HZ佳速机械手程序设计
设计数控机械手控制系统实验报告
报告人：富井网络部
一、任务描述
设计数控机械手控制系统，机械手的工作过程是：原位→下降→抓取工件→上升→右行→下降→放松→上升→左行→回到原位；（1）下降时变频器的输出频率是10Hz；（2）上升时变频器的输出频率是20Hz；（3）左行和右行变频器的输出频率是30Hz。
二、训练目标
1．能使用PLC和变频器，正确地安装和接线；
2．能按照要求设计PLC控制程序；
3．能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。
三、实验过程
1.硬件设备以及参数设置
根据实验要求我们选择三菱Q系列PLC，变频器选择FR-A700，限位开关，按钮，电磁阀和电机等等。变频器参数设置，把Pr.4设置为30Hz，Pr.5设置为,20Hz，Pr.6设置为10Hz。
2.I/O分配表
输入输出
功能地址功能地址
启动按钮SB1 X0 电机正传Y0
停止按钮SB2 X1 电机反转Y1
复位按钮SB3 X2 升降电机Y2
PLC
X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4X5 Y5X6 Y6 Y7 24+ COM
R S T
FR-A700STF STR
RH RM RL SD U
V W
SB1SQ4
SQ3SQ2SQ1SB3SB2附注：PLC 和变频器之间的元器件自上而下顺序
升降电机M1继电器KM1伸缩电机M2继电器KM2
电磁阀KA
M13~
M23~
KM1KM2
上限位开关SQ1 X3 左右移电机 Y3 下限位开关SQ2 X4 加紧电磁阀 Y4 左限位开关SQ3 X5 高速 Y5 右限位开关SQ4
X6 中速 Y6
低速
Y7
3.机械手接线图
4.机械手程序设计
M4
M3
T0
M2
M1
M0
M5
M6
T1M7
M8
M9M10
M10
M12M13
Y0
Y1
Y2
X0X1
M0M0M9
X4
M1M1
X4
T0
M2M2M3
T0
X3
M3
M3X3
X6M4M4X6
X4
M5M5X4
T1
M6M6M7K50
T1X3
M7
M7X3
M8
X5
X2
M12
M9
M9
X3
X3
X5
X3
X5
M1
M4
M5
M3
M7M8
M11M1
M3M5M7M12
M11
Y3 M14 Y4Y5
Y6 Y7
M4
M8
M12
M2
M14
M6 M14
M4 M8
M11 M12 M3 M7 M1 M5
四、小结
机器人程序设计报告
机器人程序设计报告 【软件使用说明】 本程序主要功能有：播放一段程序员预选制作好的机器人运动动画，用户可以通过细节窗口观察机器人，也可通过全局观察窗口观察机器人在整个场景中的运动。程序拥有一个主窗口，三个子窗口。其中主窗口拥有四个菜单选项，订制动画子窗口拥有一个菜单项。菜单项通过右键点击弹出。主窗口菜单功能介绍： 重播：可以让用户重复观看预制动画或者自制动画。 规定动作模式：此模式下可播放程序员事先制作好的一段动画。 自选动作播放模式：播放用户制作好的一段动画。 自选动作设计模式：在此模式下用户可通过自制动画窗口提供的功能制作机器人动画。 订制动画子窗口菜单功能介绍： 添加动作功能：当用户制作完成一个关键帧后可使用此菜单功能将关键帧加入到链表中。 【实验目的】 本实验目的： 1、通过编程深入理解的计算机图形学原理 2、掌握基本的图元绘制 3、熟悉程序的编写过程 4、了解程序与用户的交互过程 【实验内容】 编程实现以下功能： 1、制作一个三维场景，场景主体为机器人 2、机器人可在场景中作一些运动 3、机器人运动以动画的形式表现出来 4、向用户提供一个交互的平台使用户可以自己制作机器人动画 【原理解析】 1、文字界面。 文字界面是必要的一个模块，它可以帮助用户更好的去使用程序，也可以帮助程序员推销自己的软件。 英文输出： 通过glut库给定的void glutBitmapCharacter(void *font, int character)函数可以在窗口中显示单个英文字符，并且可以指定font（字体），既然可以显示单个字符，那么自然可以显示字符串，使用glRasterPos2i(int Posx,int Posy)函数可以指定当前需要显示的字符的位置，在显示完一个字符后此位置会自动水平移动，因此结合这两个函数可实现英文字符串的指定位置输出功能。 中文输出： 相对英文输出来说，中文输出有很多的优势。首先，程序员的母语是中文，那么当程序员如果能使用中文输出则可更贴切地表达想要传递给用户的信息，在某些时候甚至只能用中文才能表达清楚。其次，用户的母语也基本上是中文，并且英文水平也各不相同，在这样的情况下中文输出就显得更加必要了。再次，窗口用于文字输出的空间是有限的，这就使得精炼的或者说占用空间小的文字表达显得很重要，而这一点上中文明显优于英文。 中文显示的实现分下面几个步骤：
搬运机械手的设计文档
毕业设计（论文） 标题：搬运机械手的设计 学生姓名：蔡蔺 系部：自动控制系 专业：机电 班级：机电1084 指导教师：沈涛
主要符号表 N F 手指夹紧力 N D 弹簧中径 mm 1D 弹簧内径 mm 2D 弹簧外径 mm C 弹簧旋绕比 n 弹簧有效圈数 M 转动缸的回转力矩 N m ? ρ 偏重力臂 mm M 偏 偏重力矩 N m ? t 螺钉间距 mm 0Q F 螺钉承受的拉力 N Q F 工作载荷 N ' s Q F 预紧力 N φ启 转动缸起动角 度 ω 转动缸转动角速度 rad s
