机械手上下料控制系统关键技术
基于PLC的上下料机械手
基于PLC的上下料机械手一、本文概述随着工业自动化技术的快速发展，可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化领域中的应用越来越广泛。
基于PLC的上下料机械手作为自动化生产线的重要组成部分，其设计和实现对于提高生产效率、降低生产成本、优化劳动力结构等方面具有重要意义。
本文旨在探讨基于PLC的上下料机械手的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用等方面，以期为读者提供一个全面而深入的了解。
本文将介绍基于PLC的上下料机械手的总体设计方案，包括机械结构、传动系统、控制系统等关键部分的选型与配置。
在此基础上，详细阐述PLC在上下料机械手控制中的核心作用，包括逻辑控制、运动控制、输入输出控制等方面。
接着，本文将探讨基于PLC的上下料机械手的控制策略，包括控制算法的选择、控制参数的优化以及运动轨迹的规划等。
还将分析基于PLC的上下料机械手的实际应用情况，包括在各类生产线中的应用案例、实际应用效果以及存在的问题和改进方向等。
通过本文的阐述，读者可以深入了解基于PLC的上下料机械手的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用等方面，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也希望能够激发更多学者和工程师对基于PLC的上下料机械手的研究兴趣，推动该领域的技术创新和发展。
二、上下料机械手的基本原理基于PLC（可编程逻辑控制器）的上下料机械手是一种自动化设备，主要用于生产线上的物料搬运和定位。
其基本原理是通过PLC控制器对机械手的运动进行编程和控制，实现机械手的精确抓取、搬运和放置物料。
上下料机械手通常由执行机构、驱动系统和控制系统三部分组成。
执行机构是机械手的主体部分，负责实现物料的抓取和放置动作。
驱动系统为执行机构提供动力，包括电机、减速器等，使机械手能够按照预设的路径和速度进行运动。
控制系统是上下料机械手的核心，由PLC控制器、传感器和输入输出模块等组成。
PLC控制器负责接收外部信号，如生产线的启动、停止指令，以及传感器的反馈信号，如物料的位置、大小等信息。
专用深孔镗床上下料机械手PLC控制系统设计
（ ｉ ｎ ｉｅｓｔ ｃ ａ ｉａ ｎ ｌｃｒｎ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｄ ｐ ｒ ｎ ，Ｋ ｉ ｎ ｎ ｎ４ ５ ０ Ｋａｆ ｇＵｎｖ ｒｉ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｌａ ｄ Ｅ ｅ ｔ ｎ ｉｅ ｒ ｅ ａｔ ｔ ａｆ ｇＨｅ ａ ７ ０ ４，Ｃ ｉａ ｅ ｙ ｏ ｎ ｍｅ ｅ ｈｎ ） Ａｂ ｔａ ｔ ａ ｉｇｔｅ ｍａ ｉｕａｏ ｏ ｅ ｉａｅ ｅ ｐｈ ｌ ｂ ｒ ｇ ｍａ ｈｎ ｓｔｅｒ ｓａｃ ｉｇ ｏ ｊｃ ，ｉ— ｓｒ ｃ ：Ｔ ｋ ｎ ｈ ｎｐ ｌｔｒｆｒｄ ｄｃ ｔｄｄ ｅ ｏｅ ｏｉ ｃ ｉｅ ａ ｈ ｅｅ ｒｈｎ ｂｅ ｔ ｎ ｎ
单 ， 于调试 ， 有 较 强的可操 作性 和 实用性 。 便 具 关 键 词 ：Ｌ 上 下料 机 械 手 ； 制 Ｐ Ｃ； 控 中 图 分 类 号 ：Ｈ１２ Ｔ ２ １ Ｔ ６ ； Ｐ ４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｉｎ ｆＭ ａ ｐｕｌ ｔ ｒ ｆ ｒ Ｄ ｅ ｃ ｔ ｄ Ｄ ｅ ｐ Ｈ ｏ ｅ Ｂｏ ｉ ｇ Ｍ ａ ｈｉ ｓｇ ｏ ｎｉ ａ ｏ ｏ ｄｉａ ｅ ｅ ｌ ｒ ｎ ｃ ｎｅ Ｂａｓ ｄ ｏｎ ＰＬＣ ｅ
机械 制造 和 加 工 企 业 中 ， 械 手 常 被 用 于单 机 或 自 机 动线 上 专 区传 送 工 件 、 刀具 、 料 等 ， 材 以减 轻 操 作 工 人 的劳 动强 度 ， 时 还 可 以大 大 提 升 生 产 效 率 。 同 本 文 以深孔专 用 镗床 的上 、 下料 工 业 机 械手 为 例 ， 用 Ｐ Ｃ控制 系统 实现 控制 。该 机 械 手 可 用 于汽 车 底 盘 Ｌ 厂 自卸 车举 升 油 缸 的专 用 深 孔 镗 床 的上 料 和 下 料 ， 以实现单 机 自动化 。
一种基于工业机器人的铣床自动上下料控制系统
一种基于工业机器人的铣床自动上下料控制系统作者：李涛来源：《今日自动化》2021年第08期[摘要]為提高铣床上下料的效率，基于工业机器人设计了铣床自动上下料控制系统，提出了智能控制的铣床上下料自动控制系统的设计方法。
设计系统应用模块，采用ISA/EISA/微通道扩展总线加载铣床自动上下料控制指令，实验结果表明，设计的自动加载系统总体性能优越。
[关键词]工业机器人;铣床;自动;上下料;控制系统[中图分类号]TG659 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–00–02[Abstract]In order to improve the efficiency of milling machine， this paper designed the automatic control system based on industrial robot and proposed the automatic control system with intelligent control. The system application module adopts the automatic loading and down control instruction and the automatic loading system is superior.[Keywords]industrial robot; milling machine; automatic; up and down; control system研究铣床自动上下料系统的远程自动控制方法，对于优化铣床自动上下料系统的设计，提高铣床自动上下料控制指令性能具有重要意义。
