搬运机械手PLC控制系统设计摘 要随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动;其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器,通过PLC内部程序输出不同的信号,从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作,可实现机械手的精确定位;其动作过程包括:下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退;其操作方式包括:回原位、手动、单步、单周期、连续;来满足生产中的各种操作要求。关键词:搬运机械手,可编程控制器(PLC),液压,电磁阀ABSTRACTWith the popularity of industrial automation and development, the demand for year-on-year increase of controller, handling the application of robot gradually popularity, mainly in the automotive, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of the production line or cargo transport, we can be more good to save energy and improve the transport efficiency of equipment or products, to reduce restrictions on other modes of transportation and inadequate to meet the requirements of modern economic manipulator mechanical structure includes two solenoid valves controlled by hydraulic manipulator steel to achieve the increased decline in sports and workpiece clamping action, the two different motor speed through the two motor coils positive control in order to achieve car of the fast-forward, slow forward, fast rewind, slow movement back movement; conversion by setting its action in various different parts of the trip switch (SQ1 --- SQ9) generated on-off signal transmission to the PLC controller, through the PLC internal different output signal, which drives the external coil to control the motor or solenoid valves have a different action, the robot can achieve precise positioning; their course of action include: decline in clamping increased, slow forward, fast forward, slow progress, the extension of , the drop in, relax, rise, slow back, rewind, slow back; its operation, including: Back in situ, manual, single-step, single cycle, continuous; to meet the production requirements of the various operations and : handling mechanical hands, Programmable Logic Controller (PLC), hydraulic, solenoid valve目 录前 言………………………………………………………………………………….1第一章 机械手的概况 搬运机械手的应用简况………………………………………………… 机械手的应用意义……………………………………………………… 机械手的发展概况………………………………………………………3第三章 搬运机械手PLC控制系统设计 搬运机械手结构及其动作……………………………………………… 搬运机械手系统硬件设计……………………………………………… 搬运机械手控制程序设计………………………………………………1 操作面板及动作说明……………………………………………………2 I/O分配…………………………………………………………………3 梯形图的设计……………………………………………………………1) 梯形图的总体设计……………………………………………………2) 各部分梯形图的设计…………………………………………………3) 绘制搬运机械手PLC控制梯形图……………………………………结 论………………………………………………………………………………谢 辞………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………. 附:语句表 梯形图 I/O接线图前 言机械手:mechanical hand,也被称为自动手,auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。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。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力,改善热、累等劳动条件。机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。第一章 机械手概况搬运机械手的应用简况在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法,程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有75%是小批量生产;金属加工生产批量中有四分之三在50件以下,零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里可看出,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。国内外机械工业、铁路部门中机搬运械手主要应用于以下几方面:1.热加工方面的应用热加工是高温、危险的笨重体力劳动,很久以来就要求实现自动化。为了提高工作效率,和确保工人的人身安全,尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。2.冷加工方面的应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用,成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用,成为机床、设备上下工序联接的重要于段。3.拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一,促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂、机务段等部门,已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等,减轻了劳动强度,提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手,可用以对客车内部进行连续喷漆,以改善劳动条件,提高喷漆的质量和效率。近些年,随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用,工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。机械手的应用意义在机械工业中,机械手的应用意义可以概括如下:1.可以提高生产过程的自动化程度应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。2.可以改善劳动条件、避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中,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地完成作业,大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中,以机械手代替人手进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。3.可以减少人力,便于有节奏地生产应用机械手代替人手进行工作,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地工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床和综合加工自动生产线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确地控制生产的节拍,便于有节奏地进行生产。综上所述,有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。机械手的发展概况与发展趋势机械手的发展概况专用机械手经过几十年的发展,如今已进入以通用机械手为标志的时代。由于通用机械手的应用和发展,进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的知识内容,不仅包括一般的机械、液压、气动等基础知识,而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等,因此它是一项综合性较强的新技术。目前国内外对发展这一新技术都很重视,几十年来,这项技术的研究和发展一直比较活跃,设计在不断地修改,品种在不断地增加,应用领域也在不断地扩大。早在40年代,随着原子能工业的发展,已出现了模拟关节式的第一代机械手。50~60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手。这种机械手也称第二代机械手。如尤尼曼特(Unimate)机械手即属于这种类型。60~70年代,又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线上,亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。80-90年代,装配机械手处于鼎盛时期,尤其是日本。90年代机械手在特殊用途上有较大的发展,除了在工业上广泛应用外,农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应用。90年代以后,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机械手技术也得到飞速的多元化发展。总之,目前机械手的主要经历分为三代:第一代机械手主要是靠人工进行控制,控制方式为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是将低成本和提高精度;第二代机械手设有电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把接收到的信息反馈,使机械手具有感觉机能;第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。机械手的发展趋势目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面,数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。