2600T油压机自动上下料机械手控制系统的研究

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自动上下料机械手开题报告(精)

自动上下料机械手开题报告(精)

自动上下料机械手开题报告1.课题研究的意义对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要的作用。

因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。

实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。

工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。

此外,他能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,悠着广阔的发展前途。

2.课题简介和设计要求1、简介本课题是为普通车床配套而设计的自动上下料机械手。

工业机械手是工业生产的必然产物,他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设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用2、本设计的具体要求本课题通过应用Auto CAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用PRO/E技术对自动上下料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。

他能实行自动上下料运动。

机械手的运动速度是按着满足生存率的要求来设定的。

3.课题研究拟采用的手段和工作路线课程设计方法;设计时,认真阅读参考现有的相关技术资料,继承或借鉴前任人的设计经验和成果,但不盲目抄袭,根据具体的设计条件和要求,独立思考,大胆的进行改进与创新,争取拿出一个高质量的设计成果。

全面考虑现有机械手零部件的强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的结构和尺寸。

设计时应尽量使用标准和规范,这样有利于零件的互换性和工艺性,同时也可减少设计工作量、节省设计时间,对于国家标准或部门规范,一般都要严格遵守和执行。

设计中采用标准或规范的多少,是评价设计质量的一项重要指标。

因此,毕业设计中,凡是有国家标准和企业标准规范要求的,应尽量采用。

工作路线:了解设计任务书,明确设计要求、工作条件、涉及内容的步骤;通过查阅有关设计资料,参观实物征询操作人员的建议等,了解设计对象的性能、结构及工艺性;准好设计需要的资料、绘图工具;拟定涉及计划等。

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《物料抓取机械手结构与控制系统研究》篇一一、引言随着工业自动化技术的快速发展,物料抓取机械手作为现代工业生产线上不可或缺的自动化设备,其结构设计与控制系统研究显得尤为重要。

本文旨在探讨物料抓取机械手的结构组成、工作原理及其控制系统的设计,以期为相关领域的研究与应用提供理论支持。

二、物料抓取机械手的结构组成物料抓取机械手主要由以下几个部分组成:机械结构、驱动系统、传感器系统和控制系统。

1. 机械结构机械结构是物料抓取机械手的基础,主要包括手臂、腕部、夹具等部分。

手臂是支撑整个机械手的部分,通常由电机驱动实现上下左右移动。

腕部连接手臂与夹具,具有灵活的旋转功能。

夹具是直接与物料接触的部分,其结构设计和材质选择直接影响到抓取的准确性和可靠性。

2. 驱动系统驱动系统是物料抓取机械手的动力来源,通常采用电机驱动。

根据实际需求,可选择交流电机、直流电机或伺服电机等。

驱动系统通过控制电机的转速和转向,实现机械手的精确运动。

3. 传感器系统传感器系统是物料抓取机械手的重要部分,主要用于实时监测机械手的状态和周围环境。

常见的传感器包括位置传感器、力传感器、视觉传感器等。

这些传感器能够提供准确的反馈信息,帮助控制系统做出相应的决策。

4. 控制系统控制系统是物料抓取机械手的核心,负责协调各部分的工作。

控制系统通常采用计算机或可编程逻辑控制器(PLC)实现,通过接收传感器信号和操作指令,控制驱动系统使机械手完成抓取、搬运等任务。

三、控制系统设计物料抓取机械手的控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。

1. 硬件设计硬件设计主要包括选择合适的控制器、传感器、驱动器等元器件,并设计相应的电路和接口。

控制器应具有较高的运算速度和稳定性,以满足机械手快速、准确响应的要求。

传感器和驱动器的选择应考虑到其性能、精度和可靠性等因素。

此外,还需设计合理的电源电路和通信接口,以保证系统的正常运行和数据的传输。

2. 软件设计软件设计是控制系统设计的关键部分,主要包括控制算法的设计和编程实现。

浅析多功能上下料用机械手液压系统

浅析多功能上下料用机械手液压系统

某齿轮厂齿轮热处理生产线上,将齿轮从加热保温炉中取出,放在淬火压床上,淬火后再将齿轮从淬火压床上取下,放至放料台上。

该工艺过程受整个生产线拍节所限,工人劳动强度大,且工作环境温度高,工人劳动条件恶劣。

采用机械手代替人进行重复的取放件工作,不仅减轻了工人的劳动强度,也提高了生产自动化水平和劳动生产率,同时保证了产品质量和生产安全。

1 机械手简介1.1 机械手的主体结构淬火压床上下料用机械手采用圆柱坐标的结构形式,其主要组成部分有:升降机构、回转机构、手臂伸缩机构、手部夹持机构、定位机构等。

