2353 車床上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2353 車床上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),車床,機(jī)械手,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告1河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班級：08 機(jī)制—2 班姓名：廖祥磊學(xué)號：0828070129河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告2指導(dǎo)老師：楊志波目錄一、實(shí)習(xí)目的及意義二、實(shí)習(xí)任務(wù)三、實(shí)習(xí)時(shí)間四、實(shí)習(xí)地點(diǎn)五、實(shí)習(xí)企業(yè)概況六、實(shí)習(xí)內(nèi)容七、畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備八、總結(jié)與評價(jià)九、參考文獻(xiàn)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告3一、實(shí)習(xí)目的及意義機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，畢業(yè)實(shí)習(xí)是本科教學(xué)計(jì)劃中非常重要的一個(gè)教育環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間理論聯(lián)系實(shí)際、增長實(shí)踐知識、培養(yǎng)自身各方面能力的重要手段和方法。通過實(shí)習(xí)了解本專業(yè)發(fā)展前沿，涉獵相關(guān)學(xué)科知識，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生初步具有科學(xué)研究與解決工程實(shí)際問題的能力、較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新意識的高級應(yīng)用型人才。畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)本科專業(yè)學(xué)習(xí)中不可缺少的重要部分，通過一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)習(xí)后，使自己具備足夠的技能，應(yīng)付將來市場的挑戰(zhàn)并保持強(qiáng)勁的競爭力，并為下一步的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、實(shí)習(xí)任務(wù)認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)習(xí)大綱，提高對實(shí)習(xí)的認(rèn)識，做好思想準(zhǔn)備；認(rèn)真完成實(shí)習(xí)內(nèi)容，按規(guī)定記實(shí)習(xí)筆記，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，收集相關(guān)資料；三、實(shí)習(xí)時(shí)間 2012 年 2 月至 2012 年 3 月四、實(shí)習(xí)地點(diǎn) 鄭州市紅星機(jī)械廠五、實(shí)習(xí)企業(yè)概況鄭州中原金山機(jī)械廠是專業(yè)的水磨石機(jī)、水磨石設(shè)備廠家，水磨石磚機(jī)等新型建材設(shè)備開發(fā)制造的專業(yè)生產(chǎn)廠家。 金山機(jī)械廠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)水平，并考慮中國國情，將國外先進(jìn)的制造工藝技術(shù)、質(zhì)量控制技術(shù)和中國知名企業(yè)的嚴(yán)格管理制度相結(jié)合，關(guān)鍵的電控元器件和液壓、氣動部件采用國際知名品牌和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以保證向客戶提供質(zhì)量優(yōu)良、運(yùn)行可靠的設(shè)備，保證客戶以最小的投資獲取最大的利益。金山機(jī)械廠作為水磨石機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)廠家，已建立起金山特色的科研、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)體系，彩瓦機(jī)、彩磚機(jī)、磨石磨磚機(jī)、藝術(shù)圍欄機(jī)、石材設(shè)備系列產(chǎn)品，用戶遍布全國，出口國外許多國家。理念：誠信、優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新誠信：對員工真誠，對客戶真誠，重合同、守信譽(yù)。優(yōu)質(zhì)：擁有優(yōu)質(zhì)的員工，向社會提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)，向職工提供優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境和福利待遇。創(chuàng)新：追求技術(shù)不斷進(jìn)步，產(chǎn)品的不斷更新，服務(wù)的不斷完善。理念：誠信、優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新......河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告4六、實(shí)習(xí)內(nèi)容（一）實(shí)習(xí)的具體內(nèi)容我是 2012 年 2 月來到河南省鄭州市中原金山機(jī)械廠的，接待我們的是人事部的孫經(jīng)理，初次見面，就感覺孫經(jīng)理是位很和藹、很親切的領(lǐng)導(dǎo)。而在接下來的日子里的接觸也證實(shí)了這點(diǎn)。我們被安排在動力部實(shí)習(xí)，動力部主要是負(fù)責(zé)機(jī)械維護(hù)及其機(jī)械維修方面的工作。我們也主要是學(xué)習(xí)這些方面的知識和相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)。剛來的時(shí)候，我們畢竟沒有什么經(jīng)驗(yàn)，只能跟著師傅學(xué)習(xí)，在對公司機(jī)器修理及維護(hù)過程中，自己認(rèn)真觀察各種機(jī)器，最直接的就是工藝。對我們即將畢業(yè)的人來說，這方面還是很好辦的。后面，由于對機(jī)器有了了解，我能對產(chǎn)品加工中特定的工藝動作怎么實(shí)現(xiàn)的進(jìn)行思考。這樣能加速學(xué)習(xí)理解和知識的積累。因?yàn)槲覀円＿M(jìn)車間去，所以多車間的生產(chǎn)狀況也都有一個(gè)大概的了解。金山主要是水磨石機(jī)器,水泥瓦機(jī)，水磨石磚機(jī),水磨石設(shè)備,水磨石機(jī)，這其中給我印象最深刻的是成品車間，主要是因?yàn)檫@個(gè)車間的設(shè)備最容易出現(xiàn)故障，可能是因?yàn)樗锩娴脑O(shè)備比較陳舊吧。當(dāng)然其他車間有些東西也是要時(shí)常要更換的。 這是第一次正式與社會接軌踏上工作崗位，開始與以往完全不一樣的生活。每天在規(guī)定的時(shí)間上下班，上班期間要認(rèn)真準(zhǔn)時(shí)地完成自己的工作任務(wù)，草率敷衍了事。凡事得謹(jǐn)慎小心，否則隨時(shí)可能要為一個(gè)小小的錯(cuò)誤承擔(dān)嚴(yán)重的后果付出巨大的代價(jià)，再也不是一句對不起和一紙道歉書所能解決。工作中我發(fā)現(xiàn)做任何事不能單蠻干，應(yīng)合理應(yīng)用各種常識來解決問題，同時(shí)也要注意團(tuán)隊(duì)合作。