的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3m/s，良新产品可以达到6轴，负载2kg的产品系统总重已突破100kg。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相互结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，从而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
4.发展前景及方向。
4.1重复高精度。
1.论文开题报告格式及如何写论文开题报告。
2.本科论文开题报告。
3.日语论文开题报告。
4.论文开题报告题目。
5.论文开题报告内容。
6.软件论文开题报告。
7.包装论文的开题报告。
论文开题报告。
9.论文的开题报告。
10.毕业论文开题报告会_开题报告。
机械手设计论文篇三
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的'制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
[2]邱宇翔.浅谈机器人技术在制冷行业中的应用[j].科技与企业,2016(02):232.
[4]荆华乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中国制冷行业发展分析报告第6章制冷行业区域市场概述[j].制冷技术,2015,35(s1):68-82.
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机械手设计论文篇四
学院名称机电工程系。
专业班级xxxxxxx。
学生姓名xxxx。
学号xxxx。
指导教师xxx。
填表时间：年3月22日。
填表说明。
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的.依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用a4纸打印。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
1
2
3
4
机械手设计论文篇五
一、实验目的：
通过对一个三自由度气动机械手的控制程序的设计，熟悉基于plc的类似机械手机器人的控制特点，掌握其设计方法，设计思路，为今后工作中plc的应用打下基础。
二、实验装置：
随着生产自动化程度的提高，机械手和机器人已经越来越多的应用到工业生产当中，本实验是使用plc控制一部三自由度气动机械手，这部机械手有4个动作，手抓的抓取和放松，上下移动，前后移动，左右摆动。由4个气缸分别控制。
三、实验要求：
1、熟悉plc对气动系统的控制元件—电磁阀的控制方法。
2、按照设定的动作顺序使机械手动作：
节拍的控制使用时间原则，每个节拍为5秒。
四、实验过程：
2、画出气动系统原理图。
3、气动系统接线。
4、plc控制程序设计。
5、控制系统接线并调试。
五、实验报告：
1、整理出plc控制程序梯形图。
2、总结程序编写和调试中的经验和体会。
改变动作顺序和动作节拍修改程序并调试成功。
机械手设计论文篇六
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家,其中从事工业机器人研究和应用的有75家,共开发生产各类工业机器人约800台,90%以上用于生产中,引进工业机器人做应用工程的约500台[1]。
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。近年来，由于个人计算机(简称pc)的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得pc的应用迅猛增长。将pc机cpu的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于pc的控制系统。
随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展[2]。各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。
1.2机械手、计算机的发展趋势及其优点。
工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。它能部分地代替人工操作;能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;能制作必要的.机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
广泛采用工业机械手，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
自从1981年ibm公司进入微型计算机领域推出了ibm-pc以后，计算机的发展开创了一个新的时代——微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技术以及社会生活与日常生活的各个方面[3]。计算机以其更高标准平台的网络、高级的控制算法、广泛的数据库操作、在一个平台上的hmi功能、集成自定义的控制程序、复杂的过程模拟、很高的cpu处理速度、内存需求超出plc规格、多重协议接口、无线存取、控制规律灵活多样，改动方便、控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制、能够实现数据统计和工况显示，控制效率高、控制与管理一体化，进一步提高自动化程度等诸多优点使得行业对计算机的接受程度越来越高。
2总体方案论证。
2.1机械系统。
本设计以实验室的5自由度机械手臂为模型进行设计。
现对其机械系统结构叙述如下：
各转动关节采用步进电机作为动力源，步进电机不直接驱动转轴，而是安装在转轴旁边，利用差动变速原理使用适当比例的齿轮基于带齿皮带传动，有效增大机械手臂扭矩从而增强机械手臂的负载能力。
2.2驱动系统。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美，步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机在很多领域得到应用。
所以本设计的机械手驱动部分采用步进电机驱动。
底座安装有4个开关电源，4个步进电机驱动器，其中包括转动基座、臂、腕、钳旋转4转动轴的步进电机驱动器。臂腔内有肘、钳开合2个步进电机驱动器，转动基座、臂、肘、腕、钳旋转决定了机械手的可操作角度和范围。手臂的终端配备可灵活张合的机械钳，可对物体进行拾放。其中腕、钳转动共用一个开关电源，肘、钳开合共用一个开关电源。
整个系统使用220v50hz市电电源。
2.3控制系统。
控制器是整个系统的核心，其处理能力与整个系统的快速性、稳定性、准确性密切相关。对于控制器的选择提出两种方案论证：
方案一：采用计算机+板卡的方式对机械手进行控制。
优缺点：优点是便于实现生产信息化，设计相对较简单，可实现很复杂的运动控制，但计算机稳定性程度不够高，可能出现死机等情况。
方案二：控制器采用plc来控制现场的步进电机。
优缺点：优点是生产安全可靠、提高产品质量及产量、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率。由于plc有着极大的灵活性，易于模块化，当机械手工艺流程改变时，只要对i/o点的接线稍做修改，程序中做简单补充、修改即可[4]。缺点是使系统设计多了一个环节，增加设计工作量，增加成本。
最终方案确立：plc是以微处理器为核心的数字式、电气自动控制装置，其实质是一种工业控制专用plc。机械手的控制系统的可靠性要求比较高、环境比较恶劣，所以采用方案二。
3硬件方案设计。
设计方案采用集成了步进电机驱动器包含转动基座、臂、腕、钳转动、钳开合5自由度步进电机动力源机械手，晶体管输出型plc对步进电机输出脉冲实现机械手运动控制。
现场总线采用profibus-dp通讯方式;其优点在于有国际标准做保证，经实际应用验证具有普遍性。目前广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。
工业控制计算机运行组态通过profibus-dp网络对plc、机械手运行情况进行检测、监视及控制，并采用opc接口将系统接口开放方便其它设备连入实现统一监控、管理，利用数据库软件与组态软件的连接将生产数据归档供其它部门调用。
通过现场上位工业控制计算机、触摸屏(或控制柜)、远程厂长计算机三种方式对机械手的运行情况进行组态监控，其中上位工业控制计算机还将完成对现场数据的采集、归档供其它部门调用，系统的结构使得系统具有开放的接口可以方便地接入其它支持现场总线的控制终端，实现工厂生产的网络化、信息化，同时保证各个控制终端互不影响，易维护，尤其是利用角位移传感器实现了对机械手故障的报警，保证机械手的稳定、安全运行。
3.2步进电机驱动器。
使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如图3-3步进电机驱动过程图：
脉冲信号的产生：
脉冲信号一般由单片机或cpu产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。
信号分配：
