第一篇：搬運機械手畢業論文(設計)任務書要點

湖北工業大學商貿學院

畢業論文（設計）任務書

系（部）

機電工程學院

專業班級

08機電4班

設計題目

搬運機械手PLC控制系統（設計內容、目標、要求、設計進度等）設

1、本畢業論文應達到的目的：

??對我們所掌握知識的一個綜合考察。

計

??檢驗我們在大學期間的學習情況以及綜內 容 合應用能力，通過實物的制作，鍛煉我們的目 標 動手能力。

和 要 求 ??對從綜合運用知識、研究方案的設計、研究方法和手段的運用、應用文獻資料、數據分析處理、PCL等軟件的綜合性運用能

指

導熊職

教才稱高級工程師師

高

學

生涂姓陽學

0825113439 名

龍 號

力。

2、本畢業論文應達到的內容和要求：

通過PLC內部程序輸出不同的信號，從而驅動外部線圈來控制電動機或電磁閥產生不同的動作，可實現機械手的精確定位；其動作過程包括：下降、夾緊、上升、慢進、快進、慢進、延時、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手動、單步、單周期、連續；來滿足生產中的各種操作要求。

??了解各個模塊要實現的功能，從而實現各個模塊的程序編輯。

??程序力求正確、簡潔、可讀性好，做好程序的注釋工作。

??嚴格按照分析、設計、實施的步驟，按時完成各階段的任務。

3、本畢業論文寫作進度：

??第五學期第1-5周：查閱資料，了解題目。

??第六學期第6周：收集資料，熟悉開發環境，學習開發工具。

??第六學期第7-8周：總體設計搬運機械

手的各個部件，確定部件功能。

??第六學期第9-11周：詳細實現搬運機械手PLC的各個部件的模塊。

??第六學期第12-13周：用 PLC軟件，實現對各個模塊的整體控制。

??第六學期第14-15周：撰寫論文。

??第六學期第16-17周：模塊改進，修改論文，論文評閱、答辯準備。

指導教師簽名： 年 月 日

教研室 審核

系(部

審 核

第二篇：搬運機械手及PC設計任務書（本站推薦）

09機電班畢業設計任務書

設計題目：搬運機械手及其PLC系統設計

一、畢業設計目的

畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最后一個極為重要的實踐性教學環節，是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。主要目的：

一、培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。

二、培養學生樹立正確的設計思想，設計構思和創新思維，掌握工程設計的一般程序規范和方法。

三、培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標準等手冊、圖冊工具書進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力。

四、培養學生進行調查研究，面向實際，面向生產，向工人和技術人員學習的基本工作態度，工作作風和工作方法。

二、本課題的內容和要求

（一）原始數據及技術要求： a、坐標形式：直角坐標系 b、機械手自由度： 三個

臂的運動行程：大臂上下移動行程600mm

上臂左右移動行程800mm

機械手油缸行程（根據機械手夾及松設計自定）

c、運動速度：使生產率滿足生產綱領的要求即可。（機械手最大移動速度為100mm/s，平均移動速度80mm/s）d、控制方式：PC控制。e、定位精度：±0.5mm。f、機械手最大抓重：20kg。g、驅動方式：液壓驅動。

（二）動作要求

搬運機械手示意圖

(a)工件傳送；(b)負載和傳感器

機械手處于原點起始位置，上限位開關及左限位開關合(X402和X404通)。當按下啟動按鈕時，機械手從原點開始下降，下降到底時，碰到下限位開關X401接通)，下降停止。同時接通定時器，機械手開始夾緊工件，定時結束，夾持完成。機械手上升，上升到頂時，碰到上限位開關(X402接通)，上升停止。機械手右移，右移碰到有限位開關(X403接通)時，右移停止。機械手下降，下降到底，碰到下限位開關(X40l接通)時，下降停止。同時接通定時器，機械手放松工件，定時結束，工件已松開。機械手上升，上升到頂碰到上限位開關(X402接通)時，上升停止。機械手左移，左移到原點碰到左限位開關(X404接通)時，左移停止。于是機械手動作的一個周期結束。