在这几种机构中,前三种机构采用液压传动方式,它使得机械手结构紧凑,运动平稳,且可以方便地实现无级调速。

后两种机构采用气动传动,由于手部夹持机构靠近保温炉,工作环境温度高,采用气动传动避免了由于温度过高而引起的油液泄漏等问题。

1.2 机械手的坐标形式如图1所示,该机械手在工作中需要3种运动,其中手臂的伸缩和立柱升降为两个直线运动,另一个为手臂的回转运动,固采用圆柱坐标形式,其特点是:结构比较简单,手臂运动范围大,且有较高的定位准确度。

图1 机械手的坐标形式1,3 机械手的工作范围机械手在水平方向的伸缩移动范围为从淬火压床前至保温炉内,手臂伸缩总行程为710 mm;手臂回转运动范围为167°;垂直方向移动范围为放料台面至保温炉中最上一层齿轮的高度,立柱升降总行程为4O0 mm。

2 液压系统及气动系统的组成及工作原理液压系统与气动系统原理图如图2所示。

其中2a为液压系统原理图,2b为气动系统原理图。

a)液压系统原理图b)气动系统原理图l、2.电磁溢流阀3.双联叶片泵4.电机5.过滤器6、13、15.压力表7、8.单向阀9、10.三位四通电液换向阀l1.三位四通电磁换向阀l2、l7、l8.节流阀l4、l6、l9.二位二通电磁换向阀20、2l、22、29、30.单向节流阀23.单向顺序阀24.升降缸25.伸缩缸26.摆动缸27.夹紧缸28.定位缸3l、32.二位五通电磁换向阀图2 液压与气动系统原理图2.1 液压泵站在机械手工作过程中,立柱升降,手臂伸缩与回转速度变化范围大,为节省能量,减少系统发热,选用双联叶片泵供油。

数控机床上下料机械手毕业论文【范本模板】

数控机床上下料机械手毕业论文【范本模板】

毕业设计(论文)题目数控机床上下料机械手专业班级姓名所属助学单位2015 年 9 月 5 日目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1。

2 设计目的 (1)1。

3 发展现状与趋势 (2)2 液压上下料机械手的设计方案 (3)2。

1机械手的概念 (3)2。

2 机械手的组成及工作原理 (3)2.3 机械手的总体设计 (4)2.3.1 机械手的总体机构的类型 (4)2.3.2 具体采用方案 (5)2。

4 机械手主要部件的选用 (5)2.4.1 机械手手爪的选用 (5)2.4。

2 机械手手腕的选用 (6)2。

4。

3 机械手手臂的选用 (7)2。

4.4 机械手机身的选用 (8)2。

5 驱动机构的选择 (8)2.6 传动结构的选择 (9)2.7 机器人手臂的平衡机构设计 (10)3 液压系统的设计 (11)3.1 液压系统的概述 (11)3。

2 液压系统的组成 (11)3.3 液压系统的基本控制回路 (11)3.4 液压系统的总体设计 (12)3.4.1 控制回路的设计 (12)3。

4。

2 液压源系统的设计 (12)3。

4。

3 绘制的液压系统图 (13)3。

5 液压系统的简单计算 (13)3。

5。

1油缸的主要类型与相关运算 (14)3。

5。

2油泵的选择 (18)3。

5。

3 油泵电动机功率的确定 (18)4 机械手控制系统的设计 (19)4.1 系统硬件电路的设计 (19)4.1.1 可编程控制器的概念 (19)4.1。

2 PLC的应用领域 (19)4。

1。

3 PLC系统的组成 (20)4。

1。

4 PLC的工作原理 (21)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)摘要通过对机械设计基础、工业用微型计算机及其自动化等专业课程的学习,以及课外实践所学的知识,对数控机床上下料机械手各部分机械结构和功能进行了论述和分析,设计了一种液压式圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。

