机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理

机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理机械手自动上下料控制系统是一种常见的自动化控制系统，由多个组成部分构成。它的主要功能是对工件进行自动化的上下料操作，从而提高生产效率和减少人力成本。下面，我们将详细介绍机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理。

1. 组成部分

机械手自动上下料控制系统最基本的组成部分是机械手及其控

制系统。机械手包括机械臂、手爪、传感器等。控制系统又分为硬件和软件两个方面。硬件包括电控柜、电机、传感器等电气元器件。软件则包括程序设计、控制算法等。

2. 工作原理

机械手自动上下料控制系统的工作原理可以简单描述为以下几

个步骤：

第一步，传感器检测到工件的位置和状态。

第二步，控制系统根据传感器的反馈信号，计算机械手的移动轨迹和手爪动作。

第三步，电机带动机械手执行移动和抓取动作。

第四步，机械手把工件上下料到指定位置，完成上下料操作。

整个过程中，控制系统不断地接受反馈信号并作出相应调整，以实现精确的上下料操作。

以上就是机械手自动上下料控制系统的组成及工作原理的简要

介绍，希望对大家有所启发。

数控机床机器人机械手组成和控制系统解说

数控机床机器人机械手组成和控制系统解说 山东康道：数控机床机器人机械手组成和控制系统解说，控制系统是机床机器人的核心部件，故重点介绍 一、数控机床机器人组成 数控车床机械手构成：主要由执行机构、驱动体系、操控体系以及方位检测设备等所构成。 1、执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 (1)手部即与物件触摸的部件 (2)手腕是衔接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。 (3)手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。 (4)立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一有些，手臂的反转的运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联络。 (5)机械手的根底有些，机械手执行机构的各部件和驱动体系均设备于机座上，故起支撑和衔接的作用。 2、驱动体系驱动体系是驱动工业机械手执行机构运动的。它由动力设备、调理设备和辅佐设备构成。常用的驱动体系有液压传动、气压传动、机械传动。 3、操控体系操控体系是支配着工业机械手按规则的需求运动的体系。 4、方位检测设备操控机械手执行机构的运动方位，并随时将执行机构的实践方位反馈给操控体系，并与设定的方位进行比较，然

后经过操控体系进行调整，从而使执行机构以适当的精度到达设定方位。 二、数控机床机器人控制系统 随着新材料、新工艺、新技术的发展，推动各种了自动化机械手向机电一化和智能化方向的快速发展。数控车床机械手是一种模拟人手操作的自动机械，它可按固定程序抓取﹑搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用数控车床机械手可以代替人从事单调﹑重复或繁重的体力劳动﹐实现生产的机械化和自动化﹐代替人在有害环境下的手工操作﹐改善劳动条件﹐保证人身安全。 数控机床机器人主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同﹐常见的有夹持﹑托持和吸附等类型。运动机构一般由液压﹑气动﹑电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩﹑旋转和昇降等运动﹐一般有2-6个自由度。下面我们看看数控车床机械手的5大组成部分： 驱动系统：它是数控车床机械手的动力来源，可以是电动机驱动、液压驱动、气压驱动等。这个部分有多种不同的驱动方式，但是在作用方面都是用来驱动执行机构进行相关的产品加工方面的直接操作的。 传动系统：它的功能是将运动和动力传递给各种执行机构，以便完成自动化机械手的工艺操作，同时也将运动传给辅助机构完成辅助动作。其中包括皮带传动、齿轮传动机构等。 执行机构：数控机床机械手的执行机构是实现自动化操作与辅助操作的部分，其动作顺序与运动规律依工艺原理和要求而定。这个组成部分是大家能够从数控车床机械手的外观就能支管地清楚看到的，主要是由手部、手臂、躯干这是哪个不同部分组合而成的。在工作过程中这个组成部分，是由手在躯干提供的动力和稳定之下，