因此,国内主要是逐步扩大机械手应用范围,重点发展铸锻、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件。在应用专用机械手的同时,相应地发展通用机械手,有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。将机械手各运动构件,如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构,以及适于不同类型的夹紧机构,设计成典型的通用机构,以便根据不同的作业要求,选用不用的典型部件,即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造,又便于改换工作,扩大了应用的范围。同时要提高精度,减少冲击,定位精确,以更好地发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型,以及具有触觉、视觉等性能地机械手,并考虑于计算机联用,逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。在国外机械制造业中,工业机械手应用较多,发展较快。目前主要用于机床、模锻压力机的上下料,以及点焊、喷漆等作业中,它可按照事先制定的作业程序完成规定的操作,但是还不具备任何传感反馈能力,不能应付外界的变化。如发生某些偏离时,就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此,国外机械手的发展趋势是大力研制具有某些智能的机械手,使其拥有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,做出相应的变更。如位置发生稍些偏差时,即能更正,并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉功能。视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪(即距离传感器)以及卫星计算机。工作时,电视照相机将物体形象变成视频信号,然后传送给计算机,以便分析物体的种类、大小、颜色和方位,并发出指令控制机械手进行工作。触觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手指寻找工件,通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用,然后伸向前方,抓住工件。手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制,达到自动调整握力的大小。总之,随着传感技术的发展,机械手的装配作业的能力将进一步提高。到1995年,全世界约有50%的汽车由机械手装配。现今机械手的发展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元相结合,从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。 PLC概况及在机械手中的应用1. 可编程序控制器的应用和发展概况可编程序控制器(programmable controller),现在一般简称为PLC(programmable logic controller),它是以微处理器为基础,综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通 信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用,成为了现代工业控制三大支柱之一。在可编程序控制器问世以前,工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传统的继电器控制具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点,在工业生产中应用甚广。但是控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少,特别是由于它靠硬件连线构成系统,接线繁杂,当生产工艺或控制对象改变时,原有的接线刻控制盘(柜)就必须随之改变或更换,通用性和灵活性较差的应用概况PLC的应用领域非常广,并在迅速扩大,对于而今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC,尤其近几年来PLC的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按PLC的控制类型,其应用大致可分为以下几个方面。1). 用于逻辑控制这是PLC最基本,也是最广泛的应用方面。用PLC取代继电器控制和顺序控制器控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。2). 用于模拟量控制PLC通过模拟量I/O模块,可实现模拟量和数字量之间转换,并对模拟量控制。3). 用于机械加工中的数字控制现代PLC具有很强的数据处理功能,它可以与机械加工中的数字控制(NC)及计算机控制(CNC)紧密结合,实现数字控制。4). 用于工业机器人控制5). 用于多层分布式控制系统高功能的PLC具有较强的通信联通能力,可实现PLC与PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自动化网络。3. PLC的特点1). 可靠性高、抗干扰能力强PLC能在恶劣的环境如电磁干扰、电源电压波动、机械振动、温度变化等中可靠地工作,PLC的平均无故障间隔时间高,日本三菱公司的F1系列PLC平均无故障时间间隔长达30万h,这是一般微机所不能比拟的。2). 控制系统构成简单、通用性强由于PLC是采用软件编程来实现控制功能,对同一控制对象,当控制要求改变需改变控制系统的功能时,不必改变PLC的硬件设备,只需相应改变软件程序。3自上世纪六十年代,机械手被实现为一种产品后,对它的开发应用也在不断发展,利用机械手搬运物体、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。现在已经应用在了机械制造、冶金、化工、电力、采矿、建材、轻工、食品、环保等各行各业之中。比如:最典型的发展是生产者将此产品大量应用于卫生行业(全自动生化分析仪),从而实现了卫生检验中急需短时间、大量样品数据的要求,但在卫生领域的机械手因采用样品加单一酶试剂显色法,且采用滤光片结构设计,造成试剂价格昂贵,限制了产品市场的发展。 随着技术的进步,机械手的设计已经实破了单一试剂、加热及滤光片的束缚。随着社会的快速发展,工业现场机械手的要求将越来越高,其技术也越来越成熟。机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作,可以简化控制线路,节省成本,提高劳动生产率。图1 是机械手搬运物品示意图。图1 机械手搬物示意图图中机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。为使机械手动作准确,在机械手的极限位置安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5,对机械手分别进行抓紧、左转、右转、上升、下降动作的限位,并发出动作到位的输入信号。传送带A上装有光电开关SP,用于检测传送带A上物品是否到位。机械手的起、停由图中的起动按钮SB1、停止按钮SB2控制。传送带A、B由电动机拖动。机械手的上、下、左、右、抓紧、放松等动作由液压驱动,并分别由六个电磁阀来控制。2 机械手的动作流程传送带B处于连续运行状态,故不需要用PLC控制。机械手及传送带C 顺序动作的要求是:1) 按下起动按钮SB1时,机械手系统工作。首先上升电磁阀通电,手臂上升,至上升限位开关动作;2) 左转电磁阀通电,手臂左转,至左转限位开关动作;3) 下降电磁阀通电,手臂下降,至下降限位开关动作;4) 启动传送带A运行,由光电开关SP检测传送带A上有无物品送来,若检测到物品,则抓紧电磁阀通电,机械手抓紧,至抓紧限位开关动作;5) 手臂再次上升,至上升限位开关再次动作;6) 右转电磁阀通电,手臂右转,至右转限位开关动作;7) 手臂再次下降,至下降限位开关再次动作;8) 放松电磁阀通电,机械手松开手爪,经延时2秒后,完成一次搬运任务,然后重复循环以上过程。9) 按下停止按钮SB2或断电时,机械手停止在现行工步上,重新起动时,机械手按停止前的动作继续工作。根据对机械手的顺序动作要求,可以画出时序图如图2所示。由时序图可作出图3所示的机械手动作流程图。图2 机械手佛那故作布序图图3 机械手动作流程图3 PLC选型及其I/O点编号分配 PLC的选型由于机械手系统的输入/输出接点少,要求电气控制部分体积小,成本低,并能够用计算机对PLC进行监控和管理,故选用日本OMRON(立石)公司生产的多功能小型C20P主机。该机输入点为12,输出点为8。内部主要有:136个辅助继电器、16个特殊功能继电器、160个保持继电器、8个暂存继电器、48个定时/计数器、64个16位数据存贮器。 I/O点编号分配根据图3所示的机械手动作流程图,可以确定电气控制系统的I/O点分配,如表1所示。表1 机械手控制I/O分配表根据图3流程图和表1的I/O分配表,可以编制出状态转移图如图4所示。图4 机械手状态转移图4 编程及程序运行 用步进指令编程根据图4状态转移图,编制的步进梯形图程序如图5所示。图5中,“全部输出禁止”部分的作用是在停止时禁止全部输出,使机械手停止在现行的工步上;重新起动时又能从停止前的工步继续动作。在状态由HR010转移至HR000的条件中,增加了保持继电器的常闭触点 ,其作用是:当机械手工作在某一中间工步时,若 PLC断电或停止运行,机械手停止在中间工步上。PLC复电或重新投入运行后,由于保持继电器HR具有状态断电保护的功能,因此在重新起动时,中有某一个是断开的,使得HR000不能置位,机械手只能从停止前被置位的保持继电器的后续工步继续动作。 程序运行按下起动按钮SB1,输入点0000为ON,则作为互锁条件的辅助继电器1000为ON,互锁指令IL接通,IL与ILC之间的线圈正常工作,“全部输出禁止”解除。若(抓图1)常闭触点都为ON,保持继电器HR000接通,输出点0503使上升电磁阀得电,手臂上升。当手臂上升到位时,上升限位开关使输入点0005闭合,保持继电器HR001 接通,HR000复位,输出点0501使左转电磁阀得电,手臂左转。......以后每当一步动作到位,限位条件满足时,状态转移,进行下一工步动作。当状态转移到HR008为ON时,输出点0506使放松电磁阀得电,机械手放松,同时定时器TIM00计时。当计时2秒到,状态又转移到HR000,程序又重新从第一工步开始循环。停止时,按下停止按钮SB2,0001断开,辅助继电器1000为OFF,互锁指令断开,全部输出被禁止,但各保持继电器的状态是断电保护的,机械手停在现行的工步上。当重新按起动按钮时,互锁指令接通,停止前的输出被恢复,机械手继续在停止前某保持继电器为ON的工步动作。5 结束语本文介绍了日本OMRON公司生产的C系列P型小型多功能PLC在机械手步进控制中的设计应用。说明了机械手的动作原理,设计要求,程序设计方法。本文介绍的程序已在实际生产中获得了成功的应用。