1 绪论 1.1前言格式错误重新排版 机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1 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。在工业生产中应用工业机械手。 的机械手被称为[]2 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、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。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。 机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它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；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定 重视。 的效果，受到机械工业的[]3 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。 机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 1.2 工业机械手的简史 现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应 产品。 产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4 机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
ABB 机械手编程
ABB 机械手编程 一、技能要求： 1、了解机械手的危险性 2、掌握基础的英语知识 3、懂得一定的喷油知识，能够合理规划喷涂路径 4、能够熟练掌握并操纵机械手的示教器的功能 二、准备： 1、获得所要喷涂的产品和治具，了解要喷涂的范围和效果（工程师和QA部） 2、根据产品设计走枪的路线、喷涂的速度、喷枪距离和枪与枪的距离、基本的喷油参 数的设定等，枪与枪的距离一定要用尺子量好，保证平均分配，做好记录。 3、找到一个与你的路线相近的现有程序，全自动运行在为执行完程序时，同时停止机 械手和地面链。 4、使用相匹配的治具将产品挂在刚才感应的支架上，选择合适的枪节,一般使用 200mm，但也有特殊的时候，应根据实际情况选择。 三：编程： 1、将机械手打到手动状态，上电，进入编程窗口，选择special-----paint path,根据自己 确定的喷涂路线修改路径。 2、修改好以后，左手托住示教器上电，经光标移到paint path的顶部，单击star键， 当机械手开始运行时停止，根据设计好的路线调整喷枪的路线和角度，要保证左右边的角度一致。 3、确定喷枪的上下左右边的开关枪距离，如要修改，可将光标移到tverhight tverlow thorleft thorright键选择8-value更改数据。 4、移动喷枪到开始的位置，一般比开关枪的距离多50mm，检查光标是否在想要修改 的位置上（For example: p10），然后单击右下脚的Modify来修改某个点。其他点依次修改，注意不要混点，一句一句排列下来，在同一个程序中不允许有相同的点存 在。 5、修改完整个面后，单击edit选择4—go to top 将光标移到最顶部，手动上电，单击 左下脚的star键，低速运行检查各个点是否正常。 6、检查机械手的喷涂速度是否符合本程序要求，如要修改将光标移到V1000上，然后 单击回车键，选择合适的速度。一般的速度在V1000 到V2000之间。机械手的运 行速度同样，速度一般在2500-4000间。 7、检查机械手的运行偏差值Z**，我们规定使用Z50，但在回到原点的时候使用Z0 即Fine。 8、检查无误后，进入下一个子程序，按照相同的方法，按照4、5、6、7的步骤对语 句进行修改。 9、整个paint path 修改完毕后，手动运行，无误后，100%全手动运行,在100%全手动 运行的情况下，一定要注意安全，操作员应远离机械手的工作范围，并提防其他人 进入。 10、确认合格后，保存程序。单击file键选择4 save program as,后再单击会车键，更改 程序名。选择合适的程序文件夹保存程序。 11、根据设定的paint path设定相应的喷油刷子参数，进行试油，在试油过程中将每一 步的参数记录下，以便参考。 12、试油成功后，将喷油参数、机械手、输送链的循环时间、输送链的速度、调油的参 数、以及单件耗漆量记录下来。
搬运机械手设计
专业课程设计说明书 ?目录
第1章课题规划?错误!未定义书签。 1、1 课题背景分析 ......................................................... 错误!未定义书签。 1、２设计任务书?错误!未定义书签。 第２章功能分析 ..................................................................... 错误!未定义书签。 2、1 设计任务功能分析 ................................................. 错误!未定义书签。 2、1、1 总功能提炼 ............................................... 错误!未定义书签。 2、１、2 功能分解?错误!未定义书签。 