任何一個(gè)廠都有一套嚴(yán)格緊密的生產(chǎn)體系，在體系中每個(gè)環(huán)節(jié)都是緊緊相扣，每個(gè)環(huán)節(jié)的工作人員都應(yīng)該嚴(yán)格遵守規(guī)章制度。年輕不是用來揮霍的，而是我們拼搏的資本。我不想碌碌無為終了此生。我想有個(gè)幸福的家庭和人生。所以我會一直朝著我的目標(biāo)走去。保持一顆樂觀豁達(dá)，積極進(jìn)取的心，對生活充滿希望，相信“蒼天不負(fù)有心人”。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告5（二）實(shí)習(xí)中資料的收集與總結(jié)1 鑄造 按曲軸鑄造工藝進(jìn)行2 熱處理 正火3銑兩端面總長為 265mm 銑床4車兩端工藝搭子外圓直徑 φ45mm 車床5鉆主軸頸中心孔車床6鉆連桿軸頸中心孔正對連桿中心7 檢驗(yàn)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告68粗車三個(gè)連桿軸頸留余量 2.6mm 車床七、畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備一、機(jī)械手的工作原理（一）機(jī)械手的概述機(jī)械手是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：（1）機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。（2）在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。（3）可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。（4）在危險(xiǎn)場合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。（5）宇宙及海洋的開發(fā)。（6）軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。（二）機(jī)械手的工作方式機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動時(shí)，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。當(dāng)旋鈕打向手動時(shí)，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告71、機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖 1 所示。圖 1 機(jī)械手傳送示意及操作面控制器如圖 1 所示機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)手動、回復(fù)位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。手動工作方式時(shí)，用各按鈕的點(diǎn)動實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動作；回復(fù)位工作方式時(shí)，按下“回復(fù)位”按鈕，則機(jī)械手自動返回原位；單步工作方式時(shí)，每按一次起動按鈕機(jī)械手向前執(zhí)行一步；選擇單周期工作方式時(shí)，每按一次起動按鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個(gè)周期就停下；連續(xù)工作方式時(shí)，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；只要按下起動按鈕，機(jī)械手就會連續(xù)循環(huán)動作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手才會最后運(yùn)行到原位并停下；而在傳送工件的過程中，機(jī)械手必須升到最高位置才能左右移動，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)碰到其它工件。圖 2 機(jī)械手傳送示意及操作動作傳送圖河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告8圖 3 機(jī)械手傳送示意及操作動作執(zhí)行圖如圖 2，3、其功能是將工件從 A 移送到 B 處。氣動機(jī)械手的升降和左右移動分別使用了雙線圈的電磁閥，在某方向的驅(qū)動線圈失電時(shí)能保持在原位，必須驅(qū)動反方向的線圈才能反向運(yùn)動。上升、下降對應(yīng)的電磁閥線圈分別是 YV2、YV1，右行、左行對應(yīng)的電磁閥線圈分別是 YV3、YV4。機(jī)械手的夾鉗使用單線圈電磁閥 YV5，線圈通電時(shí)夾緊工件，斷電時(shí)松開工件。通過設(shè)置限位開關(guān) SQ1、SQ2、SQ3 、SQ4 分別對機(jī)械手的下降、上升、右行、左行進(jìn)行限位，而夾鉗不帶限位開關(guān)，它是通過延時(shí) 1.7s 來表示夾緊、松開動作的完成的。二、機(jī)械手控制的硬件設(shè)計(jì)（一）輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖表 1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表名 稱 代號 輸入 名 稱 代號 輸入 名 稱 代號 輸出啟動 SB1 X0 夾緊 SB5 X10 電磁閥下降 YV1 Y0下限行程 SQ1 X1 放松 SB6 X11 電磁閥夾緊 YV2 Y1上限行程 SQ2 X2 單步上升 SB7 X12 電磁閥上升 YV3 Y2右限行程 SQ3 X3 單步下降 SB8 X13 電磁閥右行 YV4 Y3左限行程 SQ4 X4 單步左移 SB9 X14 電磁閥左行 YV5 Y4河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告9停止 SB2 X5 單步右移 SB10 X15 原點(diǎn)指示 EL Y5手動操作 SB3 X6 回原點(diǎn) SB11 X16連續(xù)操作 SB4 X7 工件檢測 SQ5 X17表 1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表圖 3、機(jī)械手硬件控制連線圖（二）控制程序操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動單步操作程序和自動連續(xù)操作程序，如圖 3 所示。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告10圖 4、機(jī)械手操作系統(tǒng)程序其原理是：把旋鈕置于回原點(diǎn)，X16 接通，系統(tǒng)自動回原點(diǎn)，Y5 驅(qū)動指示燈亮。再把旋鈕置于手動，則 X6 接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ 為一跳轉(zhuǎn)指令，如果 CJ 驅(qū)動，則跳到指針 P 所指 P0 處） ，執(zhí)行手動程序。之后，由于 X7 常閉觸點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行 CJ 指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)到P1 所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動位置， （既 X6 常閉閉合、X7 常閉打開）則程序執(zhí)行時(shí)跳過手動程序，直接執(zhí)行自動程序?；卦怀绦蚧卦怀绦蛉鐖D 4 所示。用 S10~S12 作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用 S10~S19 作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器 M8043 置 1。