论文先给你粘一部分看看,再加二十分,发给你一份,或者50元卖给你目录摘要 1第一章 机械手设计任务书 毕业设计目的 本课题的内容和要求 2第二章 抓取机构设计 手部设计计算 腕部设计计算 臂伸缩机构设计 8第三章 液压系统原理设计及草图 手部抓取缸 腕部摆动液压回路 小臂伸缩缸液压回路 总体系统图 14第四章 机身机座的结构设计 电机的选择 减速器的选择 螺柱的设计与校核 17第五章 机械手的定位与平稳性 常用的定位方式 影响平稳性和定位精度的因素 机械手运动的缓冲装置 20第六章 机械手的控制 21第七章 机械手的组成与分类 机械手组成 机械手分类 24第八章 机械手Solidworks三维造型 上手爪造型 螺栓的绘制 30毕业设计感想 35参考资料 36送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,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。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。第一章 机械手设计任务书毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。二、 培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。四、 培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。本课题的内容和要求(一、)原始数据及资料(1、)原始数据:a、 生产纲领:100000件(两班制生产)b、 自由度(四个自由度)臂转动180º臂上下运动 500mm臂伸长(收缩)500mm手部转动 ±180º(2、)设计要求:a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)b、液压原理图(一张)c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书(一份)(3、)技术要求主要参数的确定:a、坐标形式:直角坐标系b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。d、控制方式:起止设定位置。e、定位精度:±。f、手指握力:392Ng、驱动方式:液压驱动。(二、)料槽形式及分析动作要求( 1、)料槽形式由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。图机械手安装简易图(2、)动作要求分析如图所示动作一:送 料动作二:预夹紧动作三:手臂上升动作四:手臂旋转动作五:小臂伸长动作六:手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图 要求分析第二章 抓取机构设计
引 言在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物,并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运机械手,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC,对实验室现有的TVT—99D机械手模型进行开发。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、汽缸、气控机械抓手等;电气方面由步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件组成。我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。本课题是有我和徐立同同学合作共同完成,在整个设计过程中徐立同同学主要负责硬件方面如接线、画各个电气设备的电路接线图等;而我则是主要负责软件部分,在实际的设计调试过程中我主要负责PLC的接线编程、调试等工作。当然了硬件和软件是不分家的,谁也离不开谁,因此,在整个设计过程中各种方案的敲定与实施均是由我们俩个在指导老师的帮助下共同研究、推敲、讨论试验调试中确定的。为了能够实现机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。再加上本课题开发的机械手采用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制,是一种按预先设定的程序进行工件的搬运的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并要实现根据工件的简单的变化要求随时更改相关控制参数。为达到这些要求,我们设计的控制方案尽量在我们力所能及的范围内选择最佳的方案。如在本设计中遇到的对直流电机的控制问题中,在控制直流电机正反转的问题上通过老师的指导我们想到了两种控制方案:一种是在原设备的基础上加上四个继电器实现其控制功能;另一种则是根据三菱公司的FX2N系列PLC的输出端的内部电路的特点,可以在不增加其他设备的情况下实现控制要求。我在最大限度的满足工艺流程和控制要求的同时,还要考虑要有很高的性价比,因此我们选择了后一种方案。也许后一种方案有其弊端,但目前还没有发现。望大家多多指教。当然了,由于我们水平的限制和时间的仓促,在很多地方的控制方案还不是很理想,同时还遗留有很多的问题,需要进一步的研究中才能解决,望各位老师和广大同学批评和指教。
现今,伴随着我国科技、经济的飞速发展,我国的机械行业也取得了较大的进步。下文是我为大家整理的关于有关机械方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅析机械设计与机械制造技术
摘要:改革开放以后,我国科技发展水平越来越高,机械制造技术在与机械制图、电工、计算机应用技术等结合使用过程中不断发展,但是与国外先进技术相比还是有一定距离。本文就主要对机械设计与机械制造相关问题进行了分析探讨。
关键词:机械设计;机械制造;措施
引言
当代社会,随着社会的进步和科技的发展,人们对生活品质的要求越来越高,连带着对各种产品的标准越加严格,对产品的要求向着以下方面发展:合理的价格、高档的质量、方便性、多样化的种类、高度自动化、观赏性等。所以对机械设计以及机械制造的探究就显得非常有意义,能够对提升产品各方面的性质特点有所贡献。
一、机械设计的技术分析
1、机械设计的初期计划设计分析
机械设计要进行初期的计划设计,其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似,在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析,在分析要求的过程中,对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础,然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。
2、机械设计的设计方案分析
在机械设计中,方案设计是关键的部分,方案也是设计的灵魂,其决定着设计的成败。在设计阶段,会遇到很多的问题,主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能,同时,在功能方面也要进行满足。在方案设计方面,对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视.在设计阶段,主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。
3、机械设计的主要技术设计分析
机械设计中,对技术层面的要求最为严格,在这个阶段要对设计图纸进行校对,同时,要对图纸进行计算,对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计,设计时要进行非常严格的核对,不能出现疏漏的情况,同时,在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械,在设计时,要根据产品进行定型设计。
4、机械设计的技术发展趋势分析
(1)针对现代机械产品的机械设计
现代机械产品对机械设计提出了更高的要求,因此,在进行机械设计时,在技术层面一定要不断的进行改善.机械产品设计要更加具有智能化特点,主要的方式就是利用现代化设计手段,在设计过程中应用先进的设计软件和虚拟的设计技术,对产品设计进行虚拟化,同时,利用多媒体技术对产品的性能结构进行模拟演示,以达到更好的设计效果。
在机械设计方面要更加的系统化,机械设计中包含着很多的部件,这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计,同时,要具有一定的层次性,在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点,这种理念在设计方面比较简单,但是,要保证机械设计功能实现模块组合,在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性,要根据所生产的产品特性来进行机械设计,在这个过程中要利用计算机对产品进行构建,同时,进行必要的推理,最终形成方案设计。
(2)现代机械设计的未来发展与前景分析
机械产品在性能方面要更加的优良,因此,在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标,其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展,在激烈的市场竞争中能够获得发展空间,产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时,在经济环境不断变化的情况下,要不断开发新技术,这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势,主要体现在技术方面的创新,成本方面的降低,智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力,对企业未来的发展更加有利。
二、机械制造的技术分析
1、主要的机械制造工艺
当代机械制造的技术覆盖范围非常广,包括焊、钳等。而现代机械制造的焊接技术主要有:埋弧焊焊接技术,即在焊剂表层下靠燃烧电弧来完成焊接的焊接技术;电阻焊焊接技术是指将待焊接的物体牢牢压在正负两极之间,再接上电源,依靠电流经过被焊接物表面以及周边能够发热的效应,将其熔化,使它和金属融为一体的压力焊接工艺;螺柱焊焊接技术,就是使螺柱的一端和管件或板件的表面紧紧连接在一起;搅拌摩擦焊焊接技术就是在焊接时,除了焊接用的搅拌头,其余焊接消耗性材料如焊剂、焊丝等都舍弃的焊接工艺;气体保护焊焊接技术,即用电弧来发热的焊接技术。
2、先进的机械制造技术的特点分析
(1)全球化
在经济全球化前提下,机械的制造企业已经将资源配置扩散至全球范围,这促进了制造业在全球大范围的迅速扩展壮大。现代机械制造技术也承受着全球化的挑战,许多先进的机械制造技术层出不穷。一个机械产品的完成可能是几个国家或地区分工合作的结果,所以一个国家要想在经济全球化大背景下处于常胜地位,就要使本国的制造技术处于国际先进行列,再依据国情和具体的制造技术合理分配机械产品的制造工序。
(2)系统性的技术综合
随着社会的进步,现代科技在机械制造中的重要性也逐渐突出,先进的机械制造技术更是多种现代科技的有机结合。先进的机械制造技术不仅突出制造技术的本身,而且增大了制造技术的范围。现代机械制造技术已经渗透到产品的调研、设计、制造、生产以及销售等整个链条中,应用到的科学技术有自动化、现代化管理信息系统、计算机等,是一种综合性的制造。
(3)不断迎合市场经济
传统工艺制造的机械产品已经远远落后于现代市场对机械产品的需求,因此现代机械制造技术要在保留原有制造工艺的前提下努力创新,同时不断吸收世界各国的先进工艺,研究开发新的制造技术。这样才能使机械制造在竞争逐渐激烈的市场经济中占据有利地位。
(4)符合工业发展的新要求
现代工业正在迅猛的发展,而且各种新技术的体系也接连融入其中,如计算机技术、化工技术等先进的现代技术都很好的融合成了一体。现代工业前提下,机械制造要不断革新制造技术,努力提升生产的效率,进一步满足客户的需求,从而能够很好的进行市场的扩展。
3、我国机械制造技术的现况及发展趋势分析
现今,我国的机械制造业发展迅猛,究其原因,主要可以从机械制造的设计、制造工艺和管理等方面来分析:首先就是机械制造的设计方面,在工业比较发达的国家企业多数都应用先进的设计理论及方法,而且会对机械制造的设计数据进行不间断的更新,特别是计算机CAD软件技术的应用,更是让越来越多的机械制造企业走进了无图纸的时代,可目前我国紧缺这样类似的先进技术或者是应用得不广泛,需要有关部门和核心机械制造企业大力的宣传和推广;其次是机械制造的技术分析方面,目前机械制造的主要发展趋势是高精密、高精度加工,在发达的国家,一些高级的加工工艺如纳米、电磁、微型加工以及激光等加工技术都被广泛运用到实际的生产制造中,而目前我国这类高端技术应用得则很少甚至还没有开发出来。
因此,在我国的机械制造技术方面还有很大的发展进步空间,值得投入更多的精力去研究探索;最后就是机械制造的管理方面,在这个信息时代的大背景下,应用计算机技术来实行管理已经成为了一种必然趋势,随着机械制造的组织机制和生产方式的不断更新,精细生产(LP)、准时生产制(JIT)、敏捷制造(AM)以及制造资源计划(MRPⅡ)等先进的管理思想应运而生,而在我国这些先进的管理理念则比较稀少,只有极少数的机械制造企业引进了这些管理机制,因此我国的机械制造企业要多多引进这类先进的制造管理理念,提高机械制造的效益与效率。
结束语
综上所述,要想促进机械制造业的发展,就必须不断提高机械制造技术和精密加工工艺的发展及应用水平。而机械设计对机械制造来说非常的重要,因此在机械设计过程中要严格把关,保证质量,实现高标准、高质量的机械生产。
参考文献
[1]郭健禹.现代机械制造技术的发展方向探析[J].中国科技纵横,2011(18).
