基于PLC控制的工件搬运机械手设计周进展情况记录文档格式.docx

基于PLC控制的工件搬运机械手设计周进展情况记录文档格式.docx

《基于PLC控制的工件搬运机械手设计周进展情况记录文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC控制的工件搬运机械手设计周进展情况记录文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第1周进展情况记录：

前一阶段总结：

2011.3.28至2011.4.10:

在第一周，我首先理解了课题的研究方向和目的，在数字图书馆进行了相关参考文献的查找和查阅，在查阅文献时，有些知识和理论看不懂，理解起来有一定得难度，但我切合课题，取有用之部分，仔细阅读，最终有了一定的突破。

搜集整理了文献资料。

并做了笔记。

在第二周，由于基础知识不够扎实，在大二大三学所学的知识遗忘了部分，于是我对以往的知识进行了复习，在复习过程中，温故而知新，对知识有了进一步的理解和领悟。

在者，对CAD和solidworks制图软件进行了练习，为后续作机械手的机构图纸和电器图纸打下基础。

总的来说，经过资料的查询和对以往知识的复习，我对课题的设计有了初步的思路，同时也学到了很多的知识，了解了关于机械手的前沿科学。

后一阶段计划：

1.继续对文献和课本进行精读，深刻理解关于机械手的相关知识。

2.运用机械原理、机械设计，工业机器人的知识，对机械手的结构进行初步设计，尽可能地设计出多套机构方案，结合实际，对比论证，最终确定最佳的方案。

3.绘出机械部分的方案图，和机械手的简体图，提交老师处，进行指正。

问题与建议：

1.在进行机械手结构设计时，不能与电器部分进行相互照应，对电器部分的顾及有所茫然

2.对材料的选取不了解，不知道什么材料才是最合适的。

3.对机构的设计有一定的困难，希望能和老师多交流，对错误和不合理的地方进行及时指正。

指导教师检查意见：

指导教师签名：

年月日

第2周进展情况记录：

2012.4.11至2012.4.18：

经过一个周对各种资料的探究，对机床上下料机械手的结构设计有了初步定论，主要内容有：

1.用于机床的上下料的机械手自由度一般为3，但考虑到希望所设计的机械手具有更好的灵活性和多用性，且市面上的机械手大多采用4个自由度，所收集的相关资料也比较多可作为设计参考，故将本课题的搬运机械手自由度设为4，采用圆柱坐标式。

2.手指设计：

本课题设计的机械手主要用于搬运重量小于30kg圆柱形的工件，故手指采用单指钳爪式结构。

3.手部设计：

由于所搬运的工件重量小于30kg，对抓紧力要求不是很大，故采用滑槽杠杆式结构，具有结构简单，手指张开角度大的优点。

4.手腕设计：

本课题的搬运机械手主要用液压进行驱动，具有运行平稳，惯性小的特点，故手腕采用回转油缸驱动，旋转范围为0~180°

。

1.根据实际情况和工业要求，确定机械手的技术参数：

①抓重重量②最大工作半径③手臂最大中心高④手臂运动参数（伸缩行程、伸缩速度、升降行程、升降速度、回转范围、回转速度）⑤手腕运动参数（回转范围、回转速度）⑥手指夹持范围（棒料）⑦定位方式（行程开关或可调机械挡块等）⑧定位精度

2.根据所确定的技术参数和相关计算公式计算各部分驱动力，①计算手指握力从而得到伸缩油缸实际驱动力和手抓夹持精度的分析计算，确定手指结构尺寸。

②计算手腕回转缸驱动力矩，选取合适的单叶片回转油缸并校核。

③计算手臂伸缩和升降时所需驱动力，确定活塞缸的长度和结构尺寸并校核。

④计算腰部回转缸驱动力矩，选取选取合适的单叶片回转油缸并校核。

1.在设计计算时，对一些计算公式的意义不清楚，且计算过程较为繁杂。

2.机械手大体结构已确定，但是对细节结构设计有一定得困难，如控制油路的安排，各零件连接结构的设计，调整机构的设计，平衡机构的设计，限位装置的安排，这些都是我欠缺的地方。