此设计主要针对机械手的手爪、手腕、手臂、机身等各部分机械结构以及机械手控制系统(传动系统、驱动系统)进行了的设计。

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《物料抓取机械手结构与控制系统研究》篇一摘要:本文着重探讨了物料抓取机械手的结构设计与控制系统研究。

通过分析机械手的构造和工作原理,详细介绍了其关键组成部分及各部分的功能,并对其控制系统进行了深入研究。

本文旨在为物料抓取机械手的优化设计及自动化控制提供理论依据和实际指导。

一、引言随着工业自动化程度的不断提高,物料抓取机械手作为工业生产线上不可或缺的设备,其结构设计与控制系统的研究显得尤为重要。

机械手通过精确的抓取、移动和放置操作,提高了生产效率,降低了人工成本。

本文将重点研究物料抓取机械手的结构特点及控制系统的设计原理。

二、物料抓取机械手结构研究1. 机械手主体结构物料抓取机械手主要由驱动系统、执行机构、传感器等部分组成。

其中,主体结构是支撑整个机械手的骨架,通常采用高强度合金材料制成,以保证其承载能力和稳定性。

2. 执行机构执行机构是机械手的核心部分,包括手臂、手腕和抓手。

手臂负责支撑整个执行机构,并实现X、Y、Z三个方向上的移动;手腕则可以实现旋转、弯曲等动作;抓手则是用来抓取物料的部件,通常由吸盘、夹具等组成。

3. 传感器系统传感器系统是机械手的重要组成部分,包括视觉传感器、力传感器等。

视觉传感器用于识别物料的位置和形状,为抓取提供精确的定位信息;力传感器则用于检测抓手与物料之间的作用力,以实现精确的抓取和释放操作。

三、控制系统研究1. 控制系统的组成控制系统主要由控制器、驱动器、传感器等部分组成。

控制器负责发出指令,驱动器则将指令转化为机械手的动作,传感器则负责实时反馈机械手的运行状态和外部环境信息。

2. 控制策略控制策略是控制系统的核心,包括开环控制和闭环控制两种。

开环控制主要用于简单的运动控制,而闭环控制则通过实时反馈信息来调整机械手的动作,实现精确的控制。

3. 控制系统设计要点在控制系统设计过程中,需要考虑控制系统的实时性、稳定性、准确性等因素。

此外,还需要对传感器进行优化配置,以确保机械手能够准确识别物料并实现精确的抓取和放置操作。

机械手上下料控制系统关键技术

机械手上下料控制系统关键技术

机械手上下料控制系统关键技术作者:陈佶来源:《电子技术与软件工程》2018年第12期摘要根据盘形齿轮的特性,为提高机床效率及自动化加工的质量,研制出一种机械手自动上下料系统。

这种崭新的系统使用PLC为控制器,采用触摸屏显示器,可自动在输送线上进行工件到磨齿机上的取放,同时还可以将已经加工完成的工件进行甩油处理,之后再次送入输送线。

该系统使用的高分辨率伺服系统及精准的位置传感器,保证机械手在工作过程中动作的快速反应与定位的精准,使用该项系统,极大的减少齿轮磨床的上下料时间,提升生产效率与机械的自动化水平。