[2]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6).
[3]陈海平.试析我国机械制造技术的现状及发展方向[J].价值工程,2013(18).
浅析电梯的机械装置及机械结构
摘要:随着高层建筑的进一步增多,电梯也开始频繁出现在我国的各大商场及居民建筑物中,电梯为人们的生产及生活活动带来了方便与快捷的同时,所出现的安全事故等问题也为人们的正常生活秩序造成了严重的影响。
关键词:电梯;机械装置;机械结构
引言
电梯给人们的生活带来了方便和快捷,但是,当电梯出现故障的同时也给人们带了不便甚至危害到了人们的生命安全。因此,应对电梯结构进行进一步的研究和完善。
一、电梯的概念及分类
1、电梯的概念
虽然电梯十分普及,多数人也都使用过电梯,但是人们对于电梯的理解却仅仅局限于狭义的概念方面,所谓狭义的电梯指的是对规定楼层进行服务的,具有轿厢等垂直或是倾斜的升降设备,不包括自动人行道以及自动扶梯等等。对于广义的电梯而言,其主要指的是具有动力驱动的,可沿着刚性导轨进行运行的箱体或是沿着固定的线路进行运行的梯级、踏步等等,可对人或货物进行升降或平行运送的机电设备。其既包括普通意义上的载人或载货电梯,也包括自动扶梯以及自动人行道等等。
2、电梯的分类
按其运行速度快慢来分,可将电梯分为四大类:低速、快速、高速以及超高速四类电梯。对于低速电梯而言,其主要指的是运行速度小1m/s的电梯,多数货梯的运行速度均在此速度区间内;快速电梯指的是运行速度在1m/s-2m/s之间的电梯,通常而言,15层以内的多层客梯以及住宅电梯的运行速度均在此区间内;高速电梯主要指的是运行速度在2m/s-4m/s之间的电梯,高层写字楼中常为此种类型的电梯;而超高速电梯的运行速度超过4m/s,主要用于分区进行控制的高层大厦中。
根据电梯使用用途的不同,可将其分为乘客、载货、医用、杂物、观光、车辆以及船舶等多种类型的电梯,除了常用电梯以外,还有不少种类较为特殊的电梯,例如,建筑施工电梯、斜行电梯以及立体停车场用电梯等等。
二、电梯的机械结构及主要装置分析
1、门系统
门系统的主要任务是在电梯运行的过程中关闭电梯的轿厢空间门与各层的层门以免乘客出现意外。门系统是电梯安全保障的重点之一,门系统必须保障的几点是:在轿厢没有升到层门并停好之前层门自动闭锁(某商场就出现过电梯因意外导致层门闭锁失灵,结果一个乘梯的顾客看也没看就走了进去);在轿厢运动过程中轿厢门必须自动闭锁。
2、曳引系统
曳引系统的主要目的就是牵引轿厢上上下下到达乘梯者指定的层数。曳引系统主要由导向轮、限速轮、曳引钢索、曳引机等组成。曳引机即俗称的电梯主机,是为电梯提供动力的装置。电梯主机根据其电机可以分为交流曳引机与直流曳引机;根据其减速方式可以分为无齿轮曳引机与有齿轮曳引机;按其速度可以分为低、中、高、超高速曳引机;据其结构形式可分为卧式曳引机与立式曳引机。电梯的轿厢与对重是通过同一根曳引绳挂在同一个曳引轮上的。轿厢的重量与对重的重量使曳引轮与曳引绳之间产生摩擦力,曳引机则驱动曳引轮转动从而以摩擦力驱动轿厢的上下。
3、轿厢系统
轿厢就是我们平常进入到电梯里的厢式空间。轿厢一般是由轿底、轿门、轿顶、轿壁等部件组成的。轿厢是四大空间中唯一的乘客空间。轿顶与轿门对面的轿壁通常为镜面,轿顶处安装有监控装置。轿厢是电梯的承重与承载空间也是我们最熟的空间,但是我们不知道的是轿厢的底部还有称重装置,可以精确地称量出目前电梯上所有乘员的总重量,一旦这个总重量超出了电梯的额定重量,则发出声音报警,现在许多电梯已经将原来单调的警示音改成了语音报警,以提示电梯目前处于超生停止运行状态,必须对重要做出调整。这时候只要下去一个或几个人只要不超过额定的重量电梯就可以继续运行了。
4、导向系统
电梯的导向系统主要由导轨、导轨架、导靴等组成。导向系统的功能就是对轿厢与对重的自由度进行限制,约束对重与轿厢在各自的轨导上运行,以免发生碰撞,因为对重与轿厢其实挨得很近,如果不加以约束非常容易相撞。在意外停电、曳引绳断裂等意外发生时,导向系统可以将轿厢卡死在导轨上以防止其做自由落体式坠落从而造成人身伤亡。导轨能控制电梯的升降方向,控制了轿厢和对重在水平方面的移动,使得轿厢与对重在井道中处于合理的位置,避免发生倾斜。电梯井道中共有4根导轨,2根为对重架导向,2根为轿厢导向。利用螺栓、螺母与压道板实现导轨的固定。而导轨架之间的距离需控制在3-5m长的导轨上,且数量必须在2个以上。导轨在安全钳动作时,可当成被夹持的支承件,支撑轿厢或对重。
5、重量平衡系统
此系统主要包括了对重、补偿绳、补偿装置以及补偿缆等。对重用的钢丝绳经曳引轮与导向轮同轿厢相连,并负责在运行过程中对轿厢及电梯的负载进行平衡。对于对重重量值而言应严格依据电梯的额定载重量相关要求进行配置,以尽可能确保电梯处于一个最佳的工作状态。若电梯的曳引高度大于30m时,曳引钢丝绳的差重将会对电梯的运行稳定性及其平衡状态造成影响,因此,必须进行补偿装置的增设,例如,补偿链及补偿缆等等。
6、机械装置
电梯作为垂直交通工具,安全必须绝对保证。在此主要介绍限速器、安全钳、缓冲器及终端超越保护装置。
限速器和安全钳
限速器能够反映轿厢或对重的实际运行速度,当电梯的运行速度达到或超过设定的极限值时(一般为额定速度的115%以上),限速器停止运转,并借助绳轮中的摩擦力或夹绳机构提拉起安装在轿厢梁上的连杆机构,通过机械动作发出信号,切断控制电路,同时迫使安全钳动作,从而使轿厢强行制停在导轨上,只有当所有安全开关复位,轿厢向上提起时,安全钳才能释放。当安全钳没有恢复到正常状态时,电梯不能使用。所以限速器是电梯超速并在超速达到临界值时,起检测及操纵的作用。
缓冲器
缓冲器是电梯极限位置的最后一道安全装置。当所有保护措施失效时,带有较大的速度与能量的轿厢便会冲向底层或顶层,造成机毁人亡的严重后果。设置缓冲器的目的,就是吸收、消耗轿厢能量。一般在对重侧和轿厢侧都分别设有缓冲器。缓冲器的类型有弹簧型和液压型。由于弹簧缓冲器受到撞击后需要释放弹性变形能,产生反弹,造成缓冲不稳,因此一般只用于额定速度1m/s以上的低速梯。液压缓冲器,是以消耗能量的方式缓冲的,因此没有回弹现象,缓冲过程相对平稳,噪声又小,因此在快速和高速电梯中被普遍使用。
终端超越保护装置
终端超越保护装置的作用,在于避免电梯的电气系统失效,而造成轿厢越过上、下端站能够持续运行,引起冲顶、撞底等意外的发生。终端超越保护装置,通常安装在轿厢导轨的上、下终端支架上,其主要是由减速开关、限位开关、极限开关并配有打板、碰轮、钢丝绳等构件组成。打板在电梯失控后,会因轿厢的运行而与减速开关相碰,让开关内的接点送出电梯停止运行的指令信号。若这种方式无法停止电梯,则需要利用限位开关的动作,使得电梯往相反的方向运行。若电梯依旧无法停止,极限开关将把电源断开,电梯迅速停止。
结束语
综上所述,虽然电梯的机械结构较为简单,但其机电一体化程度相对较高,所应用的自动化技术也相对较为先进,电梯控制电路及过程复杂程度高。但是,同其他任何机电系统相同,电梯的装置以及机械结构间也存在着不少问题。因此,现有电梯仍需进一步完善,应将传统的曳引绳牵引电梯转变为磁悬轨道动力牵引电梯,并采用固定轨道对电梯进行固定,以确保电梯使用过程的安全性。
参考文献
[1] 叶安丽.电梯控制技术[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]丁立强.曳引电梯动态特性研究及其仿真平台开发[D].杭州:浙江大学,2005.
