自动分拣机械手的设计
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1.3主要研究内容
本文通过前期的市场调研，确定了分拣机械手的系统结构，完成了机械手的整体设计工作，包括传动部分、执行部分、驱动部分等；另外，根据系统结构，完成了自动分拣机械手样件的加工和组建。
1.4 机械手的发展趋势
现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。而机械手控制系统则逐步发展为与计算机互联，使机械手控制系统更加智能化，操作更加简单方便。随着自动化的发展，机械手（机器人）应用将更加普遍，尤其随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手开始百花争放，可以这样讲，未来的人类社会将是机械手的时代。
题目：自动分拣机械手的设计
摘要
机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生Байду номын сангаас自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。
目前来讲，工业机械手可以代替人工的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作，更显其优越性，有着广阔的发展前途。虽然市场上机械手很多，但成本较高，一些小的行业或企业无力承担。正是基于此种考虑，本论文主要是研究设计了一种小型、廉价的自动分拣机械手。该机械手通过单片机控制使机械手具有智能化从而对件进行智能分拣，避免重复劳动，提高工作效率，尤其是成本较低。因此，非常适合小型企业单位的应用，具有良好的市场价值和应用前景。
1.2 自动分拣机械手的设计目的与意义
该毕业设计的自动分拣机械手属于搬运机械手。所谓搬运机械手，就是将机械手安装在移动平台之上。这种结构使机械手拥有很大的操作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于传统的机械手，因此在危险作业、制造业、服务业等行业具有广阔的应用前景。但由于结构复杂、强耦合、非线性、非完整性等问题的存在，都使得对搬运机械手的研究具有相当的挑战性。
之所以选择该毕业设计项目，源于健雄职业技术学院机电工程系与阿沃依自动化设备厂合作的校企科研项目“玉米棒自动分拣机的研究与开发”(该毕业设计是校企合作项目中的方案之一)。通过市场调研发现，目前玉米棒分拣大多依赖于人工分拣来实现，主要是根据玉米棒的重量大小和粗细程度来分类。对于中小类型的玉米棒生产企业来讲，均是采用人工分拣来实现玉米棒的分类。这样做，一方面工作效率低，劳动强度大；另一方面，人力成本逐年上升，对中小企业造成的经济压力逐年上升。该设计的自动分拣机械手，作用是代替人从事单调、重复的玉米分拣的体力劳动，它的优点是效率高，成本低，可开发性强，尤其符合中小企业的需求，具有良好的市场前景。
1课题来源与现实意义
1.1 机械手的概述
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“上下料机械手”。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.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。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应用。
关键词：分拣；机械手；自动化；
前言
目前工业自动化在工业控制中越来越普遍，这也极大地提高了的生产效率和产品质量。而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，工业机械手是工业机器人的一个重要分支。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。
本毕业设计的机械手是自动分拣作用，该项目是源于健雄职业技术学院机电工程系与阿沃依自动化设备厂合作的校企科研项目“玉米棒自动分拣机的研究与开发”。通过市场调研发现，目前玉米棒分拣大多依赖于人工分拣来实现。采用人工分拣，一方面工作效率低，劳动强度大；另一方面，人力成本逐年上交，对中小企业造成很大的经济压力。因此，该毕业设计的自动分拣机械手，作用是代替人从事单调、重复的玉米分拣的体力劳动，实现生产的机械化和自动化。
就机械手设计而言，它涉及到自动控制技术、传感器技术、系统设计、机械设计、力学基础、计算机技术等学科领域，是典型的跨学科综合技术。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。通过各项数据调研发现，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力已被普遍认可，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
2控制方案比较
对于机械手来讲，控制是其核心，相当于我们人的大脑，缺少了控制，就不能实现任何动作。而对于自动分拣机械手控制而言，运行稳定，结构简单，价格便宜是我们选择控制方案的基本要求。基于实际需要，本控制方案有两种，分别是PLC控制和单片机控制。
2.1 采用PLC控制
可编程序控制器(PLC)已在工业生产过程的自动控制中得到了广泛的应用。它是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的自动控制装置,它具有结构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点。PLC 在机床电气、食品工业、化学工业、陶瓷工业、电力自动化设备、实验室设备、电梯、中央空调、真空装置、恒压供水和化工系统中各种泵和电磁阀的控制等领域已经得到了广泛的应用。所以，对于该分拣机械手首先想到的是PLC。采用PLC能灵活控制机械手的操作，而且操作简单方便；另外，PLC控制器的稳定性是其成为工控首选的原因。但是，它的价格昂贵。就本设计而言，主要是针对重量较轻、体积较小的物品进行分拣，面对的客户主要是一些中小企业。所以，设计的要求之一是将生产成本降到最低。PLC控制仅作为参考控制方案。