2、１、３功能结构分析及功能结构图绘制?错误!未定义书签。 2、2 本章小结?错误!未定义书签。 第３章系统原理方案设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 3、1功能单元求解?错误!未定义书签。 3、1、1分功能求解 ............................................. 错误!未定义书签。 3、1、2 系统原理方案综合求解?错误!未定义书签。 ３、１、３方案优化及评价 ............................... 错误!未定义书签。 3、２本章小结?错误!未定义书签。 第4章总体设计 ................................................................... 错误!未定义书签。 4、1 系统总体结构草图 ................................................. 错误!未定义书签。 4、2 本章小结?错误!未定义书签。 第5章总结 ............................................................................. 错误!未定义书签。参考文献?错误!未定义书签。
机械手自动操作控制的PLC程序设计
中北大学 信息商务学院 课程设计说明书 学生姓名：学号： 系：机械自动化系 专业：机械设计制造及其自动化 题目：数控技术课程设计 ——机械手自动操作控制的PLC程序设计 指导教师：职称: 职称: 2016年12月5日
中北大学 信息商务学院 课程设计任务书 2016/2017 学年第 1 学期 所在系：机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：学号： 课程设计题目：数控技术课程设计 —机械手自动操作控制的PLC程序设计起迄日期：2016年12月5日～2016年12月9日课程设计地点：中北大学信息商务学院 指导教师： 系主任：暴建岗 下达任务书日期: 2016 年12月 5日
课程设计任务书 1．设计目的： 通过对机械手自动操作控制的PLC程序设计，使学生在熟练机械手的动作顺序与原理的基础上，学会应用PLC。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 机械手将工件从A工作台搬到B工作台。机械手的工作过程由8个动作完成一个循环，如图所示。取放工件的上升/下降和左移/右移分别用YV1、YV3、YV4和YV5控制，夹具的夹紧和放松由电磁阀YV2控制。当工件搬到B工作台返回时，用光电开关SQ7发出无工件信号。 （1）采用内部移位寄存器M100~ M117逐位输出方式实现顺序控制，移位条件是对各限位开关（SQ1~SQ6）的状态检测来决定。 （2）夹紧或放松动作，分别用定时器T450、T451延时控制。 （3）采用具有保持功能的辅助继电器M202驱动夹紧阀。 通过本课程设计,完成 ①输入输出信号分析与PLC I/O分配图 ②PLC选型 ③主要元器件型号的选择 ④主接线图设计 ⑤完成梯形图设计并完成相应指令。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：
搬运机械手运动控制系统设计范本
搬运机械手运动控制系统设计
搬运机械手运动控制系统设计 第一部分：题目设计要求。 一、搬运机械手功能示意图 二、基本要求与参数 本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。该机械手采用二指夹持结构，如图1所示，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。以夹持圆柱体为例，要求设计运动控制系统及控制流程。机械手经过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置A 到B 的搬运工作，具体操作顺序：逆时针回转(机械手的初始位置在A 与B 之间)—>下降—>夹紧—>上升—>顺时针回转—>下降—>松开—>上升，机械手的工作臂都设有限位开关SQ i 。 A B 工SQ 1 SQ 2 SQ 3 SQ 4 SQ 5 SQ 6 夹松
设计参数： （1）抓重:10Kg （2）最大工作半径：1500mm （3）运动参数： 伸缩行程：0-1200mm； 伸缩速度：80mm/s； 升降行程：0-500mm； 升降速度：50mm/s 回转范围：0-1800 控制器要求： （1）在PLC、单片机、PC微机或者DSP中任选其一； （2）具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本功能。 三、工作量 （1）驱动及传动方案的设计及部件的选择； （2）二指夹持机构的设计及计算； （3）总体控制方案及控制流程的设计； （4）设计说明书一份。 四、设计内容及说明 （1）机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。 （2）末端夹持机构设计，该结构需保证抓取精度高，重复定
位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取能力。设计应包括确定夹持方案、计算夹持范围、计算夹紧力及驱动力，完成夹持机构设计图。 （3）控制系统设计，包括确定控制方案、核心功能部件的选择、主要功能模块的实现原理、绘制控制流程框图。 第二部分：设计过程 搬运机械手运动控制系统设计
机械手操作及编程
3 程序编辑 3.1命令说明 开机正常后进入归原点画页 没有任何警报，按键归原点，归原点正常后进入下面画页 按键返回至如下按键 按“教导”键进入编辑画页。 3.1.1编辑器说明 删除一行程序 创建一个新程序 剪下一行程序 复制一行程序 贴上复制一行程序或剪下一行程序。 光标移到下一行换到下一页 换到最下一页换到最上一页
光标移到上一行换到上一页 把程序内容显示扩大 编辑各功能键说明 3.1.2教导指令 1）直线（轴直线运动操作） 按键进入各轴直线运动操作。 轴操作有两种方式，第一、直接通过数字键盘输入各轴位置；第二、通过右边各轴寸动键操作到所需位置，按左边“MX”等一个键把当前位置设到对画框内。如果要全部设入，按键。 当通过数字键盘输入各轴位置时，一定要注意所设定值是否安全。 2）速度 按键进入速度设定。 3）计时 按键进入延时功能设定。 4）一般I/O 按键进入侧姿回正等选择。 5）成型I/O 按键进入成型相关条件设定。 6）治具I/O 按键进入治具相关功能设定。 7）周边I/O
按键进入周边相关功能设定。 8）回圈 按键进入循环功能设定。 9）跳跃 按键进入跳转功能设定。 10) 停止 按键进入程序完成设定。 11）宏 按键进入调用已经编好的子程序。 编号为0~99共100个。 12）堆叠 按键进入装箱取物功能设定。 编号为0~3共4个。 13）运算 按键进入相关功能设定。 此功能在高阶编程内做详细说明。为变数。 3.1.3编辑新程序 1）程序保存 归完原点后进入如下操作页面 点击按钮，屏幕下方显示如下菜单 单击，进入教导画面 点击档案按钮进入如下画面 在此页点击按钮，切换到如下画面 点击模具编号空白框，弹出输入键盘如下
搬运机械手设计说明书
机械与装备工程学院 课程设计说明书（2016/2017学年第 1学期） 课程名称：机械设计课程设计 题目：搬运机械手的设计 专业班级：机械设计制造及其自动化学生： 学号： 130200216 指导教师： 设计周数： 2周 设计成绩： 2016年 12月 31日
第一章绪论 (1) 1.1 机械手的应用现状 (1) 1.2 机械手研究的目的、意义 (1) 1.3 设计时要解决的几个问题 (1) 第二章机械手总体方案的设计 (3) 2.1 机械手的系统工作原理及组成 (3) 2.2 机械手的基本结构及工作流程 (3) 第三章机械手的方案设计及其主要参数 (5) 3.1 坐标形式和自由度选择 (5) 3.2 执行机构 (5) 3.3 驱动系统 (6) 3.4 控制系统 (7) 第四章结构设计及优化 (8) 4.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.2 确定气缸直径 (9) 4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (9) 4.1.4 缸筒壁厚的设计 (10) 4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (10) 4.2手臂结构优化设计 (10) 4.2.1问题描述 (10) 4.2.2设计分析 (10) 4.2.3建立数学模型 (12) 4.2.4优化计算 (13) 4.2.5优化结果分析 (16) 第五章 Adams运动仿真 (17) 总结与展望 (20)
机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备，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，随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动，气动缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。驱动执行元件完成，能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。 本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计，它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握，从而避免编写各种复杂的运算程序，提高了设计效率。 用 ADAMS 软件建立虚拟样机进行仿真并优化参数，得出了机械手的运动过程的演示动画，发现设计结构能有机地结合在一起，工作平稳，并在指定的速度和负载等参数下得出了所需要的驱动力和结构参数等。虚拟样机代替物理样机对工程机械进行创新设计、测试和评估，可以降低设计成本，缩短开发周期，而且设计质量和效率都可以得到提高。 关键词:机械手，气动，优化设计，仿真
A 机器人的程序编程
ABB[a]-J-6ABB 机器人的程序编程 6.1 任务目标 ?掌握常用的PAPID 程序指令。 ?掌握基本RAPID程序编写、调试、自动运行和保存模块。 6.2 任务描述 ?建立程序模块test12.24，模块test12.24 下建立例行程序main 和Routine1，在main 程序下进行运动指令的基本操作练习。 ?掌握常用的RAPID 指令的使用方法。 ?建立一个可运行的基本RAPID程序，内容包括程序编写、调试、自动运行和保存模块。 6.3 知识储备 6.3.1 程序模块与例行程序 RAPID 程序中包含了一连串控制机器人的指令，执行这些指令可以实现对机器人的控制操作。应用程序是使用称为RAPID 编程语言的特定词汇和语法编写而成的。RAPID 是一种英文编程语言，所包 含的指令可以移动机器人、设置输出、读取输入，还能实现决策、重复其他指令、构造程序、与系统操作 RAPID 程序的架构说明： 1）RAPID 程序是由程序模块与系统模块组成。一般地，只通过新建程序模块来构建机器人的程序，而系统模块多用于系统方面的控制。 2）可以根据不同的用途创建多个程序模块，如专门用于主控制的程序模块，用于位置计算的程序模块，用于存放数据的程序模块，这样便于归类管理不同用途的例行程序与数据。 3）每一个程序模块包含了程序数据、例行程序、中断程序和功能四种对象，但不一定在一个模块中都
有这四种对象，程序模块之间的数据、例行程序、中断程序和功能是可以互相调用的。 4）在RAPID 程序中，只有一个主程序main，并且存在于任意一个程序模块中，并且是作为整个RAPID 程序执行的起点。 操作步骤： 6.3.2 在示教器上进行指令编程的基本操作 ABB 机器人的RAPID 编程提供了丰富的指令来完成各种简单与复杂的应用。下面就从最常用的指令开始
搬运机械手的设计论文(完整版)
摘要 随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。 搬运机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，在本设计中，通过对机械手手部结构的设计，臂部结构的设计，以及液压系统的设计，实现四自由度的运动，完成了搬运机械手的系统结构设计。 关键词：搬运机械手；结构设计；液压系统；四自由度
ABSTRACT With the popularization and development of industrial automation, control demand increased year by year, carrying manipulator application also gradually popular, mainly in the automotive, electronics, machinery, food, medicine and other fields of production lines or cargo transport, can be better to save energy and improve the efficiency of transport equipment or products, in order to reduce other handling the limitation and inadequacy, meet the needs of modern economic development. Manipulator is a kind of automatic positioning control and can be programmed to change the multi-function machines, In this design, through the mechanical hand arm structure design, structure design, and the design of the hydraulic system, to achieve four degrees of freedom movement,completed the manipulator system structure design. Key words：manipulator；structure design ；hydraulic system ；four degrees of freedom movement
搬运机械手设计解析
专业课程设计说明书
目录 第1章课题规划 (1) 1.1 课题背景分析 (1) 1.2 设计任务书 (3) 第2章功能分析 (4) 2.1 设计任务功能分析 (4) 2.1.1 总功能提炼 (4) 2.1.2 功能分解 (4) 2.1.3 功能结构分析及功能结构图绘制 (4) 2.2 本章小结 (5) 第3章系统原理方案设计 (7) 3.1 功能单元求解 (7) 3.1.1 分功能求解 (7) 3.1.2 系统原理方案综合求解 (7) 3.1.3 方案优化及评价 (7) 3.2 本章小结 (7) 第4章总体设计 (9) 4.1 系统总体结构草图 (9) 4.2 本章小结 (14) 第5章总结 (15) 参考文献 (17)
第1章课题规划 1.1课题背景分析 从1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手至今，机械手已经发展了三代。通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，则会自动重复进行作业的示教再现型机械手被称为第一代机械手，而能利用传感器获取的信息控制机械手被称为第二代机械手。而第三代机械手就是智能机器人。对于智能机器人，尽管欧美和日本等许多国家都投入了大量人力和物力，但现在其仍然处于发展阶段。目前对我国而言发展第一、第二代机器人更具有实际意义。我国机械手的发展是从20世纪50年代的固定动作机械手开始的，然后经历了60年代的数控机械手，在1978年时机械手才‘真正开始得到研究和应用，到现在工业机械手与智能机器人愈来愈受到各届的的关注，并已经纳入了我国高科技规划及科技发展计划之中。伴随着人类社会的不断发展，科学和技术的不断进步，人类对资源的依赖也越来越大，最终将不可避免的要向陆地以外甚至是地球以外的地方扩展，而在这些对人类来说恶劣的环境里，机械手的发展就显得尤为重要了。