现代化的机械制造技术是一种一体化、综合性、系统的技术手段。下面是我为大家整理的机械制造自动化毕业论文,供大家参考。
摘要:随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。
关键词:机械制造;自动化
1机械制造和自动化技术应用现状
(1)机械制造技术应用现状。目前,我国机械制造业正处于迅速发展阶段,越来越多的企业开始应用新的生产工艺。然而由于起步较晚,尚无法同西方发达国家的制造业相提并论。发达国家的机械制造工艺比较先进,以高密度加工为代表的一系列先进加工工艺已经广泛应用于生产实践,而我国相当一部分的机械制造业企业仍旧使用一些比较落后的加工工艺,常见的如抛光、铸锻以及水刀等。
(2)机械自动化技术应用现状。随着信息技术水平的不断提高,机械自动化技术也迎来了良好的发展契机。国外工业水平较高的国家已经普遍在机械制造领域引入和应用了现代的计算机集成化技术,在一定程度上实现了机械加工的智能化。受多方面因素影响,我国机械制造自动化水平相对偏低,仍旧以初级操作自动化为主。
2机械制造技术的应用
(1)网络化应用。随着网络技术水平的不断提升,给机械制造企业的运作模式带来了巨大变化。无论是材料采购,还是产品设计和生产,又或者是市场营销,均有了明显提升。机械产品的制造在很大程度上摆脱了地域的束缚,能够从不同国家和地区获取所需材料以及相关技术,与此同时,还可以将产品推销到国际市场。在网络化环境下,机械制造企业之间的交流日渐频繁和深入,不仅表现在产品开发方面,同时还表现在管理经验方面,为企业健康发展注入了新鲜活力。
(2)虚拟化应用。所谓机械制造虚拟化是指,利用计算机系统具有的仿真功能以完成对真实操作的模拟。在虚拟化技术的帮助下,能够对有待开发的目标产品予以模拟式制造,了解其存在的不足,并加以改善,从而提升和保证真实产品的质量。与此同时,虚拟化也能够对产品本身具有的可加工性予以检验。由此可见,虚拟化的应用可以大幅减少产品制造过程中资源的无谓消耗,提升产品质量。
(3)绿色化应用。传统机械制造技术会导致一定的环境污染问题,在环境污染不断加剧的背景下,如果实现机械制造的绿色化成了业界的热点研究之一。对于机械制造而言,其绿色化应用集中反映在下述方面:①产品的绿色生产;②企业绿色管理;③绿色机械;④产品的绿色设计等。在当前背景下,绿色化应用具有相当积极的现实意义,一方面可以减轻对环境的污染,另一方面可以提升对资源的实际利用率。
3机械自动化技术的应用
(1)自动化信息系统。对于机械制造而言,其自动化信息系统主要包括下述内容:①辅助制造;②计算机辅助设计;③工艺辅助设计等。所谓辅助制造指的是,通过计算机以完成对产品的生产控制;所谓计算机辅助设计指的是,设计工作者利用一些配套的计算机软件对机械产品进行相关设计;所谓工艺辅助设计指的是,不断提升和改善产品的制作工艺。
(2)自动化供输系统。该系统指的是,在计算机的帮助下完成对原材料、半成品以及最终产品的传输。其主要包括三大部分:①单机自动组件;②自动输送设备;③自动化软件系统等。在机械机制的整个自动化系统中,自动化物资供输系统属于不可或缺的组成部分,发挥着相当重要的作用。
(3)自动化生产系统。该系统指的是,通过计算机系统以自动化方式持续地将产品的一系列组件正确地拼装到一起。在机械制造中引入自动化生产系统,可以大幅降低人工操作的失误率,提升生产效率,有利于营造理想的作业环境,不仅如此,还能够有效提升和保证产品质量。
4机械制造和自动化应用前景展望
随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。就机械自动化制造技术现阶段的发展情况来看,我国在该方面应做好以下两点工作:首先,应明确计算机集成技术的重要性,并将其更好地应用于实践,从而不断提升机械制造的集成程度。其次,应明确智能化技术的重要性,在机械制造过程中实现人机之间的有效互动,从而赋予机械制造体系以理想的自适应能力。可以预见,在未来的机械制造领域,智能化技术将发挥出越来越重要的作用,成为机械制造的主流发展趋势之一。
参考文献
1、机电一体化在煤矿机械中的应用研究李荣昌;煤炭技术2013-08-10
2、现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析左洁;金田2013-02-15
摘要:自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。
关键词:机械制造;自动化
随着科学技术的迅猛发展与日益激烈的国际竞争,机械制造业的关注度与重视度越来越高,并得到了很好的发展。机械制造是与人们的日常生活紧密相关的一个行业,人们在日常的生产生活方式受机械制造技术的影响。由此可见,机械制造业的发展在社会经济中有着举足轻重的地位。如何提高当今机械制造业的科技含量和技术水平,是研究机械制造发展的课题。因此,引入自动化技术是机械制造业在发展中进行升级与转型和提高生产效率的必然要求,也是未来机械制造业的发展方向。
1目前的自动化应用与机械制造业的现状
机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。
在管理上
自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。
在设计上
发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。
制造的工艺上
先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。
自动化的技术上
在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。
2自动化技术在机械制造业应用中的意义
自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。
3我国对于机械自动化技术的应用
生产的自动化
自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。
在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合
CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。
信息的自动化
计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。
检测的自动化
原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。
4自动化技术在机械制造中的发展策略
自动化技术的发展要因地制宜
机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。
低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高
效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上会有很大的提高。
自动化技术要提高其自身的技术含量
自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。
要发展与之配套的自动化技术
机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。
5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势
集成化的发展方向
集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。
智能化的发展方向
在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。
敏捷化的发展方向
机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的核心与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。
6结语
自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。在科学技术与社会经济的发展中,自动化技术与机械制造技术的有机结合,促进了生产效益的大幅度提高,保证了产品质量,在生产过程中对工作人员的劳动强度也起到了降低的作用,也促使在激烈的市场竞争中,企业有了长足的发展空间,因此,自动化技术在机械制造业领域中的应用要越来越完善,符合社会实际情况的发展要求,不断地提高社会效益与生产效益。
参考文献
1、关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究芦景英;科技创新导报2012-10-21
论文题目有很多,不知道你想要具体那个方面的,题目选择很关键,选好了题目,到期后写论文也就很好做了。具体你告诉我下,我给你提供题目。
简单的毕业设计有: 1、可伸缩带式输送机结构设计。2、AWC机架现场扩孔机设计 。3、ZQ-100型钻杆动力钳背钳设计 。4、带式输送机摩擦轮调偏装置设计。5、封闭母线自然冷却的温度场分析 。毕业论文有:1、撑掩护式液压支架总体方案及底座设计 。2、支撑掩护式液压支架总体方案及立柱设计 。3、膜片弹簧的冲压工艺及模具设计 。4、带式输送机说明书和总装图 。
铝合金电阻点焊广泛应用于航空航天、电子、车辆及轻工部门等领域,在现代制造业中具有重要的地位。然而,由于铝合金电阻点焊在连续点焊过程中存在焊点质量不稳定和电极使用效率低等问题,限制了电阻点焊在这些领域内的应用和推广。造成这一问题的主要原因是点焊过程中电极端面的铜铝合金化现象,而电极端面较高的温度与压力分布又对合金化反应起决定性作用。电阻点焊过程是一个高度非线性、多物理场耦合(热、电、力)作用的复杂过程。焊接时间的短暂性,熔池形成过程的不可见性,都给试验观察带来了困难,因此,本文拟采用数值模拟的方法,以ANSYS软件为工具,对铝合金点焊过程中铜铝合金化的反应机制进行模拟研究。具体研究成果如下:本文根据弹塑性理论和接触性理论对电阻点焊预压阶段的接触行为进行数值分析,获得了铝合金点焊接触面的初始接触区域。并在此基础上,根据点焊过程的基本方程,建立了铝合金电阻点焊过程的热、电、力耦合模型。利用所建立的耦合模型对铝合金点焊的温度场、应力场进行数值模拟分析,结果表明:在点焊初始阶段,由于接触电阻的分布很不均匀,造成接触面上的局部区域产生很高的温度,甚至能达到铜铝之间产生合金化反应的温度。但这种加热不均匀的现象持续时间非常短,且大部分分布在电极端面的边缘处,该处也为应力集中处。为了进一步研究铜铝合金化反应的机理,本文建立了一种基于铜和铝扩散反应进行的有限元模型。由于热传导方程和扩散方程在表达形式上的相似性,所以用模拟热传导的方式来模拟铝在铜电极中的单向扩散过程,以温度分布表示扩散浓度的分布情况。通过对扩散反应的分析,提出了在点焊过程中发生铜铝合金化的可靠性理论:铜和铝在电极压力的作用下形成机械混合物,并以原子扩散的形式不断进行原子级别上的混合,形成铝在铜中的固溶体α(Cu),当铝元素在铜基中的含量超过,并且达到铜铝的共晶反应温度时,便生成了铜铝金属间化合物。另外,在高温高压下电极端部会产生塑性变形,提高电极内部的位错密度,利于铝原子的扩散。
现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。 关键词:工业机器人 应用 工业 1 引言 工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。 2 工业机器人的主要运用 (1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。 (2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。 (3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。 焊接机器人 点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。 点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。 弧焊机器人 弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。 1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆 图1 弧焊机器人系统的基本组成 弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~ ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。 喷漆机器人 喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点: (1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气; (2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点; (3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。 搬运机器人 随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。 装配机器人 装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。 机器人柔性装配系统 机器人正式进入装配作业领域是在“机器人普及元年”的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。 