（三）操作方式選擇

機械手的操作面板如下圖所示。

三、控制要求：

1、機械手控制應有如操作面板所示的工作方式選擇，其連續操作即自動循環；

2、結合液壓系統設計，給出相應元件動作表；

3、液壓電機為1.5kW，要求設置過載與短路保護；

4、應有應急停止功能。

四、設計任務

1.根據設計要求選擇PC型號，并分配I/O端口。2.選擇電氣元件、編制元件目錄表。3.機械手的設計。4.液壓系統的設計

5.設計并繪制以下工藝圖紙：

主電路圖、電器安裝板接線圖 機械手的機構示意圖一張。液壓系統設計圖一張。

6.編寫設計、使用說明書、設計小結，列出參考資料目錄。

五、評閱、答辯、驗收

2012年4月15日到4月30日。

指導教師、評閱教師及答辯小組評定成績填寫分值，答辯小組綜合三項成績按優秀、良好、中等、及格、不及格五個級別填寫總成績。

六、評分細則

1、優秀（85分84分）1）、選題符合要求。

2）、論文學術水平較高，圖紙清潔，符合國家標準。設計的結構或工藝先進，具備一定的推廣和應用價值。3）、論文總字數達到要求，各要素符合要求。4）、畢業論文文件符合要求。

3、及格（60分-69分）1）、選題符合要求。

2）、論文有一定的學術水平，內容反映的概念基本正確，論證一般，沒有較大原則性錯誤。圖紙清潔，符合國家標準，設計結構或工藝一般。基本具備推廣和應用價值。

3）、論文總字數基本達到要求，各要素基本符合要求。4）、畢業論文文件基本符合要求。

4、不及格（59分以下）

1）、選題不符合要求。字數少于規定要求。

2）、論文學術水平低，基本理論、基本概念有原則性錯誤；技術路線或設計結構工藝有明顯缺陷。不具備推廣和應用價值。

3）、論文總字數未達到規定要求或論文不按規定格式或未在規定時間上交論文。

4）、畢業設計（論文）內容為抄襲者。

江西理工大學南昌校區機電工程系

2011-11-26

第三篇：搬運機械手設計畢業論文

本工作室有大量設計資料，承接機械類畢業設計和課程設計，需購買或設計請加Q631768401

本 科 生 畢 業 設 計（論文）

題

目：學生姓名：學

號：專業班級：指導教師：

（屆）

搬運機械手設計

職稱：

****年**月**日

搬運機械手的設計

摘要：隨著科學技術的發展和自動化生產線在企業產品生產中的廣泛應用，機械手作為自動化生產線的重要組成部分也得到了長足的發展和進步，機械手的發展在企業的發展和創收上起到了舉足輕重的作用。本文簡單介紹了本課題的意義和內容，回顧了國內外機械手的發展概況，并對工件搬運機械手的研究。作者根據本課題的研究依據，對機械手的機械系統方案進行了設計，確整體結構和機、氣一體化的實現方法，畫出了各主要部件的機械結構圖。

關鍵字：機械手；氣動；設計研究

Design of Manipulator for Transportation Abstract：With the development of the science and technology and the application of the automobile product line in the production, the manipulator, who serves as the important part of the automobile product line, has also experienced dramatic progress and development, manipulator as to play an extremely important part in the development and income of the corporations.This paper introduces the content and practical application value of the thesis, and reviews the development of manipulators inside and abroad, and manipulator which used transport workpiece has been studied.The writer introduces the gist of research, designs the machine system project of the manipulator, confirms the gantry configuration and the realization way with the machinery, gas-motivated and draws the machine configuration picture of master parts.Key words：manipulator, pneumatics, design and study

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目 錄 緒論...........................................................錯誤！未定義書簽。1.1 前言..........................................................錯誤！未定義書簽。1.2 機械手國內外研究現狀.........................................錯誤！未定義書簽。1.3 當今機械手具有的特點.........................................錯誤！未定義書簽。2 機械手總體設計方案.............................................錯誤！未定義書簽。2.1 機械手基本形式的選擇.........................................錯誤！未定義書簽。2.2 機械手的主要運動方式和部件...................................錯誤！未定義書簽。2.3 驅動方式的選擇...............................................錯誤！未定義書簽。2.4 機械手的主要設計參數.........................................錯誤！未定義書簽。3 機械手手部設計.................................................錯誤！未定義書簽。3.1 手部的種類及設計基本要求.....................................錯誤！未定義書簽。3.1.1 手部的種類.............................................錯誤！未定義書簽。3.1.2 手部設計基本要求.......................................錯誤！未定義書簽。3.2 手部的結構設計及尺寸的計算...................................錯誤！未定義書簽。3.2.1 手部的設計.............................................錯誤！未定義書簽。3.2.2 手指指端設計...........................................錯誤！未定義書簽。3.2.3 手部各主要尺寸的確定...................................錯誤！未定義書簽。3.3 手部夾緊氣缸的設計...........................................錯誤！未定義書簽。3.3.1 手部加緊力FN的計算.....................................錯誤！未定義書簽。3.3.2 手部夾緊氣缸主要尺寸的確定.............................錯誤！未定義書簽。4 機械手手腕設計.................................................錯誤！未定義書簽。4.1 手腕設計基本要求.............................................錯誤！未定義書簽。4.2 手腕的結構設計...............................................錯誤！未定義書簽。4.3 手腕回轉氣缸的設計...........................................錯誤！未定義書簽。4.3.1 手腕轉動時所需驅動力矩M驅的計算.......................錯誤！未定義書簽。4.3.2 手腕回轉氣缸主要尺寸的確定.............................錯誤！未定義書簽。5 機械手手臂設計.................................................錯誤！未定義書簽。5.1 手臂設計的基本要求...........................................錯誤！未定義書簽。5.2 手臂的結構設計...............................................錯誤！未定義書簽。5.3 手臂伸縮氣缸的設計...........................................錯誤！未定義書簽。