2600T油压机自动上下料机械手控制系统的研究

2600T油压机自动上下料机械手控制系 统的研究 摘要：为实现2600T油压机迅速而可靠的完成自动上下料，设计了基于西门 子S7-1200PLC、西门子V90伺服驱动器的自动上下料系统。系统由上料平台、下 料平台、对料平台、上料机械手、下料机械手几部分组成，可实现抓取料，送料，码垛功能。该系统将西门子S7-1200PLC控制器与西门子V90伺服驱动器结合使用，台达触摸屏作为上位机，以西门子S7-1200PLC控制器为核心实现2600T油 压机自动上下料的整体控制。 关键词：2600T油压机;自动上下料;西门子S7-1200PLC;西门子V90伺服驱 动器; 1前言 在货车敞车侧门板、棚车侧板等大型件的成型工序一般利用大型油压机完成，压型工序过程为：安装模具—整垛上料（天车吊运）—单板送料（两人夹持送进 模具）—压型—成型板下料（两人夹持拽出模具）—码垛—成品下料（天车吊运）。由于单板质量较重，单板最大重量达到94Kg，在人工夹持上下板过程中门 板极易脱落，存在极大的安全隐患。同时长期搬运工人劳动强度较大。人工上下 料及吊运占用时间较长，整体生产效率较低。因此迫切地需要简洁有效的自动上 下料装置。同时由于车型种类较多，单板的尺寸经常变化，因此只能完成单一车 型门板自动上下料的设备已经失去了优势，取而代之的必将是柔性油压机自动上 下料设备。 为了实现油压机自动上下料的高效、便捷、自动化，运动控制系统[1]必不可少。运动控制系统作为数控、机器人[2]、自动化生产线等自动化装备的核心，虽 然目前已经发展到较高的水平，但仅限于一些通用性的运动控制系统和数控类系

统，还没有基于这些运动控制系统，针对油压机实现5轴联动、柔性自动上下料要求的产品。 在国内货车生产行业，目前还是以手工或单一车型的油压机上下料生产线为主，不仅生产效率低下而且存在一定的安全隐患。 为了解决上述问题，设计了基于西门子S7-1200PLC的油压机柔性自动上下料控制系统，本文对油压机柔性自动上下料机械手控制系统的软硬件设计部分进行细致的分析与研究。 2、2600T油压机自动上下料机械手控制系统硬件结构 2.1 2600T油压机自动上下料机械手系统硬件结构 为了实现控制系统脱离PC机运行，该系统主控制器选用了西门子S7- 1200PLC。根据事先编制好的程序该系统可以脱离PC机运行,使用台达触摸屏作为上位机。同时为了实现上、下料的分离，方便进行维修与调试，我们采用了双控制器的方式，一个PLC用来控制上料机械手、上料平台、对料平台，另一个PLC用来控制下料机械手、下料平台。该系统具体分为以下部分：机械手本体部分，控制部分，操作部分。各部分的布局图如图1所示。伺服电机、接近开关、模拟量位移传感器、电磁阀以及机械机构，构成了自动上下料机械手的本体部分也就是被控对象，其中接近开关、模拟量位移传感器与伺服电机为系统提供位置保障。西门子S7-1200系列PLC是整个运动控制部分的核心，它根据编好的程序及在触摸屏上设定的参数对自动上下料机械手进行控制，把控制输出到相应的执行机构，进而完成对被控对象的控制等实时性的任务。触摸屏及外部按钮构成了系统的操作部分，它们负责系统启动、停止，手动、参数输入等相应的功能。

上下料机械手毕业设计

上下料机械手毕业设计 摘要： 本文介绍了一种上下料机械手的设计方案。该机械手主要由机械结构、运动控制系统和自动化控制系统三个部分组成。机械结构采用钢材和铝合 金制作，并通过特殊的设计实现了稳定可靠的运动。运动控制系统采用伺 服电机和编码器实现机械手的精准定位和运动控制。自动化控制系统采用PLC和HMI实现工作流程的自动化控制和监控。该设计方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。 1.引言 上下料机械手是一种用于工业自动化上下料操作的装置，具有结构简单、操作便利、效率高等优点，广泛应用于各个领域。然而，目前市场上 的上下料机械手仍存在一些问题，比如结构不稳定、运动不精准等。为了 解决这些问题，本文提出了一种新的上下料机械手设计方案。 2.设计方案 2.1机械结构 该机械手的机械结构主要由钢材和铝合金制成，具有足够的强度和刚度。并且，机械结构采用了特殊的设计，使得机械手在运动时具有稳定可 靠的特性。同时，机械手还配备了一些传感器，用于检测工件和夹具的位 置和状态。 2.2运动控制系统