机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。 3 结束语 工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。 工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》 摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。 关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性 随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。 一、工业机器人的发展历程 第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。 我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。 上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。 进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。 我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。 二、工业机器人的发展趋势 机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于 PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的 热点 之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。 总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。 三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景 我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点: 首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。 第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。 第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□ 参考文献: [1]任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的研究.华中科技大学,2006年. [2]钟新华,蔡自兴,邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究.华中科技大学学报(自然科学版),2004年S1期. [3]张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学,2005年. [4]李磊,叶涛,谭民,陈细军.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002年05期. [5]杜玉红,李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动,2006年05期. [6]徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制研究.南京林业大学,2005年. 工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》 1机电一体化技术的应用现状 工业机器人。 工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。 分布式控制系统。 分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。 2机电一体化技术的发展趋势 人工智能化。 人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。 网络化。 网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。 环保化。 在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。 模块化。 由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。 自带能源化。 机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。 3结语 综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。 猜你喜欢: 1. 初三机器人科学论文2000字 2. 工业智能技术论文 3. 传感器技术论文范文 4. 机器人科技论文3000字 5. 初三智能机器人科技论文2000字 6. 人工智能机器人的相关论文
随着科技的进步,智能机器人的性能不断地完善,因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文,供大家参考!机器人的科技论文篇一:《浅谈智能移动机器人》 摘要:随着科技的进步,智能机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围也越来越广,广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术,提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构,并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上,论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。 关键词:智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言 上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天,机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术 由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景,使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为:(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架,机器人所有的模块都依靠其支撑,机械机构单元的结构,性能,强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发,使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高,机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效,更加轻便美观,更加环保节能,更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官,机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集,然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号,输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分,能根据控制中心的命令执行命令,完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构,执行机构的设计影响着对要执行动作的效率,精度,稳定性,可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分,它如人的大脑一样,调控着整个系统,一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总,存储,对所有信息分析,规划决策,输出命令。使机器人有目的的运行。 智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果,从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人 我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能,前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度,带动相关的平面连杆机构运动,从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构,前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动,带动平面连杆机构的运动,实现前后轮的伸展和收缩,实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度,通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况 随着科技的进步,机器人的功能不断完善,智能移动机器人的应用范围也大大拓宽,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。 陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期,苏美为了完成对宇宙空间的占领,完成月球探测计划,各自研制开发并应用了移动机器人,通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事,可以完成排除爆炸物,扫雷,侦查,清除障碍物等等,近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。 水下智能移动机器人 近年来,人们对资源的渴求加大,开始对原子能和海洋资源的开发,加之水下环境十分复杂(能见度差,定位困难,流体变化等),水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”,这架深水机器人能够下探到6000米深的海底,寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。 仿生智能移动机器人 近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势,例如,蛇形机器人重心低,能够模仿蛇的动作,穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景 影响移动机器人发展的因素主要有:导航与定位技术,多传感器信息的融合技术,多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括: (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展,人们对人机交互的技术的要求越来越高,具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能,人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难,但是终有一天,随着科学技术的突破,它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的,自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓,各种危险的复杂多变的环境,人类无法涉足,因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现,高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展,机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的,在日常生活中为人们服务。例如在家庭中,机器人可以帮助人们做各种家务,和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域,不同的目的,设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向,如纳米机器人,宇宙探索机器人,深海探索机器人,娱乐机器人等等。 6 结束语 总之,智能移动机器人涉及到传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活,安全可靠,操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着,但是实现高适应性,智能化,情感化,多功能化的移动机器人还有很长的路要走。 参考文献: [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二:《浅谈机器人设计 方法 》 摘要:机器人是人类完成智能化中非常重要的工具,随着时代的发展,机器人已经在世界有了一定的发展,甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题,因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。 