I 本工作室有大量設計資料，承接機械類畢業設計和課程設計，需購買或設計請加Q631768401

5.3.1 手臂伸縮運動驅動力F的計算.............................錯誤！未定義書簽。5.3.2 手臂伸縮氣缸主要尺寸的確定.............................錯誤！未定義書簽。6 機械手機身設計.................................................錯誤！未定義書簽。6.1 機身整體的結構設計...........................................錯誤！未定義書簽。6.1.1 常見機身的結構.........................................錯誤！未定義書簽。6.1.2 機身整體結構的選擇.....................................錯誤！未定義書簽。6.2 機身回轉氣缸的設計...........................................錯誤！未定義書簽。6.2.1 回轉氣缸驅動力矩M驅的計算..............................錯誤！未定義書簽。6.2.2 機身回轉氣缸主要尺寸的確定.............................錯誤！未定義書簽。6.3 機身升降機構的設計...........................................錯誤！未定義書簽。6.3.1 手臂偏重力矩M偏的計算..................................錯誤！未定義書簽。6.3.2 升降不自鎖條件分析計算.................................錯誤！未定義書簽。6.3.3 機身升降運動的液壓缸驅動力F的計算.....................錯誤！未定義書簽。6.3.4 軸承的選擇分析.........................................錯誤！未定義書簽。7 全文總結與展望.................................................錯誤！未定義書簽。7.1 全文總結......................................................錯誤！未定義書簽。7.1.1 機械系統方面...........................................錯誤！未定義書簽。7.1.2 驅動傳動方面...........................................錯誤！未定義書簽。7.2 展望..........................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻..........................................................................27 致謝..............................................................................28 附錄..............................................................................29

II 本工作室有大量設計資料，承接機械類畢業設計和課程設計，需購買或設計請加Q631768401

附 錄

1.氣動搬運機械手

QDBYJXS-A0 2.手部部件

SBBJ-A1 3.花鍵套

HJT-A2 4.花鍵軸

HJZ-A2 5.活塞軸

HSZ-A2 6.回轉氣缸上蓋

HZQGSG-A2 7.回轉氣缸下蓋

HZQGXG-A2 8.氣缸蓋及導桿

QGGJDG-A2 9.升降氣缸蓋(底座)

SJQGGDZ-A2 10.手臂支架及導桿套

SBZJJDGT-A2 11.手指

SZ-A3 12.手指端

SZD-A3 13.手指圓柱銷桿

SZYZXG-A3 14.手指支架及驅動桿套

SZZJJQDGT-A3 15.工件

GJ-A4 本工作室有大量設計資料，承接機械類畢業設計和課程設計，需購買或設計請加Q631768401

第四篇：多工步搬運機械手設計要點

多工步搬運機械手設計 引 言

隨著工業自動化的普及和發展，控制器的需求量逐年增大。殼體是閥類控制器上使用的通用型零件，該零件結構復雜，加工精度高，工藝過程長，殼體質量一直是影響控制器精度的主要指標之一。由于原有殼體的加工設備陳舊，工藝落后等原因，嚴重影響了控制器的發展。為了改變落后的生產狀態，緩解日趨緊張的供求關系，我們研究開發了多工步搬運機械手。在設備的整體構思，總體布局，機構功能，驅動和控制系統等方面，對原有設備進行了徹底改造，投入運行以來，產品質量穩定，生產率高，工藝成本降低，深受廠家歡迎。工藝過程和總體布局