感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种，四相四拍为ab-bc-cd-da-ab,步距角为1.8度;四相八拍为ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角为0.9度)。
功率放大：
功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式一般有以下几种：恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
为尽量提高电机的动态性能，将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图3-4步进电机驱动器连接图：
说明：
cp：接脉冲信号(负信号，低电平有效)。
opto：接+5v。
free：脱机，与cpu地线相接，驱动电源不工作。
dir：方向控制，与cpu地线相接，电机反转。
vcc：直流电源正端。
gnd：直流电源负端。
a：接电机引出线红线。
b：接电机引出线黄线。
步进电机及其驱动器、开关电源的选型：
表3-1步进电机及其驱动器的选型。
根据所使用的电机型号的需求，对开关电源选型如表3-3开关电源的选型：
表3-4开关电源的选型。
4软件方案设计。
整体编程思路：本设计采用控制柜和计算机两种方式对机械手进行运动控制，其中控制柜的控制方式是采用按钮进行点动控制，即在控制柜面板上设置有各关节的控制按钮各两个，每个关节的两个按钮分别控制该关节的两个相反方向的运动，按钮采用自锁型按钮，即当按下某个按钮时，机械手相应关节开始运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，当按下该关节的另一个按钮时，该关节开始相反方向的运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，要注意的是需要在程序中使两个按钮互锁，避免两个按钮同时按下发生程序运行紊乱。
同时控制柜上有一个自锁型按钮用来切换控制柜控制方式和计算机控制方式，这样，当计算机发生死机等故障时，按下该按钮可将控制方式切换为控制柜控制方式。
4.2变量统计。
根据以上工艺要求，初步统计各种i/o点、v交换区数据统计、中间继电器统计、状态位统计分别如表：
表4-1i/o点统计。
4.3plc程序编写。
程序流程图如图4-1程序流程图：
shape*mergeformat。
图4-1程序流程图。
melsoft系列gxdevelopment程序的编写：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自动程序：
结束语。
本系统以计算机为主完成对机械手的运动监控。机械手的直接控制机构为plc，当上位机出现死机等故障时不影响整个系统的运行，可通过现场的控制柜进行控制。上位机除了点动控制外还借助于位置传感器的输入可进行角度输入控制机械手的精确定位。同时将机械手的位置信息通过位置传感器检测并传送到plc的v区并使用这些信息进行实时检测及数据归档，提供对机械手运行情况的历史纪录及查询。
在设计中我们使用profibus-dp通讯协议，方便了以后扩展系统设备及功能，不至造成因扩展需要使整个系统重新设计制作的浪费。
存在问题：由于机械手的运动为三维运动，采用上位组态监控时无法做到真正的实时画面模拟，只能以平面的方式完成对机械手运动的部分控制。
建议：采用组态软件与三维制作软件结合进行组态监控。
机械手设计论文篇七
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家,其中从事工业机器人研究和应用的有75家,共开发生产各类工业机器人约800台,90%以上用于生产中,引进工业机器人做应用工程的约500台[1]。
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。近年来，由于个人计算机(简称pc)的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得pc的应用迅猛增长。将pc机cpu的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于pc的控制系统。
随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展[2]。各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。
1.2机械手、计算机的发展趋势及其优点。
工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。它能部分地代替人工操作;能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;能制作必要的.机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
广泛采用工业机械手，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
自从1981年ibm公司进入微型计算机领域推出了ibm-pc以后，计算机的发展开创了一个新的时代——微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技术以及社会生活与日常生活的各个方面[3]。计算机以其更高标准平台的网络、高级的控制算法、广泛的数据库操作、在一个平台上的hmi功能、集成自定义的控制程序、复杂的过程模拟、很高的cpu处理速度、内存需求超出plc规格、多重协议接口、无线存取、控制规律灵活多样，改动方便、控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制、能够实现数据统计和工况显示，控制效率高、控制与管理一体化，进一步提高自动化程度等诸多优点使得行业对计算机的接受程度越来越高。
2总体方案论证。
2.1机械系统。
本设计以实验室的5自由度机械手臂为模型进行设计。
现对其机械系统结构叙述如下：
各转动关节采用步进电机作为动力源，步进电机不直接驱动转轴，而是安装在转轴旁边，利用差动变速原理使用适当比例的齿轮基于带齿皮带传动，有效增大机械手臂扭矩从而增强机械手臂的负载能力。
2.2驱动系统。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美，步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机在很多领域得到应用。
所以本设计的机械手驱动部分采用步进电机驱动。
底座安装有4个开关电源，4个步进电机驱动器，其中包括转动基座、臂、腕、钳旋转4转动轴的步进电机驱动器。臂腔内有肘、钳开合2个步进电机驱动器，转动基座、臂、肘、腕、钳旋转决定了机械手的可操作角度和范围。手臂的终端配备可灵活张合的机械钳，可对物体进行拾放。其中腕、钳转动共用一个开关电源，肘、钳开合共用一个开关电源。
整个系统使用220v50hz市电电源。
2.3控制系统。
控制器是整个系统的核心，其处理能力与整个系统的快速性、稳定性、准确性密切相关。对于控制器的选择提出两种方案论证：
方案一：采用计算机+板卡的方式对机械手进行控制。
优缺点：优点是便于实现生产信息化，设计相对较简单，可实现很复杂的运动控制，但计算机稳定性程度不够高，可能出现死机等情况。
方案二：控制器采用plc来控制现场的步进电机。
优缺点：优点是生产安全可靠、提高产品质量及产量、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率。由于plc有着极大的灵活性，易于模块化，当机械手工艺流程改变时，只要对i/o点的接线稍做修改，程序中做简单补充、修改即可[4]。缺点是使系统设计多了一个环节，增加设计工作量，增加成本。
最终方案确立：plc是以微处理器为核心的数字式、电气自动控制装置，其实质是一种工业控制专用plc。机械手的控制系统的可靠性要求比较高、环境比较恶劣，所以采用方案二。
3硬件方案设计。
设计方案采用集成了步进电机驱动器包含转动基座、臂、腕、钳转动、钳开合5自由度步进电机动力源机械手，晶体管输出型plc对步进电机输出脉冲实现机械手运动控制。
现场总线采用profibus-dp通讯方式;其优点在于有国际标准做保证，经实际应用验证具有普遍性。目前广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。
工业控制计算机运行组态通过profibus-dp网络对plc、机械手运行情况进行检测、监视及控制，并采用opc接口将系统接口开放方便其它设备连入实现统一监控、管理，利用数据库软件与组态软件的连接将生产数据归档供其它部门调用。
通过现场上位工业控制计算机、触摸屏(或控制柜)、远程厂长计算机三种方式对机械手的运行情况进行组态监控，其中上位工业控制计算机还将完成对现场数据的采集、归档供其它部门调用，系统的结构使得系统具有开放的接口可以方便地接入其它支持现场总线的控制终端，实现工厂生产的网络化、信息化，同时保证各个控制终端互不影响，易维护，尤其是利用角位移传感器实现了对机械手故障的报警，保证机械手的稳定、安全运行。
3.2步进电机驱动器。