关键词机器人;设计;方法 1.前言 纵观人类的发展史,工具的进步才能带动人类的文明,如今设计朝着智能化的方向在发展,机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物,因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计 在现代科学技术不断发展的背景之下,工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成:控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,运算速度快,具有多路PWM输出,可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理,并输出控制信号给驱动放大电路,从而控制电机转速,此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好,而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走,循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器,发射管为普通LED灯,接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为:不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度,光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线,就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端,并与电位器设定的电压V0相比较,当Vx>V0时,比较器输出高电平,当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中,中间三个灰度传感器起巡线的作用,两端的灰度传感器起探测弯道作用,剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明,这样的灰度传感器的布置图,机器人循迹的效果好,且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器,当红外感应避障模块靠近物体时,输出低电平信号;当没有感应到物体时,输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口,控制程序就能起到探测障碍物的作用,当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速,因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块,其输入电压为11V到24V,最大输出电流为20A,满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm,堵转力矩为,具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号,分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能:①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心,把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为,而循迹机器人需要较大电流,所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容,过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块:照相机实时捕捉图像,处理转化后和初始图像进行处理比较,找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块:视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器,控制器可以作客户机或服务器实时传输数据,:定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块:把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人,控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块:进行运动轨迹规划和速度规划,根据机器人当前的位置和目标位置,选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹),然后对轨迹、速度进行插补,插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性,再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块:根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块:根据控制器所发送数据,结合各伺服控制参数,驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理 精度标定 精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前,需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数,给运动学、控制器系统,机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块,确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。 视觉处理软件 包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系,此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系,随着机器人运动而实时改变位置,此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。 人机界面设计及实现 当机器人出现故障,不能自动移动位置时,比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时,此时可以进入手动页面,选择机器人操作,移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线,需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数,等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能,产品覆盖了袋子、箱子,以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量,改变产品方向,单步数量修改,产品位置移动以及旋转等设置。本页面中,示例生成了每层五包的袋装产品,编号从1到5,可以通过调整编号的顺序,达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语 总之,在进行机器人的设计过程中,要根据设计的用途进行针对性的设计,对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决,随着机器智能化的推广,无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。 参考文献: [1]张海平,陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件,2012(3):70-72. [2]朱华栋,孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运,2008(11):125-126. [3]金长新,李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息,2005(21):132-134. 机器人的科技论文篇三:《浅谈igm焊接机器人的故障处理》 [摘 要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理,以及在实际工作中机器人的常见故障现象,对故障产生的原因进行分析,并提出了相应的维修方法。 [关键词]igm焊接机器人 工作原理 故障处理 0 前言 机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入,对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性,发挥机器人的最大优势,针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。 1 igm焊接机器人组成及工作原理 igm焊接机器人的组成 igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。 igm焊接机器人工作原理 igm焊接机器人内部轴控制原理:通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息,处理后的信息送馈到伺服驱动器,由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制,然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时,编码器同步运行,并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板,通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板,做下一个周期的计算处理,此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。 2 igm焊接机器人故障诊断及分析 焊接机器人故障类型 焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障,由机器软件造成的故障,如系统停机 死机 的现象;由机器硬件造成的故障,如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说,自然故障和突发故障的排除就显得困难,因为这种维修不仅仅针对故障单元本身,还要对系统进行改进,这就需要周密分析,对故障诊断进行优化和改进,避免排除过的故障重复出现,使系统进一步稳定可靠。 igm焊接机器人常见故障处理 机器人开机后示教器无报警信息,但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气,发现送丝系统无法手动送丝,保护气瓶有压力,但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板,都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的,可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。 回路阻抗的测试步骤: i把连接工件的地线接好,保证地线夹与工件接触部分干净良好; ii接通机器人电柜电源,将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置; iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。 iv取下焊枪喷嘴,拧上导电嘴,将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是,测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时,送丝机和冷却系统不启动; v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中,右显示屏显示“run”; vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳),说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试,焊接机器人能正常引弧,应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。 igm机器人在焊接过程中,引弧困难、焊接电流极不稳定,且经常断弧,反复出现“Arc fault”电弧故障。 i检查接地电缆,测量回路电阻值为Ω,正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)与送丝轮的公称直径相匹配。 iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后观察焊枪喷嘴处,存在大量粉尘的切粉,手动送出的焊丝不光滑平整,有小量弯曲及伤丝情况,说明送丝不畅。 v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开,手盘焊丝盘将焊丝收回,发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。 