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告11圖 5、回原位狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖手動單步操作程序如圖 5 所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。圖 6、手動單步操作程序河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告12自動操作程序自動操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移見圖 6 所示。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動 X0 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S20，圖 7、自動操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖驅(qū)動下降 Y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開關(guān) X1 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S21，而 S20 自動復(fù)位。S21 驅(qū)動 Y1 置位，延時(shí) 1 秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力。當(dāng) T0 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S22，驅(qū)動 Y2 上升，當(dāng)上升到達(dá)最高位，X2 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S23。S23 驅(qū)動 Y3 右移。移到最右位，X3 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S24 下降。下降到最低位，X1 接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時(shí) 1 秒。延時(shí)時(shí)間到，T1 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S26 上升。上升到最高位，X2 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S27 左移。左移到最左位，使 X4 接通，返河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告13回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動作。在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時(shí)注意各狀態(tài)元件只能使用一次，但它驅(qū)動的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進(jìn)順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強(qiáng)。7、機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖如圖 7 所示。圖中從第 0 行到第 27 行為回原位狀態(tài)程序。從第 28 行到第 66 行，為手動單步操作程序。從第 67 行到第 129 行為自動操作程序。這三部分程序（又稱為模塊）是圖 3 的操作系統(tǒng)運(yùn)行的?；卦怀绦蚝妥詣硬僮鞒绦?。是用步進(jìn)順控方式編程。在各步進(jìn)順控末行，都以 RET結(jié)束本步進(jìn)順控程序塊。但兩者又有不同。回原位程序不能自動返回初始態(tài) S1。而自動操作程序能自動返回初態(tài) S2。三、梯形圖及指令表（一） 梯形圖自動方式初始狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移開始下降狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 移 開 始 下限位夾緊上升上限位右移河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告14右移限位下降下限位放松夾緊上升上限位夾緊左行左行限位松開下降下降結(jié)束下降限位河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告15圖 8、機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖（二）指令表回原位初始狀態(tài)上升上升 1/2 限位翻轉(zhuǎn)下降右移右移限位河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告16八、總結(jié)與評價(jià)機(jī)械手的控制對于很多場合需求很大，不論是機(jī)床使用的小型系統(tǒng)還是流水線上的這類設(shè)備，其基本動作要求類似，所以控制的實(shí)現(xiàn)也可以相互借鑒。對于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實(shí)現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告17他的方法可以實(shí)現(xiàn)這樣的控制，針對所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計(jì)人員可以選用不同的方法來編寫程序。機(jī)械手高效的工作效率，準(zhǔn)確的定位精度，以及簡單的結(jié)構(gòu)及控制方式是人手不能替代的，機(jī)械手的使用也將越來越廣泛。九、參考文獻(xiàn)[1] 鄔依林等：非接觸式 IC 卡在酒店收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002.[2] 金偉正等：基于非接觸式 IC 卡、考勤機(jī)的研究[J]，武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001。[3] 馬秀麗等：一種非接觸式射頻卡、基站讀寫電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]，金卡工程，2003。[4] 鄔依林等：基于非接觸式 IC 卡收費(fèi)機(jī)的設(shè)計(jì)[J]。廣東教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2OO4。[5].何立民：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京，北京航空航天大學(xué)出版社,1995。[6] 周航慈：單片機(jī)程序設(shè)計(jì)技術(shù)，北京，北京航空航天大學(xué)出版社.1992。[7] 沈宇超等：射頻識別技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀，電子技術(shù)應(yīng)用，1999。[8] 汪建主編：MCS 一 96 系列單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M]，武漢：華中科技大學(xué)出版社(第 2 版)，2004。[9] 沈宇超等：射頻識別技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J]，電子技術(shù)應(yīng)用，1999。[10] 李琚門：感應(yīng)式 IC 卡系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]，電子產(chǎn)品世界，2000。