使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如图3-3步进电机驱动过程图：
脉冲信号的产生：
脉冲信号一般由单片机或cpu产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。
信号分配：
感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种，四相四拍为ab-bc-cd-da-ab,步距角为1.8度;四相八拍为ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角为0.9度)。
功率放大：
功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式一般有以下几种：恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
为尽量提高电机的动态性能，将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图3-4步进电机驱动器连接图：
说明：
cp：接脉冲信号(负信号，低电平有效)。
opto：接+5v。
free：脱机，与cpu地线相接，驱动电源不工作。
dir：方向控制，与cpu地线相接，电机反转。
vcc：直流电源正端。
gnd：直流电源负端。
a：接电机引出线红线。
b：接电机引出线黄线。
步进电机及其驱动器、开关电源的选型：
表3-1步进电机及其驱动器的选型。
根据所使用的电机型号的需求，对开关电源选型如表3-3开关电源的选型：
表3-4开关电源的选型。
4软件方案设计。
整体编程思路：本设计采用控制柜和计算机两种方式对机械手进行运动控制，其中控制柜的控制方式是采用按钮进行点动控制，即在控制柜面板上设置有各关节的控制按钮各两个，每个关节的两个按钮分别控制该关节的两个相反方向的运动，按钮采用自锁型按钮，即当按下某个按钮时，机械手相应关节开始运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，当按下该关节的另一个按钮时，该关节开始相反方向的运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，要注意的是需要在程序中使两个按钮互锁，避免两个按钮同时按下发生程序运行紊乱。
同时控制柜上有一个自锁型按钮用来切换控制柜控制方式和计算机控制方式，这样，当计算机发生死机等故障时，按下该按钮可将控制方式切换为控制柜控制方式。
4.2变量统计。
根据以上工艺要求，初步统计各种i/o点、v交换区数据统计、中间继电器统计、状态位统计分别如表：
表4-1i/o点统计。
4.3plc程序编写。
程序流程图如图4-1程序流程图：
shape*mergeformat。
图4-1程序流程图。
melsoft系列gxdevelopment程序的编写：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自动程序：
结束语。
本系统以计算机为主完成对机械手的运动监控。机械手的直接控制机构为plc，当上位机出现死机等故障时不影响整个系统的运行，可通过现场的控制柜进行控制。上位机除了点动控制外还借助于位置传感器的输入可进行角度输入控制机械手的精确定位。同时将机械手的位置信息通过位置传感器检测并传送到plc的v区并使用这些信息进行实时检测及数据归档，提供对机械手运行情况的历史纪录及查询。
在设计中我们使用profibus-dp通讯协议，方便了以后扩展系统设备及功能，不至造成因扩展需要使整个系统重新设计制作的浪费。
存在问题：由于机械手的运动为三维运动，采用上位组态监控时无法做到真正的实时画面模拟，只能以平面的方式完成对机械手运动的部分控制。
建议：采用组态软件与三维制作软件结合进行组态监控。
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机械手设计论文篇八
随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求，由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展，其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。本文讲述的气动机械手有气控机械手、xy轴丝杠组、转盘机构、旋转基座等机械部分组成。主要作用是完成机械部件的搬运工作，能放置在各种不同的生产线或物流流水线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
一四轴联动简易机械手的结构及动作过程。
机械手结构如下图1所示，有气控机械手(1)、xy轴丝杠组(2)、转盘机构(3)、旋转基座(4)等组成。
其运动控制方式为：(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360°的气控机械手(有光电传感器确定起始0点)；(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿x、y轴移动(有x、y轴限位开关)；(3)可回旋360°的转盘机构能带动机械手及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成)；(4)旋转基座主要支撑以上3部分；(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧，放气时机械手松开)。
其工作过程为：当货物到达时，机械手系统开始动作；步进电机控制开始向下运动，同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动；伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处，然后充气，机械手夹住货物。
步进电机驱动纵轴上升，另一个步进电机驱动横轴开始向前走；转盘直流电机转动使机械手整体运动，转到货物接收处；步进电机再次驱动纵轴下降，到达指定位置后，气阀放气，机械手松开货物；系统回位准备下一次动作。
二控制器件选型。
为达到精确控制的目的，根据市场情况，对各种关键器件选型如下：
1.步进电机及其驱动器。
本驱动器可提供整步、改善半步、4细分、8细分、16细分、32细分和64细分7种运行模式，利用驱动器面板上六位拨码开关的第1、2、3三位可组合出不同的状态。
2.伺服电机及其驱动器。
机械手的旋转动作采用松下伺服电机a系列小惯量msma5aza1g，其额定输出50w、100/200v共用，旋转编码器规格为增量式(脉冲数2500p/r、分辨率10000p/r、引出线11线）；有油封，无制动器，轴采用键槽连接。该电机采用松下公司独特算法，使速度频率响应提高2倍，达到500hz；定位超调整定时间缩短为以往松下伺服电机产品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全闭环控制功能，可弥补机械的刚性不足，从而实现高速定位，也可通过外接高精度的光栅尺，构成全闭环控制，进一步提高系统精度。具有常规自动增益调整和实时自动增益调整两种自动增益调整方式，还配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同时控制多达16个轴。伺服电机驱动器为a系列msda5a3a1a，适用于小惯量电动机。
3.直流电机。
可回旋360°的转盘机构有直流无刷电机带动，系统选用的是北京和时利公司生产的57bl1010h1无刷直流电机，其调速范围宽、低速力矩大、运行平稳、低噪音、效率高。无刷直流电机驱动器使用北京和时利公司生产的bl-0408驱动器，其采用24～48v直流供电，有起停及转向控制、过流、过压及堵转保护，且有故障报警输出、外部模拟量调速、制动快速停机等特点。
4.旋转编码器。
在可回旋360°的转盘机构上，安装有omron公司生产的e6a2增量型旋转编码器，编码器将信号传给plc，实现转盘机构的精确定位。
5.plc的选型。
根据系统的设计要求，选用omron公司生产的cpm2a小型机。cpm2a在一个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制、中断输入、脉冲输出、模拟量设定和时钟功能等。cpm2a的cpu单元又是一个独立单元，能处理广泛的机械控制应用问题，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品。完整的通信功能保证了与个人计算机、其它omronpc和omron可编程终端的通信。这些通信能力使四轴联动简易机械手能方便的融合到工业控制系统中。
三软件编程。
1.软件流程图。
流程图是plc程序设计的基础。只有设计出流程图，才可能顺利而便捷地编写出梯形图并写出语句表，最终完成程序的设计。所以写出流程图非常关键也是程序设计首先要做的任务。依据四轴联动简易机械手的控制要求，绘制流程图如图2所示。
2.程序部分。
由于论文篇幅有限，这里只列出了开始两段程序，供读者参阅，见图3。
四结束语。
四轴联动简易机械手的各个动作和状态都由plc控制，不仅能满足机械手的手动、半自动、自动等操作方式所需的大量按扭、开关、位置检测点的要求，更可通过接口元器件与计算机组成plc工业局域网，实现网络通信与网络控制。使四轴联动简易机械手能方便地嵌入到工业生产流水线中.
机械手设计论文篇九
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的'制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
[2]邱宇翔.浅谈机器人技术在制冷行业中的应用[j].科技与企业,2016(02):232.
[4]荆华乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中国制冷行业发展分析报告第6章制冷行业区域市场概述[j].制冷技术,2015,35(s1):68-82.
机械手设计论文篇十
摘要：主要从工业机械手的发展现状、机械手的应用、机械部分的设计对工业机械手设计研究等方面进行阐述。
工业机械手在工业生产中起到重要作用,工业机械手在实际工作过程中,必须提高机械手设计的职能,根据企业的实际需要进行科学,合理的进行工业机械手设计,能为企业的发展提供服务职能。工业机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。采用工业机械手是提高产品质量与劳动生产率,实现生产过程自动化,改善劳动条件,减轻劳动强度的一种有效手段。它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。
1工业机械手的发展现状。
1.1驱动方式发展现状。
现在的工业机械手驱动方式,大多采用电机驱动。电机驱动的工业机械手,具有精度高、驱动力大、响应快等优点。同时采用电机驱动,必须使用减速机构,因此,采用电机驱动方式的机械手的成本,会大大高于其他方式驱动的,因而限制了电机驱动机械手的应用。随着气动技术的高速发展,又由于气压驱动具有其他驱动方式所没有的一些优点,如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等,因而越来越多的工业机械手,采用气动控制,因而气动技术也得到了迅速发展。
1.2定位精度发展现状。
在气动技术发展初期,由于技术的不成熟,利用气压驱动的工业机械手的定位精度很低,更无法实现在任意位置的起停,只能靠气缸两个终点位置来实现定位,或者采用多位气缸,而多位气缸的定位长度,也已经由气缸的行程确定,同样无法实现机械手在任意位置的起停。如果要多加一个定位位置,或者是要改变预先确定的两个定位位置之间的距离,则需要另外再设计一个多位气缸,这样就会导致气缸的滑块导向机构更加复杂。所以,早期的气动工业机械手不能实现任意位置的定位,因此限制气动工业机械手的发展。
2.1合单机实现自动化。
生产上出现的许多高效专用加工设备(如各种专用机床等),如果工件的装卸等辅助作业,继响人工操作,不仅会增加工人劳动强度,同时亦不能充分发挥专用设备的效能,必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料,则可改变上述不相适应的情况,实现单机自动化生产,并为实现多机床看管提供了条件,如:自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
2.2组成自动生产线。
在单机自动化的基础上,若采用机械手自动装卸和输送工件,可使一些单机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上,采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如:轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。
3.1手部。
机械手的手部,是用来抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、准确和牢靠程度,都将直接影响到机械手的工作性能,是机械手的关键部件之一。
1)手部总体确定。手部是承担抓取刀具的机构,由手指传力机构和驱动装置等组成,是机械手的重要组成部分之一。根据被抓起部件的材料、形状、尺寸以及一些特性的不同,此机械手部分为手指式。2)驱动力的计算。手指夹持工件所需要驱动力的大小,在同一夹紧力的条件下,随所采用的传动结构的不同而异。但其计算方法都是按照具体的传动机构进行力的分析,根据力系平衡原理来进行的。
3.2手腕。
机械手的手腕连接于手和手臂之间,用于调整手的方向。此机械手能旋转任何角度,所以手腕能分别独立的绕x、y、z轴向实现转动,即实现手×腕的任何角度的'伸缩和转动。
手腕回转的驱动力距m通常计按下式计算:。
m摩———手腕支撑处的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m惯——手腕运动的惯性力矩(n·m)。
3.3手臂。
手臂部是机械手的主要执行部件,其作用是支承手部,主要用来改变刀具的位置。手部在空间的活动范围,主要取决于臂部的运动形式。手臂部的运动和结构形式,对机械手的工作性能有着较大的影响。设计时应注意下列几点:。
1)刚度要好。要合理选择臂部的截面形状和轮廓尺寸。实践证明,空心杆比实心杆刚度大得多。常用钢管作臂部和导向杆,用工字钢和槽钢作支承板,以保证有足够的刚度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的总重力对其支承或回转轴所产生的力矩。其对臂部的升降运动和转动,均将产生影响,设计时应使臂部各部分的质量分布合理,以减少其偏重力矩。3)自重要轻,惯量要小。由于机械手在高速情况下经常起停和换向,为了减少在运动状态变化时所产生的冲击,除了必须采取有效的缓冲装置外,还要力求结构紧凑,自重轻,以减少惯性力。
参考文献。
[1]何兰.工业机械手研究及应用[j].电子世界,(23):141.
[2]刘少丽.浅谈工业机械手设计[j].机电工程技术,(7):186.
[3]姚二民,王新杰,蒿洛山.轻质杆套类物品传送用工业机械手[j].机械研究与应用,(2):35.
[4]转子加工线应用工业机械手[j].中小型电机技术情报,1975(6):2.
[5]日本对工业机械手的研究应用简况[j].科技简报,1978(7):29.