vi检查送丝轮磨损情况,V型送丝槽不易过深过宽,以正好放置一根Ф规格的焊丝为佳,间隙过大,将影响送丝的稳定性,焊接电流的稳定性。拆下送丝轮,发现送丝轮磨损严重,圆度误差较大,送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控,就会高速送丝,焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速),不能提供稳定的电流、电压,造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管,并进行压力调整,故障解除,焊接正常。 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时,回零参数自动丢失,重新校零、输入参数,保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常,检查后备电池(缓冲电瓶,用于关机或意外掉电情况下,为系统提供短时间供电,进行信息的存储)测量电压值,一个为,一个为12 V,总电压为21 V,正常值为24V,更换一组电池后一切正常,再未出现数据丢失现象。 突发故障的分析及处理 该故障无可预见性,事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障,如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压 电源故障 、通讯故障等,反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常,但不久又出现报警,这类故障造成整个系统不稳定。 为了进一步判断驱动器的好坏,缩小故障范围, 对编码器进行检查,RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器,它是一种电磁部件,可以传递旋转角度的信息,由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成,原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下,分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值,结果没有一项有阻值,说明编码器出现异常。 找到12轴伺服电机,检查发现编码器插头锁紧并帽已退出,插头连接松动。将插头重新安插,锁紧到位,再次测量11-12端子阻值为94Ω,13-5端子阻值为65Ω,14-4端子阻值为65Ω,9-10端子阻值为600Ω,说明各绕组正常。上电后,驱动可正常打开,故障解除。 3 结束语 维修工作是理论指导实践,实践促进理论的一个反复过程,理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入,更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力,操作中一定要注意观察,不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态,要养成做工作记录的好习惯,归纳 总结 各类故障现象以及处理过程,积累故障诊断和维修方面的 经验 ,以提高维修水平。 参考文献 [1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆:中国嘉陵工业股份有限公司,2003. [2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社,2014. [3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春:长客股份制造中心,2011. 猜你喜欢: 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文
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1、撑掩护式液压支架总体方案及底座设计 。
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3、膜片弹簧的冲压工艺及模具设计 。
4、带式输送机说明书和总装图 。
模具类毕业设计OO:3484143381毕业论文箱体锁扣注射模具设计(内含两份)2毕业论文利用Pro/e进行电话机机壳模具设计3毕业设计冲压工艺及模具设计4毕业设计冲裁垫片模具的设计5毕业论文旋转体的冲压工艺与模具设计6毕业设计论文(说明书)封闭板成形模及冲压工艺7毕业论文塑料盒模具8毕业设计圆球模具设计与制造9毕业设计罩壳设计说明书10毕业设计压铸模设计11毕业设计带式输送机的传动装置12毕业设计手柄冲孔、落料级进模设计与制造13毕业设计硅胶(RB)手机按键模具分析与制作14毕业设计注射器盖毕业课程设计说明书15毕业设计离合器冲模设计16毕业设计托板零件冲模设计17冲压摸具毕业设计设计该零件的冲裁模18基于PROE的模具设计(附PROE零件图,操作录像)19毕业论文盖冒垫片模具设计说明书20毕业设计发动机支承限位件的模具设计与制造21毕业设计论文塑料模具设计(注射器盖)22毕业设计喷墨打印机部件模具设计23毕业论文手柄限位杆盒冲压件设计24毕业设计冰箱调温按钮塑模设计说明书25毕业论文瓶盖拉深模的设计26毕业论文箱体锁扣注射模具设计(内含两份)27毕业论文密封垫片冲裁模设计28毕业论文塑料闸瓦钢背弯曲模设计29毕业论文22型车门垫板冲裁模设计与制造30毕业设计HFJ6351D型汽车工具箱盖单型腔注塑模设计31毕业设计论文封闭板成形模及冲压工艺32毕业设计“远舰”轿车双摆臂悬架的设计及产品建模33毕业设计说明书电池板铝边框冲孔模的设计34毕业设计油封骨架冲压模具设计35水管联接压盖模具设计毕业设计36毕业设计外缘翻边圆孔板的塑料模设计37宁波工程学院机械工程系毕业设计塑料模38塑模具设计39XX轻工职业技术学院毕业设计管座及其加工模具的设计40机械工程系模具专业2006届毕业设计说明书:横排地漏封水筒注塑模机械,机电类毕业设计1毕业设计可伸缩带式输送机结构设计2毕业设计AWC机架现场扩孔机设计3毕业论文复合化肥混合比例装置及PLC控制系统设计4机械设计课程设计带式输送机说明书和总装图4毕业设计冲压废料自动输送装置5专用机床PLC控制系统的设计6课程设计带式输送机传动装置7毕业论文桥式起重机副起升机构设计8毕业论文两齿辊破碎机设计963CY14-1B轴向柱塞泵改进设计(共32页,19000字)10毕业设计连杆孔研磨装置设计11毕业设计旁承上平面与下心盘上平面垂直距离检测装置的设计12..机械设计课程设计带式运输机传动装置设计13皮带式输送机传动装置的一级圆柱齿轮减速器14毕业设计(论文)立轴式破碎机设计15毕业设计(论文)C6136型经济型数控改造(横向)16高空作业车工作臂结构设计及有限元分析172007届毕业生毕业设计机用虎钳设计18毕业设计无轴承电机的结构设计19毕业设计平面关节型机械手设计20毕业设计三自由度圆柱坐标型工业机器人oo:348414338
这也叫毕业设计?太简单了吧我做过这课程设计,这个网上有很多啊你们学校图书馆不能查资料吗用数据库检索的话更多了
先给你发点类似的看看,满意的话加分,给你发一篇完整的,不满意就算了。摘要 1第一章 机械手设计任务书 毕业设计目的 本课题的内容和要求 2第二章 抓取机构设计 手部设计计算 腕部设计计算 臂伸缩机构设计 8第三章 液压系统原理设计及草图 手部抓取缸 腕部摆动液压回路 小臂伸缩缸液压回路 总体系统图 14第四章 机身机座的结构设计 电机的选择 减速器的选择 螺柱的设计与校核 17第五章 机械手的定位与平稳性 常用的定位方式 影响平稳性和定位精度的因素 机械手运动的缓冲装置 20第六章 机械手的控制 21第七章 机械手的组成与分类 机械手组成 机械手分类 24第八章 机械手Solidworks三维造型 上手爪造型 螺栓的绘制 30毕业设计感想 35参考资料 36送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,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。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。第一章 机械手设计任务书毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。二、 培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。四、 培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。本课题的内容和要求(一、)原始数据及资料(1、)原始数据:a、 生产纲领:100000件(两班制生产)b、 自由度(四个自由度)臂转动180?臂上下运动 500mm臂伸长(收缩)500mm手部转动 ±180?(2、)设计要求:a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)b、液压原理图(一张)c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书(一份)(3、)技术要求主要参数的确定:a、坐标形式:直角坐标系b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180?。c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。d、控制方式:起止设定位置。e、定位精度:±。f、手指握力:392Ng、驱动方式:液压驱动。(二、)料槽形式及分析动作要求( 1、)料槽形式由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。图机械手安装简易图(2、)动作要求分析如图所示动作一:送 料动作二:预夹紧动作三:手臂上升动作四:手臂旋转动作五:小臂伸长动作六:手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图 要求分析第二章 抓取机构设计手部设计计算一、对手部设计的要求1、有适当的夹紧力手部在工作时,应具有适当的夹紧力,以保证夹持稳定可靠,变形小,且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节,对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。2、有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时,一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围,可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关,如工件的形状和尺寸,手指的形状和尺寸,一般来说,如工作环境许可,开闭范围大一些较好,如图所示。图 机械手开闭示例简图3、力求结构简单,重量轻,体积小手部处于腕部的最前端,工作时运动状态多变,其结构,重量和体积直接影响整个机械手的结构,抓重,定位精度,运动速度等性能。因此,在设计手部时,必须力求结构简单,重量轻,体积小。4、手指应有一定的强度和刚度5、其它要求因此送料,夹紧机械手,根据工件的形状,采用最常用的外卡式两指钳爪,夹紧方式用常闭史弹簧夹紧,松开时,用单作用式液压缸。此种结构较为简单,制造方便。二、拉紧装置原理如图所示【4】:油缸右腔停止进油时,弹簧力夹紧工件,油缸右腔进油时松开工件。图 油缸示意图1、右腔推力为FP=(π/4)D?P ()=(π/4) 25 10?=、根据钳爪夹持的方位,查出当量夹紧力计算公式为:F1=(2b/a) (cosα′)?N′ ()其中 N′=4 98N=392N,带入公式得:F1=(2b/a) (cosα′)?N′=(2 150/50) (cos30?)? 392=1764N则实际加紧力为 F1实际=PK1K2/η ()=1764 经圆整F1=3500N3、计算手部活塞杆行程长L,即L=(D/2)tgψ ()=25×tg30?=经圆整取l=25mm4、确定"V"型钳爪的L、β。取L/Rcp=3 ()式中: Rcp=P/4=200/4=50 ()由公式()()得:L=3×Rcp=150取"V"型钳口的夹角2α=120?,则偏转角β按最佳偏转角来确定,查表得:β=22?39′5、机械运动范围(速度)【1】(1)伸缩运动 Vmax=500mm/sVmin=50mm/s
西门子PLC在机械手控制中的应用论文编号:ZD296 论文字数:11309,页数:23内容摘要 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式的输入/输出,控制各种类型的机械或生产过程。使用PLC控制比使用接触器继电器控制更加简单、稳定、易维修,并可保证系统运行的经济性和智能化。 本课题以西门子PLC为核心,针对洗涤房2台机械手工程,设计了机械手自动控制系统。首先根据系统要求,对PLC进行了选型,确定了PLC系统的输入输出,画出了输入输出接线方式,同时对系统的软件进行了设计。 本系统为机械手设计提供了一个切实可行的方案,该方案具有性能可靠、生产效率高的特点。系统的构建思想和方法对于其它自动化系统也有一定的借鉴意义。关键词:机械手;可编程控制器PLC;顺序控制目 录内容摘要 I1 引 言 机械手原理 工业机械手各部分功能 机械手在国内外发展状况 本文研究的主要内容 52 系统硬件控制电路设计 搬运机械手控制及要求 可编程控制器的选型 控制系统I/O端口分配 电动机电气线路 133 系统软件设计 软件方案 系统主程序设计 164 结论 20参考文献 21 以上回答来自: