自动换刀机械手结构设计及plc控制研究毕业论文

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1、皖西学院本科毕业论文（设计）自动换刀机械手结构设计及PLC控制研究毕业论文目录第1章绪论11.1、换刀械手概述11.2、选题背景11.3、设计目的1第2章机械手总体设计方案32.1、机械手类型32.1.1、根据机械手的应用范围分类32.1.2、按机械手手臂的运动坐标型式分类32.1.3、按机械手的驱动方式分类42.2、机械手的坐标形式与自由度52.3、机械手工作过程及工步时间分配72.3.1、确定完成动作及顺序72.3.2、工步时间分配82.4、机械手的结构设计方案82.5、机械手的驱动方案9第3章机械手的机械系统设计1

2、23.1、机械手伺服系统设计123.1.1、气动伺服系统设计123.1.2、电气伺服阀143.2、机械手执行机构设计163.2.1、机械手手部设计163.2.2、手臂结构设计173.2.3、基座结构设计20第4章PLC控制系统设计224.1、机械手控制系统PLC的选择224.2、机械手的PLC控制系统的基本结构图234.3、机械手自动换刀系统的工作流程234.4、机械手自动换刀系统的原理244.5、PLC的硬件I/O接口原理图254.6、自动换刀系统PLC程序的设计264.6.1、编程软件264.6.2、PLC的控制流程

3、图264.6.3、梯形图284.6.4、指令表29致谢30II皖西学院本科毕业论文（设计）参考文献31II皖西学院本科毕业论文（设计）第1章绪论1.1、换刀械手概述换刀机械手是由集控制器、传感器和伺服驱动系统为一体的机电一体化产品，它模仿人的操作，可实现自动控制、重复编程、能够完成各种复杂的动作。它能在提高生产效率的同时，提高产品质量，对改善劳动条件，促进产品的更新换代起着促进作用。机械手的使用情况，标志着一个国家工业自动化水平的高低。机械手并不是简单的代替人的体力的劳动，而是将人的智慧体现在机器上。是机械人具有人的快速

4、反应和分析判断能力，又有具有高精度、高强度持续工作的能力，并且能够适应比较差的环境，我们可以说机械手是工具进化的产物。随着自动化技术的发展，机械手已经广泛的应用在机械加工、自动换刀、流水线上生产及装配、上下料等。但是大多数机械手的专用型比较强，莫台机器上的机械手在不改造的情况下，很难在其他机器上使用。由于机械手能很大程度上提高生产效率，简化机械加工的程序，所以它在机械加工中得到广泛的应用。1.2、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、自动化生产过程中产生的一种新型装

5、置。机械手之所以更好的结合机械和自动化技术，得力于电子计算机的快速发展，使得机械手的生产与设计已经成为一门新兴技术产业。我们可以把一些高危险、机械式重复而枯燥的工作交给机械手，这样既减轻我们的体力劳动，又提高了生产效率。机械手在以下行业得到广泛的应用，比如，零件的装配、工件的搬运与拆卸、以及在数控机床上的自动换刀系统。为了把机械手和机床的有机结合在一起，机械手随着科学技术的发展，已经发展成为柔性制造系统和柔性制造单元中一个重要组成部分。它主要应用在中小批量的生产，它可以省去工件运输工具。而柔性生产系统比较适用于产品更新换

6、代比较快的品种，这样既可以保证产品质量的稳定性，又能更好的适用于市场发展的需求。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。1.3、设计目的本设计通过对大学四年所学的知识进行整合，完成一个通用形式的普通圆棒料搬运的机械手的设计，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

7、的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。第31页皖西学院本科毕业论文（设计）目前，在国内很多工厂的生产中圆棒料的搬运摆放仍由人工完成，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。为了提高生产率，我们特意设计了应用性比较广泛的自动换刀机械手，从减轻工人的机械式体力劳动。在现在的机械加工中，机械手手的普遍应用具有十分重要的意义。具体概括如下：一、以提高生产过程中的自动化程度机械手的应用可以实现材料自动运输、工件的安装与

8、拆卸、自动换刀以及零件的装配，从而节省大量不必要的时间。二、以改善工作条件，提高人身安全比如，一些高温、高压、噪声比较大、高污染的工作环境、以及对人体有大量伤害的有毒气体和放射线，一般这样的环境不适合工人长时间在里面工作，所以机器人的使用无疑是比较好的选择。机器人基本上可以代替人的大量机械式重复劳动，这样不仅可以减轻