该机械手的运动控制系统主要由伺服电机和编码器组成，用于实现机 械手的精准定位和运动控制。伺服电机通过控制电流来控制机械手的运动，编码器用于检测机械手的位置和速度。 2.3自动化控制系统 该机械手的自动化控制系统主要由PLC和HMI组成，用于实现工作流 程的自动化控制和监控。PLC负责控制机械手的各个动作，如夹取、放置等，HMI用于操作和监控整个系统。 3.实验与结果 为了验证该机械手的设计方案，我们进行了一系列实验。实验结果表明，该机械手能够稳定可靠地完成上下料操作，并且具有较高的定位精度 和运动控制精度。同时，该机械手的自动化控制系统能够有效地提高工作 效率。 4.结论 本文设计了一种上下料机械手的新方案，该方案具有结构简单、操作 简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。然而，该 设计方案还有一些局限性，比如只适用于特定工件和夹具。因此，未来的 工作可以对该设计方案进行改进和拓展。

桁架上下料机械手

桁架上下料机械手 桁架上下料机械手是自动化生产中常用的一种机器人，主要用于工作场所中的物料上下料任务。本文将介绍桁架上下料机械手的工作原理、应用范围、优点和未来发展方向等方面。 一、工作原理 桁架上下料机械手主要由机械臂、手爪、控制系统和传感器等部件组成。它可以根据生产线上的物料种类和位置进行指定动作的操作，使得物料的移动达到高效自动化。在实际应用中，机械手需要经过编程，让它按照指定的轨迹去工作，而传感器则能够实时监测工作环境的运行状态和物料数量信息，从而通过控制系统实现精准操作。 二、应用范围 桁架上下料机械手广泛应用于汽车制造、电子、食品加工等领域。在汽车制造领域，机器人可以在生产流水线上自动完成车身的碾压、搬运等工作。在电子行业中，自动化生产线中使用桁架上下料机械手对芯片、电子元器件等部件进行操作。在食品加工业中，机器人在生产过程中可以完成标签贴附、包装、重量检测等操作。 三、优点 桁架上下料机械手具有以下优点：

1、高效节省时间成本：相比人工操作，机械手速度快， 效率高。可以持续不断地工作, 达到节约时间成本的目的。 2、准确性高：机械手的重要部件由高精度的精密仪器组成, 精度大大提高。 3、生产能力提高：机械手可以进行连续工作并无疲劳状况，生产能力快速提高。 4、安全性高：机械手能够在危险场景和高温区域等人类 无法操作的危险场所进行工作，降低了工作人员的安全风险。 四、未来发展方向 随着“智能制造”时代的来临，机器人和第四代工业革命需 求的推进，桁架上下料机械手具有技术创新和发展的广阔前景。未来发展方向应该从以下几个方面进行发展： 1、自主感知能力：桁架上下料机械手应该能够自主感知 并适应任何工作环境，自动适应不同的物料类型和工作要求。 2、智能化控制系统：利用机器学习和人工智能等技术， 不断完善控制系统，让机器人能够在更高的精确度，更复杂的环境下完成上下料。 3、设计创新：提供更精巧、更轻便的机器人，实现下料 的更小化和更微型化，以适应更广泛的应用范围。 以上是桁架上下料机械手的工作原理、应用范围、优点和未来发展方向等方面，桁架上下料机械手的广泛应用为生产效率和质量提升奠定了坚实的基础，将为自动化工业的发展注入更加有力的力量。

机械手的PLC控制系统

机械手的PLC控制系统 引言 机械手是一种能够模拟人类手部运动的自动化设备，它可以在工业生产线上执行各种复杂的工作任务。机械手的运动需要通过PLC （Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制系统来实现。本文将介绍机械手的PLC控制系统的工作原理和应用。 机械手的基本构成及工作原理 机械手主要由机械结构、执行器、传感器和控制系统组成。机械结构用于支撑和使机械手运动，执行器用于驱动机械手的各个关节进行运动，传感器用于感知环境和检测目标物体，控制系统用于控制机械手的运动。

机械手的工作原理是通过控制系统发送指令，驱动执行器进行相应的运动，从而实现机械手的各个关节的协调运动。机械手的运动可以基于预先编写的程序，也可以通过传感器感知环境进行实时调整。 PLC控制系统的基本原理 PLC控制系统是一种专门用于工业自动化控制的电子系统，它由中央处理器（CPU）、输入/输出模块（I/O module）、存储器和通信接口组成。PLC控制系统的基本原理是根据预先编写的程序，根据输入信号的变化状态进行逻辑运算，并控制输出信号的状态。 PLC控制系统的工作流程如下： 1.读取输入信号：PLC控制系统通过输入模块读取传感器信 号或其他外部信号。 2.执行程序逻辑：通过中央处理器（CPU）执行预先编写的 程序逻辑，进行逻辑运算、计算和判断。

3.更新输出信号：根据程序逻辑和计算结果，控制输出模块 输出相应的信号。 4.控制执行器：输出信号通过执行器控制机械手的运动，实 现所需的操作。 5.监控和反馈：通过输入模块实时监控机械手的状态和环境， 并提供反馈信号给PLC控制系统进行判断和调整。 机械手的PLC控制系统的应用 机械手的PLC控制系统在工业生产中有广泛应用，主要包括以下几 个方面： 自动装配线 机械手的PLC控制系统可以用于自动装配线上的零部件组装和产品 装配。通过预先编写的程序，结合传感器的反馈信号，机械手可以准 确地获取零部件并将其组装在正确的位置，提高生产效率和产品质量。

基于PLC的上下料机械手

基于PLC的上下料机械手 基于PLC的上下料机械手 随着现代制造业的快速发展，自动化技术在生产线上发挥了越来越重要的作用。机械手作为一种多关节、多自由度的控制设备，在生产线上的应用越来越广泛。而基于PLC的上下料机械手由于其高效、稳定、可靠的特点，成为了现代制造业中不可或缺的关键设备。 上下料机械手主要用于工厂生产线上的物料搬运和装配操作。它可以根据预设的程序，自动地完成物料的取放、插件的装配和产品的组装等操作。基于PLC的上下料机械手由PLC控制器、伺服电机、传感器和执行机构等组成。 首先，PLC是上下料机械手的核心控制器。它通过接收输入信号，并根据预设的程序进行逻辑运算和决策，控制机械手的运动和操作。PLC具有可编程性强、运算速度快、可靠性高等优点，能够满足复杂的自动化控制需求。 其次，伺服电机是机械手运动的驱动装置。基于PLC的上下料机械手通常采用伺服电机作为关节的驱动器，利用数字编码器来反馈各关节的位置信息，实现高精度和高速度的运动控制。伺服电机具有响应快、精度高、输出力矩大等特点，能够实现对机械手各关节的准确控制。 第三，传感器是机械手感知环境的重要组成部分。机械手需要通过传感器获取物料的位置、形状和重量等信息，以便根据需要进行相应的操作。基于PLC的上下料机械手通常使用光电传感器、压力传感器、力传感器等多种传感器，通过与PLC 的配合，实现对物料的准确感知和控制。 最后，执行机构是机械手实际进行操作的组件。基于PLC