殼體是用牌號為HPb59－1的有色金屬合金，經金屬模壓鑄成型，毛坯精度高。為了滿足設計要求，通常首先以殼體外表面為工藝基準，加工殼體端面和定位止口，然后再以止口、端面及外殼凸臺為定位基準，加工在殼體圓周上呈幅射狀分布的5個徑向階梯孔。徑向孔系的加工需要由12個工步完成，其中孔1和孔2的加工過程為：鉆孔—攻絲—鉆小孔。孔3，孔4和孔5的加工過程為：鉆孔—攻絲。多工步搬運機械手是加工殼體徑向孔類的專用設備。整機由框架、動力頭、機械手、夾具、排屑機構，液壓驅動和控制系統等七部分組成，其全部工藝過程和總體布局如圖1所示。

圖1 工藝過程和總體布局整機呈口字型框架結構，框架上面的導軌上吊裝著13個機械手，下面的工作臺面上設有13個輔助定位夾具，其中第3、6、8和10號4個夾具的轉位動作由轉位液壓缸和齒條、齒輪組成的傳動副完成。除零號夾具以外，其余12個夾具后面，分別安裝有12個呈線性排列的動力頭，進行鉆孔和攻絲，動力頭的進給和后退分別由裝在分配軸上的12個凸輪來控制，分配軸的動力由主電機(1.5 kW，1 440 r/min)通過行星擺線減速器帶動蝸輪和蝸桿機構提供，各動力頭的初始位置可由各自的調整機構來完成。為便于排屑，在動力頭和夾具下面設有由計數器控制的排屑電機，經減速后啟動傳送帶進行排屑，可在不停機的情況下，每加工5個工件自動地清理切屑。多工步搬運機械手設計

3.1 結構組成和工作原理

我們設計的多工步搬運機械手是一個直角坐標型式的二自由度機械手，其職能

符號和結構，原理如圖2所示。

1.連接螺釘 2.升降液壓缸 3.彎板，導向螺釘 4.夾緊液壓缸 5.抓手 6.鉸鏈 7.工件 8.定位元件 9.墊片 10.球面墊圈

11.連接桿 12.小活塞桿(傳力機構)13.橫移缸

圖2 職能符號和結構原理圖整機框架的導軌上安裝有一個單桿雙作用液壓缸，缸體固定。與活塞桿連接的滑塊上剛性地吊裝著13個機械手，當活塞桿運動時，可使13個機械手同步完成左右橫移動，機械手的手臂是一個伸縮式復合液壓缸，手臂缸的活塞桿是夾緊缸的缸體，夾緊缸的活塞桿作為傳力機構驅動以銷軸為鉸鏈的內卡鉗式4指抓手，完成工件的抓取和釋放。為了防止手臂在上升和下降運動中，由于受力不均產生的扭轉影響工件的定位精度，在手臂活塞桿上裝有導向螺釘，螺釘與端蓋上的彎板滑槽配合進行軸向導向。夾緊缸的下端蓋的止口端面和外徑分別作為工件加工時的第一和第二基準，13個機械手同時完成工件的自定位，夾緊，一起搬運工件進行工序間轉換，生產率大為提

高。

3.2 機械手的精度設計

機械手的精度設計要求工件定位準確，抓取精度高，重復定位精度和運動穩定

性好，并有足夠的抓取能力。

由殼體零件的設計要求知道，階梯徑向孔系與殼體端面和定位止口中心線的平行度、垂直度和同軸度均有嚴格的精度要求(0.1 mm)。設計中我們取動力頭回轉中心線與夾具中心線之間的同軸度為0.06 mm，動力頭回轉中心線與機械手中心線之間的垂直度為0.03 mm，同時還對機械手的定位準確性提出了較高的要求。

遵循基準重合原則，加工中以夾緊缸下端蓋上的止口端面和外徑作為第一和第二基準面分別清除工件的三個自由度和兩個自由度，由殼體外端面凸臺在夾具中清除第六個自由度。設計中選取夾具的定位元件為錐體結構，保證工件有較高的對中性，并確保工件在夾緊時能很好地進行自定位(工件外面類似球形)。工件徑向階梯孔的周向位置精度由轉位夾具予以保證。

工件安裝在框架下工作臺面的夾具中，機械手吊裝在框架上面的滑軌上，每個工件都要經過機械手12次搬運才能完成全部工藝過程，所以機械手的抓取精度在設計中十分重要。影響機械手抓取精度的因素很多，例如：框架上導軌面對框架下部工作臺面的平行度T1，夾具中定位元件中心線對工作臺面的垂直度T2，機械手的手部中心線對導軌安裝面的垂直度T3，機械手的手部中心線和夾具定位元件(略去工件中心線與定位元件中心線之間的同軸度誤差)中心線的同軸度即抓手的抓取精度為封閉環T∑，構成如圖3所示尺寸鏈。