铣床自动上下料系统远程自动控制的核心在于铣床自动上下料系统机械部件的自动控制设计。
根据铣床自动上下料系统的激励和输出性能，进行参数自适应匹配，根据铣床自动上下料系统的激励特性，建立了铣床自动上下料系统，提高铣床上下料自动化系统的远程控制能力。
机床上下料机械手的毕业设计
机床上下料机械手的毕业设计毕业设计的主要目的是设计一个具有高效、安全、可靠的机床上下料机械手，能够满足工业生产中对于上下料操作的需求，提高生产效率和产品质量。
首先，设计要考虑机械手的结构和动力系统。
机械手的结构应该具有一定的刚性和稳定性，以保证在高速运动和负载条件下的运动精度和稳定性。
动力系统可以选择液压、气动或电动驱动方式，根据实际需求选择合适的驱动方式。
同时，也要考虑机械手的可重复定位精度和工作速度等指标的要求。
其次，设计要考虑机械手的控制系统。
控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成，可以选择PLC控制器或者控制卡进行控制。
传感器主要用于机械手的位置、力量和速度等参数的检测，以保证机械手的安全运行。
执行器则是实现机械手的运动控制和操作功能的关键部件。
另外，设计要考虑机械手的安全保护措施。
在机械手的设计中应该考虑到安全措施，如限位开关、急停开关和保护罩等，以确保操作人员的安全。
此外，设计要考虑机械手的编程和操作控制。
机械手的编程可以使用编程语言或者图形化编程工具进行，根据工厂的实际需求对机械手进行编程，实现自动化的上下料操作。
操作控制方面可以选择人机界面进行操作，使操作更加简便易行。
最后，需要对设计的机械手进行仿真和实验验证。
通过模拟仿真和实验验证，可以检验设计的机械手是否满足预期的要求，并进行相应的调整和改进。
综上所述，机床上下料机械手的毕业设计需要考虑到结构和动力系统、控制系统、安全保护措施、编程和操作控制等方面的考虑，同时还需要进行仿真和实验验证。
通过设计和实验验证，可以得到一个高效、安全、可靠的机床上下料机械手，提高生产效率和产品质量。
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1. 1本课题研究背景的意义 (1)1. 2国内外研究动态及发展趋势 (1)1. 3本文的主要工作 (2)2 机械手简介 (3)2. 1机械手的分类32. 2常见机械手分类43 控制方案 (9)3. 1系统控制器的选择93. 2PLC的基本知识103. 3 PLC、电机选型 (12)4 控制系统设计 (17)4. 1 硬件系统设计 (17)4. 2软件系统设计 (20)4. 2. 1 .................................................... 梯形图编语(LD-Ladder Diagram)204. 2. 2控制流程图 (21)4. 2. 3梯形图设计 (22)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)通用上下料机器人控制系统设计摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等。
本文介绍的机械手是由PLC输出控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给可编程控制器PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的通用上下料机械手可在空间内抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：PLC可编程控制器；机械手GENERAL FEEDING ROBOT CONTROL SYSTEMDESIGNABSTRACTMan ipulator is a traditi onal in dustrial robot system task execut ing age ncy, is one of the key comp onents of the robo t The mecha ni cal structure of the man ipulator with ball screw, slider, such as mechanical parts; Has ac motor, frequency converter, sen sors, electrical and other electr onic devices This unit covers the programmable con trol tech no logy, positi on con trol tech no logy, test ing tech no logy, etc Man ipulator is in troduced in this paper by PLC output con trol man ipulator tran sverse and vertical shaft precision positioning, micro switch position signal to host programmable controller PLC; Position feedback signals from the proximity switch to the PLC host computer, through the control of manipulator gripper zhang, so as to realize the fun cti on of mani pulator moveme nt accurately This topic proposed the developme nt of general loading manipulator can catch put objects into space and flexible, can replace artificial to operate at high temperatures and dangerous areas, and can accord ing to the requireme nt of the cha nge and moveme nt of the workpiece process at any time cha nge the related parametersKEY WORDS PLC The programmable controller；manipulator1 绪论1.1 本课题研究背景的意义我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