的上下料机械手通常采用气动装置或电动机来驱动，实现操作件的取放、装配和组装等动作。根据具体的应用需求，执行机构可以有不同的设计和结构，如气缸、夹爪和传送带等。 基于PLC的上下料机械手具有许多优势。首先，它可以实现自动化生产，提高生产效率和质量，并减少了人力成本。其次，它具有高精度、高稳定性和高可靠性，可以满足对产品安全和质量的要求。此外，PLC的可编程性使得机械手的程序可 以根据实际需求进行灵活调整和扩展。 然而，基于PLC的上下料机械手也存在一些挑战和问题。首先，PLC的编程需要专业知识和技能，对于一般员工来说上 手较慢。其次，机械手的设计和调试需要耗费一定的时间和资源。此外，机械手的维护和保养也需要专业人员进行定期检查和维修。 综上所述，基于PLC的上下料机械手在现代制造业中发挥着重要的作用。它通过PLC控制器、伺服电机、传感器和执行机构等组成，实现了自动化的物料搬运和装配操作。虽然面临着一些挑战和问题，但随着技术的进一步发展，基于PLC的上下料机械手必将在生产线上发挥更大的作用，为制造业转型升级提供有力支持 基于PLC的上下料机械手在现代制造业中具有重要的地位和作用。它的自动化生产能力可以提高生产效率和质量，减少人力成本。同时，基于PLC的机械手具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，可以满足对产品安全和质量的要求。虽然面临编程困难、设计调试时间长和维护保养需求专业人员等挑战，但随着技术的不断发展，基于PLC的上下料机械手在生产线上的作用将会进一步增强，为制造业转型升级提供有力支持

PLC工业机械手控制设计原理概述

PLC工业机械手控制设计原理概述PLC工业机械手控制设计原理概述 工业机械手的出现，极大地推动了生产制造业的自动化。在整个生产流程中，其中最重要的就是工业机械手的控制。PLC作为自动化控制中最常用的控制设备之一，已经广泛应用 于各行各业。本文将从PLC工业机械手控制方面的原理入手，来对其进行简单概述。 一、PLC概述 PLC全称为Programmable Logic Controller，即可编程逻辑 控制器，是将数字计算机处理能力和集成电路技术应用于现场控制领域的产物。PLC具有时间精度高、抗干扰性能好等特点。使用PLC可以大幅度地提高工业机械手的性能，同时提高自动化程度，应用范围广泛，操作简单。 二、PLC工业机械手的组成部分 PLC工业机械手主要包括机械手机构、传感器、操作员工 站和控制器组成。 机械手机构是主体部分，包含运动、力矩和力传感器等设备。其中，运动设备包括负责控制机械手整体移动的控制器和每个轴向的电动驱动器，力矩设备包括负责实现机械手夹具平衡和提高机械手平衡的平衡装置，力传感器负责实现机械手力量和扭矩大小的感应。

传感器主要用于获取机械手所需的环境信息和工作状态信息，目的是对机械手的状态进行监测及检测，以便及时调整，从而保证操作的成功。 操作员工站包含人机界面，如工程操作站和维修工作站。通过工程操作站可以对机械手进行编程、设置、调试、监测、诊断等功能，维修操作站则用于进行机械手维修过程的控制和检测。 控制器是PLC的核心模块，用于实现机械手的全面控制。控制器中主要包含中央处理器、内存、输入输出模块、通信模块等。通过输入输出模块，完成对机械手外设和传感器的控制和检测并将数据通过通信模块发送给工程操作站或其他维修操作站。 三、PLC工业机械手的工作原理 在PLC工业机械手的输入输出模块中，通过编制逻辑控制程序，对机械手和工厂的各种参数进行输入和输出。通过编程，可以将所有的工作运行在控制系统中并实现自动化的生产。 PLC工作流程一般分为两个阶段：输入阶段和输出阶段。 输入阶段一般是对工作现场进行监控和检测，也就是将各种传感器信号和设备状态信号输入到PLC控制器中。在机械手控制过程中，传感器可以采集所需数据如机械手状态，机械臂位置，温度，气压等等，这些数据主要被用于机械手的控制之中。