圖3 尺寸鏈設計中我們取抓手抓取精度T∑=0.1 mm，則分配給各組成環的公差為：T1=0.05/220，T2=0.03/130，T3=0.03/400，同時取夾緊缸下端止口定位端面與止口外徑的垂直度為0.03mm，取止口定位外徑與工件止口內徑的配合尺寸／g8，即：孔的尺寸為44A11(+0.48+0.32)，外徑即相當于軸的尺寸為44g8(-0.009-0.048）則可以計算出最大配合間隙為0.528mm，最小配合間隙為0.329mm，均能滿足抓取精度要求。機械手臂部復合液壓缸中配合精度的設計，全部參照液壓缸的設計要求確定。

由于12個機械手固定吊裝在橫移缸活塞桿的滑塊上，各機械手之間的設計精度取±0.03 mm，橫移缸采用傳感器和機械擋塊作為定位系統，機械手的運動速度不高(<30 cm/s)，所以重復定位精度可達±0.02 mm，另外橫移液壓缸端部由于采用緩沖裝置，使機械手運動平穩性也得到了可靠的保證。

機械手的抓取能力可參照鉗爪式手部的有關公式，結合機械手的幾何參數進行計算。由于殼體重量較輕(≤2 kg)，夾緊缸內徑d=40 mm，所以在液壓驅動系

統中有足夠大的夾緊力。機械手的驅動系統設計

機械手的驅動系統采用液壓方式，它具有在同等輸出功率下傳動裝置體積小、重量輕、運動平穩、動態性能好等特點，13個機械手的左右橫移，上升和下降及夾緊和松開等動作及4個自動轉位夾具的回轉運動，分別采用由方向閥和節流閥控制的18個液壓缸驅動，全部執行元件由一個4 kW的6級電動機帶動一個流量為24 l/min的單級葉片泵供油，使驅動系統的造價大幅度降低。機械手的PLC控制系統設計

在多工步搬運機械手的控制系統中，我們采用了PLC技術，選用霍爾傳感器作為主令檢測信號，使用日本立石公司生產的C40P作為控制器主體。

常用PLC梯形圖邏輯設計方法較多，設計中我們采用流程圖法，按照零件加工

過程設計出控制系統流程圖。

一般控制系統都是由若干個穩定工作狀態組成，每個工作狀態是由于接受了某個切換主令信號而建立的。各個工作狀態用一個輔助繼電器進行區分，輔助繼電器的狀態由切換主令信號來控制，這些切換主令信號分別來自按鈕、傳感器、定時器和計數器。輔助繼電器同時又是執行元件的輸入變量。當控制系統的輸入主令信號和執行元件確定以后，將主令信號與各自工作狀態的約束條件，分別代入相應的輔助繼電器邏輯方程和執行元件的邏輯方程，即可完成自動工作循環的邏輯控制。最后再考慮手動控制系統及自動循環與手動控制之間的互鎖要求，即完成了全部控制系統的邏輯設計。結束語

由于多工步搬運機械手主機采用口字型框架結構，13個機械手、夾具、動力頭在主機上、下、側面線性排列，使設備整體結構緊湊，占地面積小，并有條件采用臥式凸輪分配軸機構對動力頭進行集中控制，18個液壓缸采用一個泵站供油，中間環節少，節省能源，使設備總成本降低。機械手采用自定位夾緊機構配合輔助夾具使工件的定位、夾緊、抓取等動作一并完成，有利于保證產品質量，工藝過程中，13個工步同時進行，13個工件的搬運同步完成，生產節拍協調，生產效率高。尤其是采用PLC控制技術，操作程序變更方便，一旦產品規格型號改變，只要調換分配軸上的凸輪，調節驅動轉位夾具的油缸行程，更換夾具定位元件，即能對新產品進行加工，所以，設備在控制器殼體徑向孔系加工中具有較大的柔性，利于產品更新。鑒于以上特點，該設備投產以來，不但為生產廠家帶來了可觀的經濟效益，還受到了同行專家們的好評。

第五篇：畢業論文設計任務書

鶴崗師范高等專科學校

畢業論文（設計）任務書

學生姓名：專業：學號：任務下達日期：年月日 論文開始日期 ：年月日 論文完成日期 ：年月日

論文題目主要任務

指導教師：

系 主 任：

年月日