【关键词】机械手上下料控制系统在工业的生产活动中,齿轮作为重要的传动元件,拥有非常高的传动功率与精准的传动比,因此得到非常广泛的使用。

汽车行业的发展,带动了齿轮行业与磨齿机行业的发展,汽车变速箱中的齿轮,是经过淬硬之后再进行磨齿工作的,这也可以看出,未来对齿轮的需求是只增不减的。

在我国,大部分的齿轮加工机床是人工来实现机床的上下料,人工上下料带来比较高的劳动强度,很差的工作环境,也不会有较高的效率。

与之相比的机械手上下料装置则有着自动化程度高,动作迅速,重复定位精度高与长时间工作的优势。

我国的相关产业对自动化机械手上下料系统的需要是非常紧迫的。

在机械手上下料系统中,普遍使用PLC控制系统,PLC 的核心部件就是微处理器,拥有较高的抗干扰与通用性高的特点,并能够非常智能的与机床进行信息的交互。

1 系统的总体设计机械手上下料系统的主要要求与工作目的是可以自动的对输送线上的工件进行识别,取到之后置于磨齿机,还需把加工完好的工件进行甩油处理,完成之后送回输送线。

该机械手主要由五部分部件组成,即机械手A,机械手B,防护门,甩油装置与输送机。

系统的工作流程是:工件在输送线上到达工位,输送机装机启动定位装置对工件进行定位,机械手B对甩油装置中的工件与输送线中经定位的工件进行上下料操作,甩油装置到机床位置,机械手A对机床中的工件与甩油装置的工件进行操作,完成之后输送线再次启动,加工完好的工件随输送线进入下一工位,上一工位的待加工工件进入定位位置,与此同时,机械手A回转,防护门关闭,将机床与外部工作环境隔离,机床开始工作,甩油器装置移动到输送机进行甩油操作。

机械手上料的综合控制系统设计

机械手上料的综合控制系统设计

机械手上料的综合控制系统设计1 绪论1.1课题背景前不久中国国务院发布了中国制造2025中提到紧密围绕重点制造领域关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。

支持政产学研用联合攻关,开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。

依托优势企业,紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化,建设重点领域智能工厂/数字化车间。

在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中,分类实施流程制造、离散制造、智能装备和产品、新业态新模式、智能化管理、智能化服务等试点示范及应用推广。

建立智能制造标准体系和信息安全保障系统,搭建智能制造网络系统平台。

围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机器人,以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。

突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。

由此可见工业机械人行业有很大的发展前景。

随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,以往很多需要人去完成的工作现在已不再需要人去做,而且对于一些简单重复性的工作由机械手去完成往往可以提高生产效率和生产质量,对于一些高危行业用机械手代替作业则可以避免对人体造成伤害的可能性,如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中,机械手应用较多,发展较快。

目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业,它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作,有些还具备有传感反馈能力,能应付外界的变化。

如果机械手发生某些偏离时,会引起零部件甚至机械本身的损坏,但有了传感反馈自动,机械手就可以根据反馈自行调整。

应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

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的组成及工作原理机械手自动上下料控制系统是由多个组件组成的,包括机械手、传感器、控制器、执行器、电源等。