数控机床机械手上下料设计

数控机床机械手上下料设计 随着工业智能化不断深入，数控机床和机械手的应用越来越广泛，尤其是在制造业领域中，能够大幅度提高生产效率和品质。数控机床机械手上下料系统是其中的重要组成部分之一。其功能是在自动化生产线上实现无人化作业，提高生产效率和生产质量。本文将对数控机床机械手上下料系统的设计进行探讨。 一. 数控机床机械手上下料系统的设计需求及基本结构 数控机床上下料系统是指为实现机床自动化加工，将工件自动送到机床上进行加工，并将加工好的工件自动送出机床的自动化设备。目的是减少人工操作和减少生产成本。 数控机床机械手上下料系统基本结构： 1. 机械手 机械手是数控机床机械手上下料系统中的核心部件，它的作用是用于搬运工件。在数控机床机械手上下料系统中，通常采用六轴机械手，也有些使用四轴和五轴机械手。 2. 工件夹具 工件夹具是在机械手上的一种装置，用于夹住工件，以便机械手能够将工件拿起来，移动到数控机床上进行加工或从数控机床上拿起工件放在其他位置。 3. 控制系统

控制系统是数控机床机械手上下料系统的核心部分，负责控制机械手的各项动作，使其能够按照要求完成工作任务。控制系统通常采用PLC (可编程逻辑控制器)或者计算机作为控制核心。 4. 传感器 传感器作为机械手上下料系统的又一重要组成部分，起到感知和反馈信息的作用。在数控机床机械手上下料系统中，通常使用光电传感器、接近开关、压力传感器等。 二. 数控机床机械手上下料系统的设计要素 1. 工件夹具的设计 工件夹具的设计应该满足夹持力强、夹具重量轻、操作方便等要求。通常采用机械夹紧、气动夹紧和液压夹紧等方式。 2. 机械手的设计 机械手需要根据工作环境的不同、承载工件的重量、动作范围、控制精度和抓紧方式等设计。对于六轴机械手，需要通过各关节的协调配合，实现工件的各种操作。 3. 控制系统的设计 控制系统的设计要考虑系统的可靠性、稳定性和高效性。控制系统需要能够精确控制机械手的各项动作，以提高生产效率和生产质量。 4. 传感器的设计

机械手臂的控制系统

机械手臂的控制系统 机械手臂是一种能够代替人类完成一系列工作的机器人。在现 代工业中，机械手臂被广泛应用于生产线上的物料处理、组装、 焊接等工作。它们可以精确地执行任务，而且速度比人类快得多。然而，机械手臂的高效运作还依赖于其控制系统的精度和稳定性。在这篇文章中，我将介绍机械手臂的控制系统以及它们的基本原理。 1. 机械手臂的结构 机械手臂由几个基本组件组成。最常见的机械手臂本体是由若 干的关节组成的，每个关节由电动机、减速器和连接杆组成，可 以沿着不同的轴线运动。因此，机械手臂可以绕其本身的轴线旋转、向上、向下、向左、向右和向前、向后移动。此外，机械手 臂还有各种末端执行器，如夹具、钳子、气动爪子等。 2. 自动控制系统是机械手臂的关键组成部分。自动控制系统通 常由四个部分构成：传感器、微处理器、执行器和控制算法。传 感器用于感知机械手位置、速度和姿态等参数。这些感知器可以 是位置传感器、速度传感器或加速度计等。这些传感器收集的信 息通过微处理器处理，以确定下一个位置和动作。执行器是控制

系统中另一个重要的组成部分，它们用来控制机械手臂的运动。 执行器可以是电动机、气动元件、液压元件和电磁阀等。控制算 法是用于计算执行器行动的向量和平衡动作的方案。控制算法包 括了许多的模式识别的技术，例如 PID 算法和局部响应神经网络等。 3. 机械手臂的控制模式 机械手臂的控制模式分为两种：开环控制和闭环控制。 开环控制是指远程指令控制的机动模式。在这种模式下，执行 器接收来自远程控制器的指令，并执行相应的动作。这种模式下 机械手臂的运动是较为单一的，只能进行预编排的基本操作。 闭环控制是指机械手臂较为复杂的控制模式。在这种模式下， 机械手臂会使用感测器来不断的检查其位置、速度和姿态等参数，并将这些信息输入到微处理器中，微处理器再运用不同的控制方 法计算下一个动作。这种模式下机械手臂能够完成较为复杂的任 务和变化的操作等。