机械手设计论文篇十一
这次为期六个月的毕业顶岗实习是我顺利完成大学所有课程以及参与社会实践活动很重要的一部分。在就业指导处老师帮助下我在xxx科技集团参加毕业顶岗实习。可以说我在这里的顶岗实习中学到了很多在课堂没学到的知识，受益匪浅，为毕业之后顺利就业奠定了良好的基础。
xxxx园区，位于烟台开发区，现有员工近8万人，工业总产值居于xxx在大陆八大工业园区的第三位，仅次于xxxx园区，将建设成为山东半岛最大的xx产品工业基地。目前园区内主要有xx和xx两大事业群。
我的顶岗实习岗位是xxx事业群cnp组装xx线完成品检查，在师傅和同事的帮助下，我顺利完成了各项生产、检测任务，通过不懈的努力和出色的表现，得到了领导和同事的一致认可。
二、主体。
2、1顶岗实习目的。
2、11毕业顶岗实习是我们机械制造与自动化专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入教学计划中的。通过本次顶岗实习使我能够从理论高度上升到实践高度，更好的实现理论和实践的结合，为我以后的工作和学习奠定初步的基础。
2、12可以使我们通过顶岗实习获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面;同时毕业顶岗实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人的过程。逐步实现由学生到社会的转变。
2、13培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们以后的工作，奠定十分必要的基础。
2、2顶岗实习单位及岗位介绍;。
2、21顶岗实习单位简介。
xxxxx科技集团简介：
xxxxxx位于烟台开发区，现有员工近8万人，工业总产值居于xxx陆八大工业园区的第三位，仅次于深圳上海园区，将建设成为山东半岛最大的xx产品工业基地。目前园区内主要有xxx和xxx两大事业群。xxx烟台科技园20xx年开始进行投资设厂前置筹备工作，20xx年7月正式投产运营。xxx科技集团以实力创效益，以效益谋发展，以发展营造规模，以规模换取口碑，以口碑造声势，以强大声势进军市场，以实力赢得了世界五百强企业之称号。
企业的经营理念：爱心、信心、决心。
企业的从业精神：融合、责任、进步。
企业的成长定位：长期、稳定、发展、科技、国际。
企业的文化特征：辛勤工作的文化;。
负责任的文化;。
团结合作且资源共享的文化;。
有贡献就有所得的文化。
企业的核心竞争力：速度、品质、技术、弹性、成本。
2、22岗位介绍。
我们生产的产品名称是xxx,是一种高端游戏机，是为日本企业代做的产品。我从事的岗位是完成品检查，隶属于检测段，是组装段与后测试段的过度，有着至关重要的作用。我的工作就是把待检测品从流水线上取下来，然后放在完成品检查治具上，拉合把手，启动电源，待被检查品进入检测画面后，按照画面的提示操作，严格按照sop作业，直到出现xxx画面。然后关闭电源，把被检查物从完成品检查治具上取出，放回流水线。在检查过程中，可能出现各种情况的不良现象。如xxx为电池没电了，需要更换电池，在这个过程中必须关机。要是出现其他代码，需写不良品票，按照公司的要求详细、认真填写不良品票。如xxxx,这样的填写不良品票，送修就行了!
2、3顶岗实习内容及过程。
2、31了解过程。
起初，刚进入车间的时候，车间里的一切对我来说都是陌生的。车间里的工作环境还好，就是人特别多，车间也非常大，有1000多平方。呈现在眼前的一幕幕让人的心中不免有些茫然，即将在这较艰苦的环境中工作6个月。第一天进入车间开始工作时，所在线体的线长、多能工给我安排工作任务，分配给我的任务是跟着一名叫茌良志的老员工学习完成品检查，我按照师傅教我的方法，运用完成品检查治具开始慢慢学着检查该产品，在检查的同时注意操作流程及有关注意事项等。毕业顶岗实习的第一天，我就在这初次的工作岗位上检查产品，体验首次在社会上工作的感觉。在工作的同时慢慢熟悉车间的工作环境。
作为初次到社会上去工作的学生来说，对社会的了解以及对工作单位各方面情况的了解都是甚少陌生的。一开始我对车间里的各项规章制度，安全生产操作规程及工作中的相关注意事项等都不是很了解，于是我便阅读顶岗实习单位下发给我们的员工手册，向线体里的师傅、员工同事请教了解工作的相关事项，通过他们的帮助，我对车间的情况及生产组装产品、检查产品等有了一定的了解。车间的工作实行两班制(a、b班)，两班的工作时间段为：早上7:10至晚上7:10,晚上7:10至早上7:10.车间的所有员工都必须遵守该上、下班制度。
2、摸索过程。
对车间里的环境有所了解熟悉后，开始有些紧张的心开始慢慢平静下来，工作期间每天按时到厂上班，上班工作之前先到指定地点等待副线长集合员工开会强调工作中的有关事项，同时给我们分配工作任务。明确工作任务后，则要做一下工作前的准备工作，于是我便到我们工站的工具存放区找来一些工作中需要用到的相关用具(比如：不良品票，手指套，防静电手套，静电环、产品标识单等)。在机台位置上根据sop(员工作业指导书)上的操作流程进行正常作业，我运用工作所需的治具将流水线上的产品检测好，并将检测完毕的产品放回流水线，进行下一道工序。另外在工作中，检测生产出的产品有时会出现异常(比如：彩屏、黑屏、不读卡、开机断电等)。出现上述情况时，要按照规定的程序填写不良品票，交给线外人员送修。
在工作期间有些产品的检测难度较大。第一次检查可能ng,这是需要追加四次检测，在这四次当中出现一次ng,视为不良，不能像良品一样放回流水线，需要单独放置在规定的地点。为了提高检测效率，避免ng的发生，于是我便向同工站的员工同事交流，向他们请教简单快速的检测方法与技巧。运用他们介绍的操作方法技巧慢慢学着检测这有难度的产品，从中体会检测产品的效果。同时在加工中保持一颗积极乐观的心态，也有利于提高工作的效率。在平时工作过程中也要不断摸索检测产品的有效方法和技巧。有时在摇杆按键测试工站，对怎样高效率的检测不太明白，此时，我便向员工同事学习，向他们请教正确的摇杆按键测试方式，另外也可以询问品管(品质管理员)，按品管提供的要求进行生产、检测产品。
2、实际操作。
经过一段时间的完成品检查、摇滚按键检查、lcd&key、tp校正及产品老化的学习，我对车间产品的检测的整个流程已有了一个较详细的了解与熟悉。对有些常出现的不良现象和代码也比较熟悉了，对不良产品的识别力也有所提高了，检测产品的效率也在不断提高。上班期间，接受线长、副线长和多能工分配的工作任务，在自己的工作区认真地进行作业。当出现一些小的问题和困难时，先自己尝试着去解决，而当问题较大自己独自难以解决时，则向线长、多能工反映情况，请求他们帮助解决。在他们的帮助下，出现的问题很快就被解决了，我有时也学着运用他们的方法与技巧去处理些稍简单的问题，慢慢提高自己解决处理问题的能力。在解决处理问题的过程中也不断摸索出解决治具小故障的方法途径。这样从而让我在工作时的自信心不断增强，对工作的积极性也有所提高。
在所用的治具不出现大的故障的情况下，在确保产品质量的基础上尽自己的努力提高工作的效率。尽量让生产出的产品数量达到班产要求的数量，以便完成生产任务。每次下班之前，将自己工作区域内的卫生打扫干净，垃圾放入垃圾袋中并放到相应的位置，把工作桌面和地面上的.物品用具收拾摆放好。就这样一天的全部工作内容也就完成了，嘿!这工作任务也较艰巨的啊!