机械手是整个系统的核心部件,其负责实现对工件的抓取和放置。

传感器可以检测工件的位置、重量等信息,控制器则根据传感器的反馈来控制机械手的动作。

执行器是用来控制机械手运动的,电源则是提供系统所需的电能。

机械手自动上下料控制系统的工作原理是:传感器检测工件的位置和重量,将这些信息传输给控制器。

控制器根据这些信息来控制机械手的动作,使其准确地抓取或放置工件。

执行器负责控制机械手的运动,将其送到目标位置。

在整个过程中,电源提供所需的电能。

通过这种自动化的系统,可以大大提高生产效率、降低人力成本,同时还能减少因人为因素而产生的错误率。

因此,在现代工业生产中,机械手自动上下料控制系统已经广泛应用。

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2600T油压机自动上下料机械手结构设计

2600T油压机自动上下料机械手结构设计

2600T油压机自动上下料机械手结构设计摘要:为落实发展工厂智能制造理念,改善作业环境,降低职工劳动强度,提高作业安全性。

针对2600T油压机进行自动上下料机械手设计。

自动上下料系统由上料平台、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。

前言:2600T油压机主要加工产品为C70E下侧门板,C80E左右门板等大型板材,最大重量94Kg。

加工过程: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)。

人工上下料时,共需作业人员4人。

且作业人员需进入到滑块下方进行操作,存在极大安全隐患,同时作业人员劳动强度较大。

为解决上述问题,根据现场工艺平面对机械手机械结构进行研究设计。

1设计理念:1.1、在不破坏2600T压力机总工艺平面的基础上,进行自动化,智能化升级。

1.2、因现场条件约束[1],上、下料机械手钢结构采用斜梁单臂结构,不占原厂地的工艺平面。

设计中通过NX软件进行有限元分析,在抓取100KG板材时,钢结构变形量0.26mm。

机械手为五轴联动,最大回转半径4米,可实现上料抓取、对料抓取、送料抓取、下料码垛。

1.3、机械手各部传动为X轴伺服电机带动齿轮、齿条传动,实现横向移动。

Z轴伺服电机带动链轮、链条传动,实现机械手升降。

3个回转轴采用摆线针轮RV减速器,保证机械手回转精度[2]。

一号转臂安装有滚柱式回转支承,提高机械手使用稳定性。

机械手横梁及滑车均安装直线导轨,保证机械手抓取精度,滑枕安装两套平衡风缸,保证了其安全可靠性。

上料机构由6个94KG真空吸盘组成。

下料机构由12个DC24V电磁铁组成,可实现废料和产品的码垛功能。

上、下料传送装置,安装有缓冲平台,有效控制料件对平台的冲击,提高上、下料平台使用寿命。

对料平台上安有5组校对风缸,保证料件的抓取位置。

上、下料平台及对料平台控制线接头,均为航空快插接头,方便拆卸安装。

机床上下料机械手控制系统的设计(doc 90页)

机床上下料机械手控制系统的设计(doc 90页)

机床上下料机械手控制系统的设计(doc 90页)第1章绪论1.1 选题背景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1.3 国内外研究现状和趋势目前,在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点,其研究的现状和大体趋势如下:A.机械结构向模块化、可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。

B.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

C.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制;多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。

D.关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计;柔性仿形喷涂机器人开发,柔性仿形复合机构开发,仿形伺服轴轨迹规划研究,控制系统开发;E.焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究;以及离线示教编程和系统动态仿真。

总的来说,大体是两个方向:其一是机器人的智能化,多传感器、多控制器,先进的控制算法,复杂的机电控制系统;其二是与生产加工相联系,满足相对具体的任务的工业机器人,主要采用性价比高的模块,在满足工作要求的基础上,追求系统的经济、简洁、可靠,大量采用工业控制器,市场化、模块化的元件。

数控机床机械手上下料设计

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。

自动上下料通用机械手系统设计与研究

自动上下料通用机械手系统设计与研究

本机械手亦可以根据需要加上行走机构, 以便实现远
距离 操作 。
械手两种 , 专用机械手结构形式 比较简单 , 它一般 只 有 固定 程序 , 而无 单 独 的控 制 系统 , 从 属于某 种机 器 或
生 产线 用 以 自动 传 送 物件 来 操 作 某 一 机 作 为 自动上 、 下 料 用 。随着 工 业 技术 的 发展 , 设 计 出能 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” ,
2 0 1 3年第 8期
DO I : 1 0 . 1 1 8 3 2 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 4 8 5 8 . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 2 2
液压 与 气动
8 3
自动 上 下 料 通 用 机 械 手 系 统 设 计 与 研 究
徐丽春
S y s t e m De s i g n a n d Re s e a r c h o f Au t o ma t i c Lo a d i n g Un i v e r s a l Ma n i p u l a t o r
由于本 机械 手手 臂 在 上 下料 时具 有 升 降 、 收缩 及 回转运 动 , 因此 , 其坐 标型 式采用 圆柱 坐标 型 。相 应 的 机 械手 具有 三个 自由度 , 为 了弥 补 升 降运 动 行程 较 小 的缺点 , 增 加手 臂摆 动机 构 , 从 而增 加一个 手臂 上下 料
工件。
2 0 1 3年第 8期
横移一 定 的距 离把 工件 给 加 工 中心 进 行 加工 , 加 工 工 件 的上 表 面 或侧 面 , 然 后 机 械 手 再 抓 取 工 件 旋 转

机械手控制系统设计

机械手控制系统设计

机械手控制系统设计机械手是一种特殊的工业机器人,用于进行包装、装配、搬运等工业生产操作。

为了使机械手能够准确、高效地执行指令,需要一个有效的机械手控制系统。

本文将从机械手控制系统的概念入手,介绍机械手控制系统的设计原则、组成部分及其功能实现。

一、机械手控制系统的概念机械手控制系统是指一套针对机械手的工业控制系统,用于控制机械手的运动、力量和速度等参数,从而达到高效、准确的生产操作目的。

机械手控制系统是一个由计算机软件、硬件设备和人机接口等组成的整体,通过控制机械手的各部分运动,实现自动化生产操作及流程控制,使生产效率大大提高。

二、机械手控制系统的设计原则1、实用性原则。

机械手控制系统的设计应该以实用性为首要原则,能够在良好的性能和稳定性的同时,满足生产需要。

2、稳定性原则。

机械手控制系统的设计应该以稳定性为要求,能够随时稳定运行,防止因为控制系统故障造成生产线受损。

3、智能化原则。

机械手控制系统应该尽可能的智能化,在安全、快捷、准确的前提下实现自动化。

三、机械手控制系统的组成部分机械手控制系统主要由软件系统、硬件系统和人机界面组成。

1、软件系统。

机械手控制软件是机械手控制系统运行的核心,它集成了数据采集、数据处理、运动算法等功能,为系统的运作提供重要支持。

2、硬件系统。

机械手控制系统的硬件系统由电机、驱动器、传感器、控制器等硬件设备组成,是控制系统的执行部分。

3、人机界面。

人机界面通过触摸屏、键盘等设备实现人机交互,用于输入指令、控制机械手的运动并实时监控机械手运行状态。

四、机械手控制系统实现的功能1、机械手的位置控制功能。

机械手的位置控制是运动控制系统中的一个基本功能,通过控制电机和控制器等硬件系统,实现机械手在空间中的三维坐标位置控制。

2、机械手的速度控制功能。

机械手的速度控制是控制系统中的另一个重要功能,适当控制机械手的运动速度,可以有效的提高生产效率。

3、机械手的力控制功能。

机械手的力控制是在机械手操作中很重要的一个问题,通过传感器获取物体重量、压力等数据,通过算法控制机械手的运动力度。

机床上下料机械手控制系统的设计

机床上下料机械手控制系统的设计

机床上下料机械手控制系统的设计机床上下料机械手控制系统的设计机床上下料机械手是指一种用来处理金属和其他材料的自动化设备,用于将原料或成品从一处转移到另一处。

它可以帮助公司提高生产效率,减少人力成本。

机床上下料机械手控制系统的设计是其成功运作的关键。

在本文中,我们将讨论机床上下料机械手控制系统的设计。

第一步:确定机械手的需求在设计机械手控制系统之前,必须确定设备的主要需求。

这将有助于准确确定必要的设备,确保机械手控制系统能够顺利工作。

一般来说,机床上下料机械手的主要需求包括:1.什么样的材料需要被处理?2.需要将材料运输到哪里?3.机床上下料的频率是多少?4.运输的距离是多少?5.需要什么样的精度和速度?6.机械手的重量大小是多少?一旦确定了以上需求,就可以开始设计机械手控制系统的关键部分。

第二步:选择机械手类型机械手有许多不同种类,包括伺服电机、液压机和气动机械手。

选择机械手类型的决策应该优先考虑定位和定向系统,因为这些系统对机械手的精度、速度和精度有很大影响,这在机床上下料机械手控制系统上尤为重要。

第三步:选择使用的控制系统机械手控制系统可以使用计算机程序控制,或者使用硬件控制器,也可以两者结合使用。

计算机程序控制允许更精细的控制,因为可以使用更复杂的反馈机制来调整机械手的动作,但如果系统需要高速度操作,则应使用硬件控制器来保证性能。

第四步:机械手柔性和可编程控制机械手控制系统需要具有一定的柔性和可编程性,以适应不同的应用。

例如,可以在机械手的控制系统中添加工艺过程并设计出一个操作界面,这样操作员就可以按照需要进行调整,提高机械手的灵活性。

第五步:能够预测故障,防止故障发生预测故障并及时检修,可以减少停机时间并延长机械手的使用寿命。

因此,在机械手控制系统中要有能够及时发现故障并进行维护的机制。

总结设计机床上下料机械手控制系统需要充分了解机械手的需求,选择合适的机械手类型和控制系统,并具有灵活性和可编程性。

2024年机械手控制系统项目深度研究分析报告

2024年机械手控制系统项目深度研究分析报告

机械手控制系统项目深度研究分析报告目录序言 (4)一、市场分析 (4)(一)、行业基本情况 (4)(二)、市场分析 (5)二、机械手控制系统项目建设背景及必要性分析 (6)(一)、行业背景分析 (6)(二)、产业发展分析 (7)三、机械手控制系统项目选址说明 (8)(一)、机械手控制系统项目选址原则 (8)(二)、机械手控制系统项目选址 (10)(三)、建设条件分析 (11)(四)、用地控制指标 (13)(五)、地总体要求 (14)(六)、节约用地措施 (15)(七)、总图布置方案 (16)(八)、选址综合评价 (18)四、机械手控制系统项目可行性研究报告 (20)(一)、产品规划 (20)(二)、建设规模 (21)五、土建工程方案 (23)(一)、建筑工程设计原则 (23)(二)、机械手控制系统项目总平面设计要求 (25)(三)、土建工程设计年限及安全等级 (25)(四)、建筑工程设计总体要求 (27)(五)、土建工程建设指标 (28)六、组织架构分析 (30)(一)、人力资源配置 (30)(二)、员工技能培训 (30)七、市场营销策略 (32)(一)、目标市场分析 (32)(二)、市场定位 (33)(三)、产品定价策略 (34)(四)、渠道与分销策略 (34)(五)、促销与广告策略 (34)(六)、售后服务策略 (35)八、实施计划 (35)(一)、建设周期 (35)(二)、建设进度 (35)(三)、进度安排注意事项 (36)(四)、人力资源配置和员工培训 (36)(五)、机械手控制系统项目实施保障 (36)九、风险评估 (37)(一)、机械手控制系统项目风险分析 (37)(二)、机械手控制系统项目风险对策 (38)十、招聘与人才发展 (39)(一)、人才需求分析 (39)(二)、招聘计划与流程 (40)(三)、员工培训与发展 (41)(四)、绩效考核与激励 (42)(五)、人才流动与留存 (43)十一、团队建设与领导力发展 (44)(一)、高效团队建设原则 (44)(二)、团队文化与价值观塑造 (46)(三)、领导力发展计划 (48)(四)、团队沟通与协作机制 (49)(五)、领导力在变革中的作用 (50)十二、制度建设与员工手册 (51)(一)、公司制度建设 (51)(二)、员工手册编制 (52)(三)、制度宣导与培训 (54)(四)、制度执行与监督 (56)(五)、制度优化与更新 (57)序言本项目投资分析及可行性报告旨在全面介绍和规划一个创新性的机械手控制系统项目,以满足需求。

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《2024年物料抓取机械手结构与控制系统研究》范文

《物料抓取机械手结构与控制系统研究》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高,物料抓取机械手作为一种高效、灵活的物流处理设备,已经广泛应用于各个领域。

其结构和控制系统的研究,不仅有助于提升设备的运行效率和可靠性,还能够优化工业生产过程,减少人工成本。

本文将对物料抓取机械手的结构与控制系统进行深入的研究和探讨。

二、物料抓取机械手结构研究1. 机械手主体结构物料抓取机械手主体结构主要包括臂部、腕部、手部等部分。

其中,臂部是机械手的支撑部分,负责支撑整个机械手的重量和承受外部载荷;腕部是连接臂部和手部的部分,能够实现机械手的旋转和弯曲动作;手部则是直接与物料接触的部分,需要具备足够的抓取力和适应性。