注塑机上下料机械手机构与自动控制系统设计毕业论文

注塑机上下料机械手机构及自动控制系统设计毕业 论文 第一章绪论 1.1机械手概述 工业机器人由操作机、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、可重复编程、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。 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和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。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，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。目前，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，而且适应性很强。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。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 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吸附、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

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计摘要：本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手，通过对机械手的传动机构，驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。同时对机械手整体结构进行了详细的设计，主要包括机械手的机身机座，机械手手臂，机械手手爪等部分。并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程，主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。 关键词：数控车床；机械手；传动机构:液压系统；驱动系统 1、数控车床自动上下料机械手的设计方案 1.1机械手结构的设计 工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。其对应的特点如表1。 表1工业机器人结构类型 球坐标型机器人两个回抬运动以及 一个直线运动 结构简单.造价成本较 低、精度较差 搬运机器人 关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运 1.2数控车床自动上下料机械手手部设计 1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。在机械手工作时，其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。通常情况下，机械手手爪的开闭范围越大越好。

1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求，综上所述，本课题采用的是齿轮齿条式。通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。 1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计 机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化，此时机械手手腕需做回转运动，即只存在一个回转自由度。结合本课题，本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单，操作简单。 1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计 考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性，将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中，使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构，以保证其结构更加稳定牢靠。垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形，每个导杆 都选用空心结构以保证机械手整体重量。添加此导杆结构主要原因是可以保证机械手整体稳定。 2、数控车床自动上下料机械手驱动系统设计 2.1驱动系统采用方案 具体到本设计，综合考虑以上因素，本课题机械手机座为回转运动，采用步进电机驱动最优，机械手水平手臂和垂直手臂选用液压驱动最优。 2.2数控车床自动上下料机械手传动设计 本课题中机械手手臂运动均采用液压驱动。故该部分不采用传动结构，即简化了机械手结构，也有利于提高机械手整体的精度。本课题机械手机座部分选择了电机驱动，则需要通过传动机构进行减速。经分析比较，本课题选择圆柱齿轮传动。 2.3数控车床自动上下料机械手定位与稳定性设计 2.3.1影响定位精度及平衡的因素定位方式、速度、刚度、运动件重量

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手的设计 摘要 随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。本次设计主要设计自动上下料的机械 手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词：机械手，液压驱动，控制系统

目录 1 绪论 (1) 2 工业机械手的设计方案. (2) 2.1 工业机械手的组成 (2) 2.2上下料机械手的工作原理 (3) 2.3 规格参数的选择 (3) 2.4 设计路线与方案 (4) 2.4.1 机械手的总体设计方案. (4) 2.4.2设计步骤. (4) 2.4.3 研究方法和措施. (4) 3 机械手各部分的计算与分析. (5) 3.1 手部计算与分析 (5) 3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求. (5) 3.1.2 手部的计算和分析. (5) 3.2 腕部计算与分析 (12) 3.2.1 腕部设计的基本要求. (12) 3.2.2 腕部回转力矩的计算. (13) 3.2.3 腕部摆动油缸设计. (16) 3.2.4 选键并校核强度. (18) 3.3 臂部计算与分析 (18) 3.3.1 臂部设计的基本要求. (18) 3.3.2 手臂的设计计算. (20) 3.4 机身计算与分析 (28) 4 液压系统设计. (29) 4.1 液压系统总体设计 (29) 4.2 液压元件的选择 (29)

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计 首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。通常 情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台 运动、夹具旋转和夹具开合等运动。这样可以保证机械手可以在不同方向 上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。 其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。常见的机械手运动 方式有直线运动和旋转运动。在数控车床自动上下料机械手中，通常选择 导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳 定性和精度。夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在 水平方向上进行旋转。夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以 提高开合速度和准确度。 再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。控制 系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进 行灵活的调整和优化。使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进 行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。 最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。机械手在工 作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以 保障操作人员和设备的安全。 综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定

的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。

工业机械手的设计-机械专业论文

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