2、顶岗实习期工作总结和收获。
顶岗实习期间，我对顶岗实习企业的cnp组装sok生产的整个操作流程有了一个较完整的了解和熟悉。虽然顶岗实习的工作与所学专业没有很大的关系，但顶岗实习中，我拓宽了自己的知识面，学习了很多学校以外的知识，甚至在学校难以学到的东西。
在顶岗实习的那段时间，让我体会到从工作中再拾起书本的困难性。每天较早就要上班工作，晚上较晚才下班回宿舍，深感疲惫，很难有精力能再静下心来看书。这更让人珍惜在学校的时光。
此次毕业顶岗实习，我学会了运用所学知识解决处理简单问题的方法与技巧，学会了与员工同事相处沟通的有效方法途径。积累了处理有关人际关系问题的经验方法。同时我体验到了社会工作的艰苦性，通过顶岗实习，让我在社会中磨练了下自己，也锻炼了下意志力，训练了自己的动手操作能力，提升了自己的实践技能。积累了社会工作的简单经验，为以后工作也打下了坚实的基础。
机械手设计论文篇十二
第一段：介绍实验背景和目的（200字）。
机械手设计实验是我作为机械工程专业学生在大学里的重要课程之一。通过这个实验，我能够学习和掌握机械手的设计原理和相关技术。实验的目的是为了培养我们的动手能力和创新意识，让我们能够将理论知识应用到实际中。
第二段：实验过程和结果（300字）。
在实验中，我们首先需要了解机械手的基本结构和运动原理。然后，我们通过编程来控制机械手的运动轨迹。实验中使用的材料包括电动机、轴承、齿轮等。我们需要根据实际情况来选择合适的材料和设计机械手的结构。在实验过程中，我们遇到了很多问题和困难，比如电机的选择和控制、机械手的运动精度等。我们通过不断地尝试和改进，最终成功地完成了机械手的设计和搭建。实验结果表明我们设计的机械手能够准确地执行我们所编程的指令，实现抓取、放置和旋转等基本动作。
第三段：实验中的收获和体会（300字）。
通过这个实验，我学到了许多有关机械手设计和控制的知识。我明白了机械手设计需要考虑材料的选择、力学原理的运用和编程的技巧。通过实践，我深刻理解了“实践是检验真理的唯一标准”的道理。只有亲自动手实践，我们才能真正理解和掌握知识。此外，我还体会到了团队合作的重要性。在实验中，我们需要合作完成各个环节的工作，互相支持、互相协助，才能够顺利完成任务。通过团队合作，我们不仅学到了知识，还培养了沟通和合作的能力。
第四段：实验的优点和不足（200字）。
这个实验的优点是能够直观地了解机械手的结构和原理，并通过实践操作来加深理解。同时，实验还能够培养我们的动手能力和创新意识。然而，这个实验也存在一些不足之处。首先，由于设备和材料的限制，我们在实验中无法完全模拟真实的工业环境。其次，实验需要的时间和精力较多，而且实验过程中会遇到各种问题和挑战，需要耐心和毅力来解决。
第五段：总结和展望（200字）。
通过机械手设计实验，我不仅学到了机械手设计和控制的知识，还培养了动手实践和团队合作的能力。这对我未来的专业发展和职业规划都具有重要意义。同时，这个实验也让我意识到了自己的不足和需要继续努力的方向。在未来的学习和实践中，我希望能够进一步提升自己的设计和控制能力，将所学的知识应用到实际中，并为实现机械自动化做出贡献。
通过机械手设计实验，我不仅学到了机械手设计和控制的知识，还培养了动手实践和团队合作的能力。这对我未来的专业发展和职业规划都具有重要意义。同时，这个实验也让我意识到了自己的不足和需要继续努力的方向。在未来的学习和实践中，我希望能够进一步提升自己的设计和控制能力，将所学的知识应用到实际中，并为实现机械自动化做出贡献。
机械手设计论文篇十三
机械手毕业设计作为机械制造专业学生的重要学习和综合实践环节，对于学生来讲既是一个挑战，也是一次锻炼。从开始构思设计到最终完成，我们走过了很长的一段路程，这里我想分享一下我在机械手毕业设计中的心得体会。
二、设计前期准备。
机械手这个毕业设计的难度很大，因此在开始设计前就需要有较为详尽的准备工作。我们首先要做的是对该设备所需要的技术资料进行系统分析和评估，分析每种资料的特点和优缺点，确定是否可行。另外，我们需要确定和确认机械手的细节和结构方案，制定详细的进度计划，并与组员相互协作，对整个过程进行全面统筹。
三、设计过程中的困惑与突破。
在设计过程中，我们面临了很多技术难题。其中最大的困难是如何保证机械臂的精度和稳定性。为了解决这个难题，我们团队翻阅了很多文献，并在老师的帮助下进行深入研究，最终设计出了一种能够稳定运行的结构方案。此时，我们真正感受到了解决问题和突破难关的兴奋和成就感。
四、调试与测试。
机械手的调试非常重要，毕竟是要保证它的稳定性和精度。我们通过不断地进行实际运行、调节和测试，发现了许多问题，如控制系统并不完善、细节部分尚需要优化等问题，我们很快发现并进行了改进。这期间，我们除了技术上的问题还联想到了许多工程管理和沟通能力的问题，针对这些问题我们也进行了充分的沟通和协调。
五、总结与感悟。
机械手毕业设计的学习让我受益良多。在毕业设计中，我们不断地在技术、沟通和协作等各个方面进行学习，真正地提高了我们的能力。设计不仅是一种技术，更是一种综合运用能力和创新思维的表现，希望我们在今后的工作中能够不断提升自己，掌握更多实用知识和技能，谱写属于自己的精彩篇章。
六、结语。
机械手毕业设计让我们感受到了设计的乐趣和挑战，它培养了我们锻炼了我们永不放弃的精神和进取的意识，相信我们在今后的学习和工作中也将会落实这些精神，真正做一个优秀的机械工程师。
机械手设计论文篇十四
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
[2]邱宇翔.浅谈机器人技术在制冷行业中的应用[j].科技与企业,(02):232.