2. 驱动与传动系统驱动与传动系统是物料抓取机械手的重要组成部分,主要包括电机、减速器、传动装置等。

电机为机械手提供动力,减速器则能够降低电机的转速并提高输出扭矩,传动装置则将动力传递到各个关节和执行机构。

这些系统的性能直接影响到机械手的运动特性和工作效率。

3. 传感器系统传感器系统在物料抓取机械手中起着至关重要的作用。

通过安装各种传感器,如位置传感器、力传感器、视觉传感器等,可以实时监测机械手的运动状态和外部环境信息,为控制系统的决策提供依据。

此外,传感器还能够实现机械手的自主导航和避障功能。

三、控制系统研究1. 控制策略物料抓取机械手的控制系统是整个设备的“大脑”,负责协调各个部分的运动和控制决策。

控制策略包括开环控制和闭环控制两种。

开环控制简单易行,适用于对精度要求不高的场合;而闭环控制则能够根据反馈信息进行实时调整,提高系统的稳定性和精度。

在实际应用中,根据具体需求选择合适的控制策略。

2. 控制算法控制算法是实现控制策略的关键。

常用的算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

PID控制算法简单实用,适用于线性时不变系统;模糊控制则能够处理不确定性和非线性问题;神经网络控制则能够通过学习优化控制策略。

机床上下料机械手控制系统的设计

机床上下料机械手控制系统的设计

第1章绪论1.1 选题背景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。

1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合,完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平,实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标,能够实现理论和实践的有机结合。

目前,在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成,劳动强度大、生产效率低。

为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术,设计用一台装卸机械手代替人工工作,以提高劳动生产率。

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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。

图1电气系统硬件结构图
2.2 2600T油压机自动上下料机械手控制系统硬件搭建
在整个运动控制系统中,西门子S7-1200单元是核心元件,在通讯接口方面S7-1200有两个以太网口以供使用,一个网口用来连接伺服驱动器,另一个网口用来与其他设备进行组态,因此极大的方便了控制系统的组网。

西门子S7-1200自带输入输出点和模拟量输入点,所以不需要扩展外部输入输出点,同时S7-1200可以配置6个伺服轴。

两套系统的通讯是通过网络通讯来完成的,在网络通讯过程中需要使用路由器。

路由器在支持两套系统通讯的同时还可以将两套系统的PLC与PC进行联机,完成程序的编辑与调试工作。

系统的连接及扩展模块的连接示意图如图2所示。

图2模块连接示意图
S7-1200与系统本体部分的连接分为通过伺服驱动器与伺服电机连接、与各种传感器连接以及与执行装置连接三大部分。

该系统上下料机械手的走行位置是依靠程序以及伺服驱动器和伺服电机来保证的,除此之外该系统还要保证对料风压和对料的尺寸,因此该系统使用了压力继电器与模拟量位移传感器。

同时还使用了磁性开关和接近开关,用来使各个动作连续运行。

3、2600T油压机自动上下料机械手控制系统软件的实现
3.1控制程序
PLC程序的编写主要借助西门子公司提供的TIA Portal V16软件完成,该软件可同时进行程序的编写、调试以及在线监视。

当程序在PC上编写完成之后,就可以通过网口和S7-1200相连,实现与S7-1200的通讯。

程序编辑调试完成后便可以将程序下载到S7-1200中,如需要可拆除连接的网线实现S7-1200的脱机运行。

为了操作方便我们还使用了触摸屏和外部按钮,通过触摸屏和外部按钮实现一些简单的操作,使整个系统操作起来更加的简单方便。

由于S7-1200是循环扫描的,所以程序是按顺序的逻辑关系进行编写的,只有在执行完上一步之后才会继续向下执行。

在整套系统中机械手各轴位置是很重要的参数,因此该系统使用了西门子报文111、SinaPos指令来读取各个轴的实际位置并进行精准的定位控制,保证系统的正常运行。

部分程序如图3所示。

图3 轴精准定位控制控制程序
5结论
该系统以PC开发整套系统的控制程序,PLC负责完成实时性任务。

目前该控
制系统已用于2600T油压机自动上下料的工序,运行稳定,满足工艺要求。

参考文献:
{1}孟庆鑫,王晓东.机器人技术基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.
{2}SalisburyJK, Craig J J. Articulated hands: force control and kinematics issues . The International Journal of Robotics Research, 1982, 1.。

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