本文通过前期的市场调研，确定了分拣机械手的系统结构，完成了机械手的整体设计工作，包括传动部分、执行部分、驱动部分等；另外，根据系统结构，完成了自动分拣机械手样件的加工和组建。
1.4 机械手的发展趋势
现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。而机械手控制系统则逐步发展为与计算机互联，使机械手控制系统更加智能化，操作更加简单方便。随着自动化的发展，机械手（机器人）应用将更加普遍，尤其随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手开始百花争放，可以这样讲，未来的人类社会将是机械手的时代。
题目：自动分拣机械手的设计
摘要
机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生Байду номын сангаас自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。
目前来讲，工业机械手可以代替人工的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作，更显其优越性，有着广阔的发展前途。虽然市场上机械手很多，但成本较高，一些小的行业或企业无力承担。正是基于此种考虑，本论文主要是研究设计了一种小型、廉价的自动分拣机械手。该机械手通过单片机控制使机械手具有智能化从而对件进行智能分拣，避免重复劳动，提高工作效率，尤其是成本较低。因此，非常适合小型企业单位的应用，具有良好的市场价值和应用前景。
1.2 自动分拣机械手的设计目的与意义
该毕业设计的自动分拣机械手属于搬运机械手。所谓搬运机械手，就是将机械手安装在移动平台之上。这种结构使机械手拥有很大的操作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于传统的机械手，因此在危险作业、制造业、服务业等行业具有广阔的应用前景。但由于结构复杂、强耦合、非线性、非完整性等问题的存在，都使得对搬运机械手的研究具有相当的挑战性。
之所以选择该毕业设计项目，源于健雄职业技术学院机电工程系与阿沃依自动化设备厂合作的校企科研项目“玉米棒自动分拣机的研究与开发”(该毕业设计是校企合作项目中的方案之一)。通过市场调研发现，目前玉米棒分拣大多依赖于人工分拣来实现，主要是根据玉米棒的重量大小和粗细程度来分类。对于中小类型的玉米棒生产企业来讲，均是采用人工分拣来实现玉米棒的分类。这样做，一方面工作效率低，劳动强度大；另一方面，人力成本逐年上升，对中小企业造成的经济压力逐年上升。该设计的自动分拣机械手，作用是代替人从事单调、重复的玉米分拣的体力劳动，它的优点是效率高，成本低，可开发性强，尤其符合中小企业的需求，具有良好的市场前景。
1课题来源与现实意义
1.1 机械手的概述
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“上下料机械手”。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.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。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应用。
关键词：分拣；机械手；自动化；
前言
目前工业自动化在工业控制中越来越普遍，这也极大地提高了的生产效率和产品质量。而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，工业机械手是工业机器人的一个重要分支。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。
本毕业设计的机械手是自动分拣作用，该项目是源于健雄职业技术学院机电工程系与阿沃依自动化设备厂合作的校企科研项目“玉米棒自动分拣机的研究与开发”。通过市场调研发现，目前玉米棒分拣大多依赖于人工分拣来实现。采用人工分拣，一方面工作效率低，劳动强度大；另一方面，人力成本逐年上交，对中小企业造成很大的经济压力。因此，该毕业设计的自动分拣机械手，作用是代替人从事单调、重复的玉米分拣的体力劳动，实现生产的机械化和自动化。
就机械手设计而言，它涉及到自动控制技术、传感器技术、系统设计、机械设计、力学基础、计算机技术等学科领域，是典型的跨学科综合技术。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。通过各项数据调研发现，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力已被普遍认可，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
2控制方案比较
对于机械手来讲，控制是其核心，相当于我们人的大脑，缺少了控制，就不能实现任何动作。而对于自动分拣机械手控制而言，运行稳定，结构简单，价格便宜是我们选择控制方案的基本要求。基于实际需要，本控制方案有两种，分别是PLC控制和单片机控制。
2.1 采用PLC控制
可编程序控制器(PLC)已在工业生产过程的自动控制中得到了广泛的应用。它是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的自动控制装置,它具有结构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点。PLC 在机床电气、食品工业、化学工业、陶瓷工业、电力自动化设备、实验室设备、电梯、中央空调、真空装置、恒压供水和化工系统中各种泵和电磁阀的控制等领域已经得到了广泛的应用。所以，对于该分拣机械手首先想到的是PLC。采用PLC能灵活控制机械手的操作，而且操作简单方便；另外，PLC控制器的稳定性是其成为工控首选的原因。但是，它的价格昂贵。就本设计而言，主要是针对重量较轻、体积较小的物品进行分拣，面对的客户主要是一些中小企业。所以，设计的要求之一是将生产成本降到最低。PLC控制仅作为参考控制方案。