作为新生产力代表的劳动工具，机械手能代替人类在恶劣的环境中完成人类无法完成又不得不做的工作。由于机械手的应用不得不向更广的范围延伸，这就要求机械手有更好的通用性，更高的适应能力，更加专业化，当然在这个基础上还有考虑到机械手的经济性要求。所以发展在能满足基本功能要求的基础上，实现结构模块化、方便修改设计、通用性强并且可靠性高的的机械手是市场所需，社会发展的必然。作为一门发展迅速的前沿学科，机械手一方面涉及的领域广泛，交叉着多门学科;另一方面其自身的发展也相当迅速，不断出现需要研究的新问题。在自动化程度要求越来越高的现代世界经济中，机械手的应用也因此变得越来越广泛；已经由科学和技术的研究领域扩展到了人们日常生活的民用领域。这对机械手性能和功能的进一步改善和提高提出了更高的要求。 随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车
机器人编程说明
指令介绍 1、运动指令 移动指令包含三条：MOVJ、MOVL、MOVC MOVJ：关节移动指令，即在运动过程中以关节的方式运动； 指令格式： 说明：MOVJ代表指令，LP表示局部变量，0表示标号，用于区别使用，VJ表示速度，最大速度为100%，PL为平滑度，范围0-9。 MOVL：直线运动指令，即在运动过程中以直线的方式运动； 指令格式： 说明：MOVL代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。 MOVC：圆弧运动指令，即在运动过程中以圆弧的方式运动。 指令格式： 说明：MOVC代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。 说明：一段圆弧轨迹通必须是由三段圆弧指令实现的，三段圆弧指令分别定义了圆弧的起始点、中间点、结束点。 注释： 局部变量(LP) ：在某个程序中所使用的变量和其他程序中的相同变量不冲突。例如您在程序一中使用了LP0，您也可以在程序二中使用LP0，这 样是不会产生矛盾的。 全局变量(GP) ：在此系统中我们还设置了全局变量，意思是您如果在一个程序中使用了GP0，而后您就不可以在其他的程序中使用GP0了，否则 程序会出现混乱现象，系统将会默认将第二次设定的值覆盖第一 次设定的值。 平滑度(PL) ：简单的说就是过渡的弧度，确定您是以直角方式过渡还是以圆弧方式过渡。假如两条直线要连接起来，怎么连接，就需要您对此变量 进行设置。
1、逻辑指令 WAIT指令：条件等待指令。 指令格式： 当您所设定的条件满足时，则程序往下执行；当您所设定的条件不满足时，则程序一直停在这里，知道满足您所设定的条件为止。但是，后面还有一个时间的设定，当条件不满足时，在等待后面的设定时间之后，会继续执行下面的程序。 JUMP指令：条件跳转指令，包含无条件跳转指令和条件跳转指令两种类型。 格式一：无条件跳转指令 格式二：条件跳转指令 说明： 在使用此条指令时，要配合使用标号指令。标号就是您所要将程序跳转到的位置，后面不加条件，只要程序执行到此行，则直接跳到标号所处的位置；后面有条件，当程序执行到该行指令时，程序不一定跳转，只有当后面的条件满足时，程序才跳转到标号所处的位置。 CALL指令：子程序调用指令，包含有条件跳转和无条件跳转两种类型。 格式一：无条件调用指令 格式二：无条件调用指令 子程序的建立： 子程序的建立和主程序的建立唯一的区别就是在编写完所有的程序之后，在程序的末尾加上RET指令。 说明： 1、%就是您所要调用的程序。后面不加条件，只要程序执行到此行，则直接调用该子程序；后面有条件，当程序执行到该行时，程序不一定调用该子程序，只有当后面的条件满足时，程序才调用该子程序。 2、在使用call无条件指令时，我们在机器人内部设有固定的子程序调用，用来控制滑台及喷枪（例：自转90度、一枪开启等）。
毕业设计搬运机械手的设计(含外文翻译)
1 绪论 1.1前言 用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1 机械手。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[]2 工业机械手。 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、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。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。 机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它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；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定 重视。 的效果，受到机械工业的[]3 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。 机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品
机械手的程序设计
机械手的程序设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
毕业论文中文摘要 题目：机械手的PLC程序设计 摘要 工业机器人由操作机 (机械本体)、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。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备. 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、低压、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的引用。 关键词：机械手，PLC.程序流程图
自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计
自动搬运机械手总体机构设计毕业设计
摘要 本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)
ABSTRACT This article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the https://www.wendangku.net/doc/472254633.html,ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program. KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller
机械手自动操作控制的PLC程序设计(3)
目录 1机械手的工作原理 1.1 机械手的概述 (1) 1.2 机械手的工作方式 (2) 2机械手控制程序设计 2.1 输入和输出点分配表及原理接线图 (3) 2.2 控制程序 (4) 3梯形图及指令表 3.1 梯形图 (9) 3.2 指令表 (11) 总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
1机械手的工作原理 1.1机械手的概述 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，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）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手的种类，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。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如： 1、机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 2、在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 3、可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。 4、可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 5、宇宙及海洋的开发，军事工程及生物医学方面的研究和试验。
工业机器人编程与实操-期末试题
ABB机器人考试试题 姓名：李智鹏 班级：工业机器人161 一、判断题(Y/N) 正确填Y 错误填N 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。（Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。（Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y）9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是
在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N） 15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 安全防护： 1.万一发生火灾，请使用（二氧化碳）灭火器对机器人进行灭火。 2 机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用 （急停）键，停止运行。 3. 气路系统中的压力可达（0.6）MP，任何相关检修都要 切断气源。 4.如果在（CPU）非常忙的时候发生断电，有可能由于系 统无法正常关机而导致无法重新启动。在这种情况下机器人系统将显示错误信息 5使能器—使动装置是一个位于示教器一侧的按钮，将该按钮按下一半可使系统切换至（ON）状态。释放或全按使动装置时，机器人切换至OFF 状态。 6. 机器人在（紧急停止）模式下，使能器无效。 7、在手动回“home”位置时，出现（80001）错误，可以
搬运机械手设计