机械手设计论文篇十五
引言。
近年来，随着我国环保力度的逐步加大，对污水的处理上逐渐由点到面，实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔，各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊，不仅给我国的生活用水带来影响，也会阻碍工业等相关产业的发展，所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用，将提高污水处理的效率，为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。
1自动控制系统的组成以及特点。
1.1自动控制系统的组成。
自动控制系统的组成较为复杂，一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时，只有这几个部分协调配合，各尽其能，才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行，使得系统在无人控制的情况下，也能够按照原有设定的系统进行运行，将人从繁重、危险的工作中解救出来；数据采集部分主要负责系统的监控，当系统属于运行状态时，数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测，保证系统的`正常化运行；信号处理部分是对采集的数据进行处理，当发现系统出现异常状况时，就会及时的对系统进行修复，确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施，只有各部分之间相辅相成，才能实现污水处理的高效化。
1.2自动控制系统的优点。
从另一种角度而言，自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同，但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作，自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时，可以结合软件的优点通过功能图块进行编程，提高系统操作的便捷性。除此之外，对于一些较为复杂的工程项目，可以利用高级语言完成相关的数学算法，在简化项目复杂程度的同时，可以实现功能块的嵌套，优化系统的性能。硬件与软件不同，但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下，一款软件的集成程度越高、功能越强，那么对硬件的配置要求就越苛刻，污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中，我们要兼顾硬件的选择，只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下，节省开支，实现经济效益的最大化。
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机械手设计论文篇十六
机械手毕业设计是机械工程专业学生毕业前必须完成的重要任务。作为一名机械工程专业的学生，我在这个领域深耕已有数年。此次毕业设计让我有机会将我所学到的知识应用到实际操作中，通过设计和制造一台智能机械手，我深刻体会到了设计过程中的优势和劣势，也有了更深入的认知和领悟。
第二段：设计的初衷。
在设计最初的时候，我的初衷是开发一款具有自主识别和工业操作的机械手。我想给这个机械手增加更多的功能，让它的实际应用性更强。所以我将机械手分为几个模块，包括传感器、控制芯片、机械臂、液压系统和执行器。
第三段：设计过程中的挑战。
设计和制造一台智能机械手是一个充满挑战的过程。最先一步是确定如何让机械手自主识别物品并获取信息。这需要精确的运动控制，精心设计的机械结构和精准的感应器件。此外，机械手的组装过程也十分复杂，需要仔细安排方案才能达到最优效果。这过程中我遇到了很多技术问题，不过通过不断尝试和努力最终克服了这些困难。
第四段：体会和经验。
在毕业设计过程中，我深入认识到了机械工程设计的核心思想。机械手毕业设计不仅是理论的检验还有实践过程的考验。不断去尝试新技术，不断整合不同领域的知识，不断迭代设计方案。本次毕业设计不仅学习到了机械设计的基础理论知识，也学习到了新的工艺技巧和实践经验。
第五段：结语。
在身为一名机械工程专业学生的时候，我一直用心去思考机械设计的核心思想。无论是理论还是实践，毕业设计都是考验我们能力的重要机会。虽然设计过程中遇到许多挑战和问题，但这些困难成全了我对于设计和机械工程的信仰。通过本次毕业设计，我不仅获得了宝贵的设计经验和技能，更能够为我的未来职业生涯进一步铺垫。
机械手设计论文篇十七
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的'制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
机械手设计论文篇十八
近年来，机械手在工业自动化领域中的应用越来越广泛。为了更好地掌握机械手的工作原理和设计方法，我参与了机械手设计实验。通过实验的过程，我不仅学到了很多有关机械手的知识，还对机械手的设计过程有了更深入的理解。下面，我将分享我的实验心得体会。
第一段：实验背景及目的（200字）。
在实验开始之前，我们首先了解了机械手的基本概念和基本结构，以及机械手在工业生产中的作用。通过了解，我明确了机械手设计实验的目的，那就是要设计一款能够实现抓取、搬运等动作的机械手，并能通过控制实现预先设定的动作。
第二段：实验过程及困难（200字）。
在实验过程中，我们按照实验指导书的步骤，一步一步进行机械手的设计和组装。首先，我们以机械手的基本要求为基础，进行了机械手的框架设计。然后，我们利用各类传感器和执行器，实现了机械手的抓取和搬运功能。在实验过程中，我们遇到了一些困难，比如传感器的灵敏度不够高，导致机械手无法准确抓取物体。但经过多次优化和调试，我们终于解决了这些问题，并成功设计出了一款能够满足需求的机械手。
第三段：实验收获及体会（300字）。
通过参与机械手设计实验，我收获了很多。首先，我学到了很多有关机械手的原理和构造的知识。在实验过程中，我了解到机械手的设计是一个相当复杂的过程，需要综合运用机械、电子和控制等各个方面的知识。其次，我学会了如何进行机械手的调试和优化。在实验过程中，我们不断对机械手进行调试和优化，最终实现了预期的效果。这个过程让我深刻理解了“失败是成功之母”这句话的意义。最后，我还深刻体会到团队合作的重要性。在实验中，我们需要互相配合、分工合作，才能成功完成实验。这也提醒我在以后的工作中要注重团队合作。
第四段：实验不足及改进计划（200字）。
虽然我们最终成功设计出了一款能够满足需求的机械手，但在实验过程中，还有一些不足之处。首先，机械手的操作精度还有待提高，有时候无法准确地抓取物体。其次，机械手的传感器灵敏度不够高，需要进一步优化。为了改进这些不足之处，我们计划在实验结束后进行系统的调研和改进，以进一步提高机械手的性能和稳定性。
第五段：总结（300字）。
通过机械手设计实验的经历，我不仅掌握了机械手的工作原理和设计方法，还深刻体会到了团队合作的重要性。通过实践，我不仅提高了自己的实际操作能力，还培养了分析和解决问题的能力。同时，我也更加明确了自己对机械手设计的兴趣和热情，并确定了以后的发展方向。因此，机械手设计实验给我带来了很多收获和启示，也为我以后的学习和工作奠定了坚实的基础。
机械手设计论文篇十九
机械手毕业设计是机械类专业的一个重要环节，也是一个技能和思维的考验。在这段时间里，我学到了很多知识，积累了很多经验，也收获了不少体会。今天，我就来分享一下自己的机械手毕业设计心得体会。
第二段：学到的知识。
在机械手毕业设计中，我首先学到的是机械原理和相关知识。在平时的学习中，这些知识的学习比较抽象，很难理解。但是在设计中，这些知识得到了很好的应用，让我更加深入地理解了机械原理的本质。同时，我还学到了大量的电子、传感器和控制方面的知识，这些知识的掌握对于今后的工作和个人发展都将有着重要的作用。
第三段：解决问题的能力。
在机械手毕业设计中，我运用了许多知识和技能，但更重要的是解决问题的能力。在设计中，难免会遇到一些问题，例如机械部件的不匹配、程序的错误等等。在这种情况下，我需要及时地找到问题的根源，制定解决方案并实施。这个过程既锻炼了我的思维能力，也提高了我的实践能力。
第四段：团队协作能力。
