唐 山 学 院 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目：机床上下料机械手设计 系 专 姓 别：_________________________ 机电工程系 业：_________________________ 机电一体化技术 名：_________________________ 伊立双 指 导 教 师：_________________________ 王天杰 辅 导 教 师：_________________________ 2 0 1 0 年 4 月 1 3 日 课题性质（打√选择） 设计（√ ） 论文（ ） 

一、文献综述 （一）国内外机械手现状和发展趋势 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。工业机械手的是工业 机器人的一个重要分支。它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。机械手作业的准确性和各 种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景 1958 年美国联合控制公司研制出第一台机械手之后，联邦德国机械制造业是从 1970 年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。日本是工业机械手 发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。 在我国，我国机械手技术起步较晚，进入 20 世纪 90 年代后，我国机械手的的研究 步入正轨，在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上,在半导体芯片、印刷电路等各种 电子产品的装配流水线上得到广泛应用。 （二）选题背景及意义 随着工业生产效率的提高以即 plc 在机械控制方面的广泛应用，机械手已逐步代替工 人手工的操作，在工厂车间得到了广泛的应用。 在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下： 1.以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自 动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 2.以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及 工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部 分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由 于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 3.可以减轻人力，并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可 以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上， 目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作 生产 

二、设计（论文）主要内容 机床上料机械手是典型的机电一体化设备 ，它可自动地为机床抓取工件 ，取代操 作人员频繁取料，降低劳动强度，提高工作效率。 本课题要求设计一个四自由度 、圆柱坐标式机械手；可以完成水平臂的摆动和伸缩、 垂直臂的伸缩、手爪的旋转和抓取物料等动作，准确地把物料送到指定位置 。 三、设计（研究）方案 1.此机械手的设计，主要包括三方面的设计，即机械部分、液压部分以及 PLC 的控 制部分。 （1）机械部分：主要是机械部分的计算与校核，其中包括手支撑部分的校核， 以及手爪的计算与校核等。 （2）液压部分：主要是液压标准件的选用以及液压系统的设计。 （3）PLC 的控制部分：主要是确定 plc 的安装位置以及其功能图的设计等。 2.此机械手臂简图如： 要求： 机身的旋转角度 270 度 垂直臂的升降最大行程 200mm 手爪夹紧力 1500N 水平臂的伸缩 手 爪 旋 转 角 度 为 180 度 手 爪 最 大 抓取 重量 400N 600mm 

四、工作进度安排 1．查阅、收集相关资料，写出开题报告。 2．方案论证、设计。 3. 硬件系统设计。 4. 软件系统设计。 5. 论文整理及翻译英文资料。 6. 评阅及答辩。 6—7 周 8—9 周 10—11 周 12—13 周 14—15 周 16 周 五、主要参考文献 [1] 耿文学，华熔．微机可编程序控制器原理、使用及应用实例．北京，电子工业出版 社。1992,121-124 [2] 黄文梅.气动位置控制系统的状态反馈调节.湖南大学学报.1990 (1):11 一 18 页 [3] 董继成.用 PLC 控制生产线自动机械手.中国仪器仪表.2004 (2) [4] 张波，李卫民，尚锐．多功能上下料用机械手液压系统.辽宁工学院.2002(8) [5] 王小玲．工业机械手的 PLC 控制．机电工程技术 2004 年第 33 卷第 9 期 [6] 张佳聪，呼欢.机械手动力学方程及优化设计[J],安徽建筑工业学院报，1998。 [7] 徐平.机械设计手册（第五卷第四十二篇：工业机器人），机械工业出版社，1992。 [8] 付京逊.机器人学，中国科学技术出版社，1989。 [9] 张建民.工业机械人，北京：北京理工大学出版社，1992。 [10] 李允文.工业机械手设计,广东：机械工业出版社，1994.08。 [11] 三浦宏文.机电一体化实用手册，科学出版社 OHM 社，2001 [12] 周伯英.工业机械人设计，北京：机械工业出版社，1995 [13] 陈国连.电子技术，西安交通大学出版社，2002 [14] 杨庚辰.电机与电器，北京理工大学出版社，2002 [15] 索罗门采夫.工业机械人图册，北京：机械工业出版社，1993 [16] 郭洪红.工业机械人技术，西安电子科技大学出版社，2006 [17] 李壮云.中国机械设计大典,江西科学技术出版社,2001.11 

六、指导教师意见 七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见 签字： 年 月 日 签字： 年 月 日 说明：文献综述栏目字数本科生不少于 1000 字，专科生不少于 500 字。