上下料机械手的液压系统设计浅谈
59文|何 淼上下料机械手的液压系统设计浅谈摘要：本文对一种液压式的上下料机械手进行设计，着力解决数控车床的上下料问题。
文章通过对机械手的动作顺序进行分析，完善机械手的液压传动系统的介绍。
关键词：工业机械；动作顺序；液压系统工业机械手在近代机械自动控制领域内得到了较为广泛的应用，在机械自动化和自动化生产中常见，是一类新型的装置，在现代机械制造生产系统中发挥着重要的作用。
机械手可以对人手和手臂的动作进行模拟，通过计算机程序的设定，可以抓取和搬运物品。
工业机械手主要是由执行系统、驱动系统和控制系统构成，机械手可以分成不同的用途，分别是专用机械手和通用机械手，专用机械手的结构并不复杂，不需要增加单独的控制系统，按照程序就可以完善商品的生产。
通用机械手可以对设备的参数调整的基础上，使其符合生产线的要求。
一、机械手的结构设计本次研究分析的机械手主要是固定式的机械手，并且自由度非常高，其动力源是液压驱动系统，机械手主要由机身、手爪和手臂构成，这类机械手的类型可以根据用户的需求不同，分成坐标型的机械手和圆柱坐标式的机械手。
借助手爪的运动和手臂的垂直运动，结合机身的水平方向的旋转，机械手可以完成物品的抓取和放置等操作，在数控车床运行的环节，可以自动完善上下料的工作。
手爪设计成二指V型，并且设计了花草，在抓取物品的过程中比较稳定。
手臂主要由连杆构成，连杆之间紧密的连接，主要是采用销钉连接。
焊接支撑架可以将手臂和机械手的机身连接起来，可以提高手臂的支撑能力，通过机身的螺钉进行固定。
机械手的动作的完成还要借助液压缸来完成。
二、机械手工作流程的设计机械手平时抓取的物件的重量很大，所以要确保机械手握力很大，并且确保其传动的稳定性，在选用液压缸的过程中，应该结合控制系统。
1、液压系统的工作原理液压系统在工作的过程中采用压力油液作为工作介质，在电动机的运行下，将油泵中的压力油输出，压力能通过机械能的转化得到。
压力油通过管道，直接进入到油缸中，从而促进了活塞杆的运行，机械手开始运行。
数控机床上下料机械手设计机电一体化毕业论文
数控机床上下料机械⼿设计机电⼀体化毕业论⽂摘要通过对机械设计、制造及其⾃动化专业课程的学习，总结⼤学四年所学的知识，对⼯业机械⼿各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应⽤情况，设计了⼀种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械⼿。
重点针对机械⼿的⼿⽖、⼿腕、⼿臂、腰座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）进⾏了详细的设计。
同时对其控制系统和液压系统进⾏了理论分析和设计计算。
基于PLC对机械⼿的控制系统进⾏了深⼊细致的设计，通过对机械⼿作业的⼯艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械⼿的控制程序。
设计达到了预期⽬标。
关键词：机械⼿；PLC；液压伺服定位；电液系统AbstractThrough mechanical design, manufacturing and automation professional course of study, four-year summary of what you have learned, on industrial robot mechanical parts of the structure and function of discussion and analysis, as well as the actual operation of the application, designed a cylindrical form of CNC machine tool Manipulator. Focused on robotic hand, wrist, arm, waist, and other parts of the mechanical structure, and the robot control system (transmission system, driving system) with a detailed design. At the same time on the control system and hydraulic system for the calculation of theoretical analysis anddesign. The PLC-based control system of the manipulator for intensive design, by manipulators of process and control requirements analysis, design of control systems hardware circuit, be compiled in a robotic control program. The design reached the intended target.Key words: Robotics; PLC; hydraulic servo positioning; electro-hydraulic system第⼀章绪论1.1选题背景由于⼯业⾃动化的全⾯发展和科学技术的不断提⾼，对⼯作效率的提⾼迫在眉睫。
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。
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)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的。
上下料机械手结构 控制系统设计
上下料机械手结构控制系统设计目录第1章绪论 (3)1.1选题背景 (3)1.2设计目的 (3)1.3现状与发展前景 (4)1.4设计任务 (5)1.5设计原则 (6)第2章设计方案的论证 (6)2.1机械手总体方案的选择 (6)2.2机械手腰座结构的设计 (9)2.3机械手的手臂结构设计 (11)2.4机械手腕部的结构设计 (12)2.5机械手的结构设计 (14)2.6机械手整体驱动的设计 (17)2.7机器人手臂的平衡机构设计 (17)3、机械手控制系统的设计 (18)3.1机械手控制系统硬件设计 (18)3.2机械手控制系统软件设计 (25)结论 (26)第4章控制系统的设计 (27)4.1机械手控制系统硬件设计 (27)4.2机械手控制系统软件设计 (34)参考文献 (36)附录 (38)致谢 (50)第1章绪论1.1 选题背景随着工业自动化程度的提高，工业现场中有很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。
这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。
例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。
机械手是在机械自动化生产过程中发展起来的可以模仿人手的部分动作，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。
机械手生产中应用中可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度、保证产品质量、提高劳动生产力、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。
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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基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计
毕业论文题目：基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计学生姓名：袁涛学生学号：**********系别：电气信息工程学院专业：自动化届别：2012届指导教师：孙静基于PLC的物料机械搬运手自动化控制系统设计学生：袁涛知道教师：孙静淮南师范学院电气信息工程系摘要:机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可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，因此被广泛应用。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
关键词:机械手，气动控制，可编程控制器（PLC），自动化控制，物料分拣Based on PLC material handling robot control system designStudent: YuanTaoKnow the teacher: ms. Sun jingHuainan normal college electrical information engineeringAbstract:In advanced manufacturing robot plays a very important role. It can carry goods, sorting items, instead of human heavy labor. Can realize the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely usedIn this paper a review in recent years on development status of manipulator, combined with the design of manipulator, the technology of the manipulator system analysis, and put forward the pneumatic drive and PLC control in the design. The design idea of integration, the full consideration of the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. For the material sorting the structure of the manipulator, executive structure, driving system and control system analysis and design. In its drive system by pneumatic drive, the choice in the control system of the control unit to complete PLC system function initialization, the mobile manipulator, fault alarm functions. Finally puts forward a simple and easy to realize and theoretical significance specific control strategy.Key words: manipulator;pneumatic control;the programmable controller (PLC);automatic control;material sorting前言机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
上下料机械手设计-文献综述
上下料机械手设计-文献综述上下料机械手的设计前言机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运对象或操作工具的自动操作装置。
机械手是在机械化、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。
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。
随着现代技术的高速发展，无人化操作已逐步取代了原始的工作方式。
本文主要讨论了上下料机械手的结构设计，绘出了主要零部件图及系统装配图，完成控制系统的硬件设计，并用计算机绘出电路原理图.关键词：机械手结构设计上下料Forword Manipulator is a kind of manpower and arms to imitatesome of the motor function to crawl at a fixed procedure, removal of the object or operation of the automatic installation tools. Manipulator in the mechanization and automation of the production process to develop a new device. In recent years, as electronic technology, especially the extensive application of the electronic computer, the robot has been the development and production of a high-tech field with the rapid development of a new and emerging technologies, it has more to promote the development of manipulator, making manipulator can better achieve and the mechanization and automation organic integration. It can be a substitute for the arduous work to achieve production mechanization and automation, in theenvironmentally harmful to operate under the protection of personal safety, thus widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and nuclear energy sectors. With the rapid development of modern technology, unmanned operation, has been gradually replacing the primitive methods of work. This paper mainly discusses the upper and lower material manipulator structural design, drawn map of the main components and system assembly, complete control system hardware design, and drawn by computer circuit schematics.Keywords:manipulator structural design top and bottom anticipate研究的目的和意义机械设计制造及其自动化专业是为了培养从事机械设计、制造行业的人才而开设的专业。
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
新松机床上下料智能搬运机械手技术方案
机床上下料自动生产线技术方案甲方：济南中船设备有限公司乙方：沈阳新松机器人自动化股份有限公司2013年05月17日目录● 1.项目背景及设计要求 21.1 方案适用的产品21.2现有人工生产线线上设备情况31.3 自动化生产线总体要求4● 2.方案内容描述42.1 机器人自动化生产线42.1.1设备配置42.1.2 桁架式机床上下料智能搬运机械手性能参数及布局82.1.3 6轴垂直关节机器人生产线性能参数及布局92.1.4末端手爪112.1.5甩料台122.1.6上料台122.1.7下料台132.1.8过渡站132.1.9 总控控制系统142.1.10安全防护172.1.11 方案比较182.1.12 现场改造内容18● 3.工艺流程203.1 上下料机械手工作区域203.1.1布置图简介203.1.2动作流程介绍223.1.3控制系统223.1.4生产能力介绍233.1.5关于断屑、清除切屑问题的解决方法24● 4.现场环境要求及需要配合的工作 254.1设备对现场环境要求：254.2现场需要配合的工作：25● 5.设备培训与使用 25● 6. 质保与售后 25●7、其它说明277.1提供技术文件清单277.2双方合作中的责任与义务271. 项目背景及设计要求本项目是将济南中船设备有限公司现有6种螺栓类产品的人工生产线改造为智能自动化生产线。