机械手毕业设计是一个团队项目，需要多个人的协作才能完成。通过这段时间的合作，我深刻地认识到了团队协作的重要性。在设计中，每个小组成员都有自己的分工和任务，需要互相协作才能顺利完成。通过这样的团队协作，我学会了如何与他人合作，如何相互沟通和协调，这对于我今后的人际交往和职业发展都将有着积极的影响。
第五段：总结。
在机械手毕业设计中，我学到了很多知识，积累了很多经验，收获了不少体会。知识是我们在毕业设计中的基础，解决问题的能力是我们在设计中的关键，团队协作是我们在设计中的必要。通过这样的毕业设计，我不仅学会了机械手的技术和知识，也提高了自己的实践能力和团队协作能力。在今后的生活和工作中，我将继续努力，发挥自己的潜力和能力，为自己的未来开创更美好的道路。
机械手设计论文篇二十
机械手是工业生产中非常重要的一个部分,本文主要探讨了机械手的概念,发展历史,以及机械手在国内外的研究动态,并重点分析了机械手的发展趋势,以期为相关研究提供一定的借鉴。
机械手首先是从美国开端研制的，1958年美国结合控制公司研制出第一台机械手，它的构造是：机体上装置一个回转臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。随着计算机和自动控制技术的疾速开展，农业机械将进入高度自动化和智能化时期，机械手机器人的应用能够进步劳动消费率和产质量量，改善劳动条件，处理劳动力缺乏等问题构成。由于制造企业技术的不时进步，对工业机器人的需求越来越大，因此工业机器人技术在制造业应用范围也越来越广，其规范化、模块化、网络化和智能化的水平越来越高，功用也越来越强，正在向着成套技术和配备的方向开展。在科学技术高速开展的今天，凭仗单一的人工化消费是无法到达工业化的大量请求，因而我们需求引进机械手，来到达自动化消费，以进步消费效益。
一、工业机械手的结构和分类。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大局部组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，依据被抓持物件的外形、尺寸、重量、资料和作业请求而有多种构造方式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构使手部完成各种转动（摆动）、挪动或复合运动来完成规则的动作，改动被抓持物件的位置和姿态。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自在度。为了抓取空间中恣意位置和方位的物体，需有6个自在度。自在度是机械手设计的.关键参数。自在度越多，机械手的灵敏性越大，通用性越广，其构造也越复杂，普通专用机械手有2～3个自在度。控制系统是经过对机械手每个自在度的电机的控制，来完成特定动作，同时接纳传感器反应的信息，构成稳定的闭环控制。控制系统的中心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，经过对其编程完成所要功用。
机械手的品种，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。由于工业机械手重在应用，就单从适用范围扼要阐明了机械手的用处，机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种：
一是专用机械手，它是隶属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械安装。专用机械手具有动作少、工作对象单一、构造简单、运用牢靠和造价低等特性，适用于大批量的自动化消费的自动换刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手和加工中心。
二是通用机械手，它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵敏多样的机械手。在性能范围内，其动作程序是可变的，经过调整可在不同场所运用，驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不时变换消费种类的中小批量自动化的消费。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种：简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制，伺服型能够是点位的，也能够完成连续控制，伺服型具有伺服系统定位控制系统，普通的伺服型通用机械手属于数控类型。
机械手通常用作机床或其他机器的附加安装，如在自动机床或自动消费线上装卸和传送工件，在加工中心中改换刀具等，普通没有独立的控制安装。机械手在锻造工业中的应用能进一步开展锻造设备的消费才能，改善热、累等劳动条件。机械手在工业制造范畴的应用主要让机器人在机械制造业中替代人完成大批量、高质量请求的工作，如汽车制造、舰船制造及某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）的制造等。化工等行业自动化消费线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作，也有局部是由机器人完成的。
随着工业机械化水平的不时进步，工业机械手曾经普遍应用到现代化制造的许多行业，例如，我国的汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业等范畴都在运用工业机械手停止加工制造。在工业消费中，弧焊机器人、电焊机器人、装配机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量运用。在制造业中，特别是在汽车行业，如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处置、外表涂覆、上下料、装配、检测等作业中，机器人已逐渐取代人工作业。汽车行业首先是代表高技术的范畴，投入也是相当大，也是率先普遍应用工业机器人的范畴。目前，国内一些大型制造企业，如比亚迪、富士康等均已将工业机器人应用到消费车间，并大范围投放。像上海、深圳、广东等这些电子和汽车业比拟兴旺的沿海城市更是大范围的把机械手投入消费上的加工。像abb、kuka、fanuc机械手、motoman机械手等，这些机械手被普遍用于电子产品的装配、货物搬运、汽车部件的焊接等方面，从当前工业机器人的应用开展现状和趋向，能够看出整个工业机器人的开展前景是十分好的。
由于工业机械手具有很高的灵敏度和耐力度，消费复杂，价位也比拟高，因而工业机械手的定位主要是中高端应用。现有的装夹机械手为了到达所请求的通用性，在构造、控制以及最后的制造上常常比拟复杂，因而价钱也比拟昂贵。本文对我国国内已有的专利停止研讨，如中国国度学问产权局发布了一项创造专利：自动上下料机械手（公开号：cn101168251），其主要有定位、夹紧和翻转三局部组成，夹紧部件与滑动驱动器相联，滑动驱动器与翻转机构固定衔接，翻转机构与定位机构滑块限位衔接，定位气缸与导轨分别固定于顶板上；运用横跨构造，位于数控机床的上部；只是在滑块上设有档块来调理定位角度，需配定位置。中国国度学问产权局20还发布了一项适用新型专利：全自动送料数控机械手（公开号：cn79955），其运用送料臂的机构，送料臂的一头装置在箱体，另一头与送料钳经过销钉旋转式相连，送料臂和箱体之间衔接有拉力气缸，送料臂上还设有从动压轮和复合凸轮；定位采用信号测试杆、接近开关等；为满足不同产品消费，运用了可调整复合凸轮的外周外形。上面两项专利都是基于数控机床和尽量进步经济适用性而设计的，但也还有一些问题：为进步通用性，虽设有可调机构，但可调范围受局限，比方自动上下料机械手采用横跨构造，机械手的位置相对可调范围比拟小；而全自动送料数控机械手则采用可调整复合凸轮，受限也较大；由于构造的限制，机械手的装置位置配合请求较高，且调整较艰难；机械手的构造外形相对固定，拆卸较繁琐。由此看来，工业机械手的制造尚处在初级阶段，还有很多方面需求改良，以更好的顺应现代机械化的需求。
三、结语。
从当前工业机械手在制造业上的应用开展现状能够看出将来工业机械手的应用前景普遍，为此，我国应加大对工业机械手的自主研发力度，增强科技创新，以紧跟时期步伐，使中国的工业机械化走在国际前沿。
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