[科技创新] 2013年2期（上） 081 搬运机械手设计 陈梦雨 （宁波大学阳明学院自然科学类4班 浙江 宁波 315211） 摘 要：本文讨论了在实际应用中经常使用到的几种搬运机械手，并对它们的结构和设计进行了相关探讨，总结了机械手设计中常见的一些问题和解决方案，并由此引申出相关的讨论，进行了一些总结性的陈述。 关键词：机械手；搬运机械手；机械手设计 1 引言 在通常的工业机器人系统中，机械手是起到关键作用的传统的任务执行部件，也是机器人的重要部件之一。在物理结构上，机械手包含了滑竿。滚珠丝杆等器件构成；电气方面，包含了直流和交流电机、变频及传感器等部件组成。这个装置是机电一体化的典型代表之一，全方面地覆盖了多种技术。本文中提及的机械手，是通过传感器感应设备工作状态，并经过PLC 输出控制信号，分别控制机械手在水平和垂直方向的位移，并在适当的时机夹持和放下，具体的控制时机由传感器进行感应和传递，从而实现在一定范围内的物料移动。本文中涉及的搬运机械手，可以做出灵活多变的动作，实现在一定的空间范围内移动和搬运物体，并且根据物料的变化和操作流程的改动随时更新自身参数，实现多种用途。 2 搬运机械手的结构 搬运机械手的作用通常是将物料从一个点搬运到另一个点，根据实际生产的需要，这个搬运过程可能会涉及到水平以及垂直的位移，某些时候还需要机械手可以进行转动，因此在不同的生产过程中，对机械手灵活性的要求并不相同。除了都会涉及到的夹持或者吸附操作之外，其他的操作也可能会有变化。一般来说，搬运机械手是通过螺旋机构和机械手夹持器来工作的。 2.1 螺旋机构 螺旋机构的主要作用，是将电机或者内燃机的转动转变成直线上的运动，同时传递动力。依照其性质，可以将其分类为滚动螺旋和滑动螺旋两种常见的类型。依照其用途，可以分为调整、传导和传力这三种基本类型。无论是什么样的螺旋机构，都是由螺杆、螺母和机架组成。 螺旋机构的优点在于结构足够简单，制造和维护都非常容易，传动平稳，噪音低而且容易自锁。 2.2 滑动螺旋机构 通过滑动摩擦，保持正常工作状态的螺旋机构，就是滑动螺旋机构。这样的螺旋机构通常采用传动性能比较好而且效率高的螺纹，常见的有矩形、梯形和锯齿形螺纹。 滑动螺旋机构有两个主要部件：螺杆和螺母，依据该螺旋机构的构成以及运作方式，可以将其分为两种。 A.仅仅由螺母和螺杆组成的机构，在这样的情况下，螺母会与机架固定在一起，螺杆是转动并且移动的部件。这样的机构，主要作用是传递动力，因此也被称为是传力机构。一般来说这样的机构多半用在工时不长而且运作在较低速度下的场合，通过小转矩产生较大的轴向力。 主要是螺母移动的机构，这样的机构中，螺杆转动会引发螺母的位移，主要用于传递运动，因此也被称为是传导机构。同时，这也是本文中所涉及的机械手采用的一种螺旋机构。对于机械手而言，采用这样的传动形式有很大的好处，其刚性比较大，而且传动的结构形式紧凑，因此带来了更高的传动精度和传动效率。 2.3 滚动螺旋机构 滚动螺旋机构的特点是，在螺旋副内是滚动摩擦，通常是通过滚珠来实现，也可以被称为是滚珠丝杠。这个机构的特征在于，螺杆和螺母之间增添了封闭的循环滚道，其中放置钢球。当转动的时候，钢球会沿着滚道运动并且带动螺母进行运动，由于这个过程中，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，因此可以带来更少的损耗和更高的效率。依照滚珠循环的不同方式，可以分为内循环和外循环两种。 内循环是指在整个循环过程中，滚珠始终与螺杆接触。而其中有一部分时间滚珠脱离螺杆的，则被称为外循环。对于外循环螺母，需要设置一个反相器，让滚珠能够返回滚道的另一端完成循环。 本文中，机械手的横向运动采用了滚动螺旋进行传动，这样的滚动螺旋由于有更小的摩擦阻力，从而实现了更高的灵敏度要求，同时其传动效率也做到了90%以上，在实际使用中，通过宜兴的调整还可以消除间隙，进一步提升传动精度。 3 机械手夹持器和机座的结构 3.1 机械手夹持器 一般而言，机械手的夹持器多为双指手抓式，依照夹持器的运动方式，可以分为平移型和回转型。其中后者又可以分为单支点和双支点两种类型，而依照夹持方式，又可以分为外夹式和内撑式。此外，不同的夹持器其驱动方式也不一样，依照驱动方式可以分为电动、液压和气动三种。 回转型夹持器是一种结构比较简单的夹持器，但是通常只用来夹持固定不变的工件。当所 夹持的工件尺寸和重心发生改变的时候，工件的轴心很容易发生偏移。而平移型夹持器则不会受到这种问题的影响，可是相对而言，其机械结构就过于复杂，而且需要更大的体积，对制造工艺的要求也比较高。因此，在设计夹持器的时候，根据工件的具体要求，应当尽可能低采用结构更加简单的回转型夹持器。 本文中所设计的机械手，采用的就是一种回转型夹持器。通过滚动螺旋机构进行连接，当电机带动连杆前行，手抓时间就会产生夹持动作。而当后退的时候，由于弹簧的拉力将手指松开，完成工件的放落动作。这样的设计可以将摩擦力控制在较小的范围内，活动更加灵活而且结构也非常简单。 3.2 机座 对于机械手而言，机座是重要而且唯一的支撑部分，这一部分应当可以承受机械手自身的全部重量，还要额外负担工作载荷。因此，机座在设计的过程中应当注意到给予足够的冗余强度和刚度，提供足够的承载能力，此外，机座还要求比较大的安装基面，这样才能保证机械手的平稳工作。本文中，采用了普通轴承作为机座的支撑原件，设计了机座的支撑机构，这种设计，制造简单而且成本低廉，安装和调试都非常方便。 4 整体设计方案 本文中所探讨的主要是轻型的搬运机械手，并非占地面积很大的大型工程或是重工业用途的机械手，主要的目标是完成机械手的结构以及液压系统的简单设计，因此在机械手的执行和驱动机构是本次的主要目标。 常见的工业机械手，按照手臂的动作形态，大致可以分为四种：①直角坐标型；②圆柱坐标型；③球坐标型；④多关节型。第二种也就是圆柱坐标型的占地面积较小，结构简单紧凑而且很容易实现更高的定位精度，因此本设计中选用了圆柱坐标型作为设计目标。 选定这个设计目标后，设计要求中需要机械手具有四个自由度：手臂升降、回转、手臂伸缩、腕部转动。设计思路是围绕这样的需求，通过液压或者滚动螺旋机构，进行四个自由度的动作，从而实现机械手功能。 5 各部件设计及整合 5.1 手部结构