1.1 方案适用的产品自动化加工数据分析统计表序号零部件名称材质用料规格 及长度 下料重量年用量 （件） 加工工艺 加工节拍 （min） 年时基数（min） 设备数量设备负荷 1 螺栓142CrMoA φ28×482 2.335320 数控车4.5 2409600.1350.73594511 2 螺栓29600 4.5 0.24 0.74701195 3 螺栓3 42CrMoA φ35×425 3.16 6700 数控车 4.87 0.185 0.73195955 4 螺栓4 35CrMoA φ28×347 1.18 26000 铣打机 1.37 0.2 0.73912683 粗车 2.47 0.36 0.74032573 5 螺栓5 35CrMoAφ22.5×3110.9762000铣打机 1.37 0.47 0.75001413 粗车 3.17 1.1 0.74150368 6 螺栓6 35CrMoA φ28×361 1.74 12000铣打机1.37 0.1 0.68227092 粗车 4 0.27 0.73778958 精车3.1 0.25 0.61752988 合计1216203.52年时基数=251*8*60*2年产量 12160件AD-15B 数控车床需要数量4 台KPD70/680铣打机1 240960分钟1.2现有人工生产线线上设备情况1）安阳AD-15B数控车床设备名称 数控车床设备型号 AD-15B生产厂家 河南安阳机床数量 4数控系统 FANUC 0i-TD通信接口 以太网数字量接口 有数字量接口数 15DI、13DO数字量接口可扩展性 可以刀具管理、刀具补偿、等控制功能开放性 需与FANUC确认2)KPD70/680铣打机设备名称 铣打机设备型号 KPD70/680生产厂家 温岭市巨鑫机床厂 数量 1数控系统 CNC-100T/6A江苏仁和新技术产业公司 （RENHE） 以太网通信接口 无其他通信接口 待确认数字量接口 有数字量接口可扩展性 可以高级功能开放性 需与厂家确认1.3 自动化生产线总体要求本次项目需要结合成功案例在现场重新对机床生产线进行布局，设计桁架式机器人生产线和6轴垂直关节机器人生产线2种方案；设计工件毛坯放置台、工件检测台、工件成品下料台；自动线总控系统具有对线上车床的刀辅具进行寿命管理的功能，并具有完备的加工中断屑处理方案、加工件到位检测方案、不同加工件切换方案、对切换调整时间（含加工精度及刀具）进行估算。
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。
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机械手上下料控制系统关键技术
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與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。
2 控制系统设计
控制系统主要分硬件与软件两部分。
其中硬件主要是对PLC控
制器型号的选定，本系统根据需要，使用的是OMRON公司的CPIH-Y20DT-D型的PLC控制器，该型号控制器使用DC24V电源，可进行12点的DC输入与8点晶体管输出，还可以搭载4轴脉冲的输出功能，可扩展单元也可选择3个CPIW-40EDR，这样可使其拥有24点的DC输入与16点的继电器输出。
选择控制器之后还需选择触摸屏，本系统采用的同样是OMRON工的NS系列产品，该产品与PLC空气系统可以非常好的进行兼容，界面的绘制功能也是非常好的。
最后还需要一个敏感效率的位置传感器，本系统选择的是MT接触性传感器，该传感器的重复定位精度高，不会产生无应答滞后问题，同样也不会受到被探测物品材料与形状的影响。
该系统是一种人机交互的设备，因此说触摸屏承担着很大的作用，比如参数的配置，状态的显示，还有控制系统的调式等，触摸屏通过RS232借口来实现与PLC控制系统的通信，向PLC发送各种指令并返回PLC的反馈信息。
而PLC则是整个系统的核心，负责对信号的收集处理，定位、上下料的控制，以及甩油装置的控制。
而控制系统的软件部分又分为两个方面，分别是触摸屏的界面设计与PLC控制器的程序设计部分。
首先触摸屏的设计，含有如下内容，控制按钮，状态显示，界面切换按钮等三部分。
控制系统则要分为开机界面，系统自检，系统调试，参数设置，机械手运行，系统报警等六个界面。
其中运行状态灯作用是显示系统中各部分的运行状态，系统的操作按钮则对系统进行指令的发送，界面切换按钮则是进入不同的界面进行相关的参数配置与系统的调试等工作。
系统在自动运行的过程中，机械手的上下料系统能够接收到机床中的结束信号，并自动的进行全部的上下料动作，甩油的工作以及输送。
在系统的初次开机时，需要对系统运行中的参数进行配置，系统也会进行自检，对电源气源以及系统的各个机构是否到位进行检查，如果发现问题就会进行报警处理，提示进行必要的参数配置或者其他操作，从而保护了系统的安全。
在系统中还预留设计了每个动作之间存在的互锁功能，系统运行过程中，如果出现哪个动作没有到位的情况，这样在进行下一
步操作的时候，触摸屏同样会出现报警状态，如果遇到危机状况，系统会自动的切断与电源关系，使系统停止运行，大大提高生产安全。
3 结语
本文根据生产企业对于磨齿机自动上下料的要求，并研究了磨齿机的工作过程，设计出针对性较强的盘形齿轮自动上下料系统。
本系统使用PLC作为控制系统，主要包含机床的自动上下料、甩油以及输送等功能。
根据企业的使用状况，该系统将上下料的实践缩减到9 5秒左右.并经过长时间的操作，可以确定其运行是非常可靠的。
在企业的生产活动中，加入该系统，是可以极大的改善工作的环境与劳动的强度，并提升工作效率，综合而论，该系统的运用是有着非常高的实用价值的。