第3周进展情况记录：

2012.4.19至2012.4.25：

继续上一周的设计进程，主要内容有

1.手臂伸缩设计：

手臂运动主要是水平来回运动，故采用液压驱动活塞油缸，结构采用双导向杆手臂伸缩结构，手臂伸缩缸安装在两根导向杆之间，由导向杆承担弯曲作用，活塞杆只受拉压作用，此结构具有结构紧凑，重量轻，受力简单，外形美观的特点。

2.手臂升降设计：

由于升降时要求运行平稳，精度高，刚度大，故采用花键轴套导向的手臂升降结构，并采用内部导向。

3.腰部回转机构设计：

由于上述的各部分均采用液压驱动，所以机械手臂的回转运动采用单叶片式回转油缸驱动，并将回转油缸置于升降缸之上。

此结构简单，体积小，可获得无极变速回转运动。

1.机身的整体设计，选取导向花键，液压缸盖螺钉的计算，选取轴承，选取密封装置，确定双导向杆尺寸（配置在手臂伸缩油缸两侧，并兼做手部和手腕油路的管道），设计平衡装置，确定底座的结构和尺寸。

2.用CAD和solidworks软件绘制各零件图，和总装配图，并画出机械手三维模型。

3.着手油路控制系统的设计，确定基本方案，绘出液压控制系统简图。

1.由于对细节部分的设计不清楚，绘制零件图时很茫然，不知怎样才是合理的，总装配图更是无从下手。

2.由于我在家乡找工作，错过了与老师密切接触交流的机会，可能一些地方的设计存在问题，希望自己能本周回校，能得到老师的指点，解我之迷惑。

3.对制图软件操着不是很熟悉，希望自己能加快完成图纸和计算，跟上进度。

第4周进展情况记录：

2012.4.25至2012.5.2:

确定了机械手各部分的结构，进行了零部件的选择和计算，主要内容如下:

1.计算手部夹紧的油缸驱动力，并进行了手抓夹持误差的验算。

2.确定油缸驱动力和行程，选取手部伸缩缸，并选取手腕回转缸。

3.计算手臂伸缩缸的驱动力并选取型号。

4.设计手臂，手腕，手抓的连接结构。

1.继续计算腰部升降缸的驱动力，并选型。

2.确定腰部回转缸的型号和大小。

3.设计伸缩缸的升降缸的连接结构。

4.设计机座。

1.对连接部分的设计有些难度。

不知怎样将各部件有效的连接起来。

2.三维造型中，对复杂的零件造型困难。

3.希望这个周三能得到老师的讲解和指导。

第5周进展情况记录：

2012.5.2至2012.5.10:

1.腰部升降缸设计完成。

2.确定了腰部回转缸的型号和大小。

3.伸缩缸的升降缸的连接结构设计完成。

4.机座设计完成

1.对机身整体进行设计

2.探考机械手液压系统的设计

3.计算并绘制液压系统工况图

1.液压系统设计中对液压元件的选择不是很清楚。

2.系统布置有困难

第6周进展情况记录：

2012.5.10至2012.5.18:

1.机械手机械部分设计全部完成

2.全力设计液压系统图

3.系统图草稿完成

1.修改并细化液压系统图

2.对所选液压元件进行核实。

看是否能满足性能要求

3.完成液压系统cad图纸

无

第7周进展情况记录：

2012.5.19至2012.5.26:

1.完成上一阶段的计划任务。

2.开始机械手电气部分的设计。

3.采用插销定位，用中间继电器接PLC控制电磁阀。

4.分析电磁阀的动作顺序。

绘制电磁阀动作顺序表。

1.继续完善控制电路图。

2.对控制电路的保护电路进行设计。

3.上网查电气元件并选型。

4.绘制控制电路CAD图。

第8周进展情况记录：

2012.5.26至2012.6.4:

1.低压电气元件的选择。

在设备电气控制线路中，为了满足生产工艺及电力拖动的需要，电动机要经常地起动、制动、改变运动方向、调节转速；

当电路发生过载、短路、欠压或失压等情况时，控制电路的保护环节还应当自动切断电路，保护线路和设备。

所有这些要求都需要借助于电器来完成。

2.机械手控制操作面板的绘制，该系统的控制方式由操作面板的转换开关箭头指向的位置决定。

1.完善电气系统的设计，修改不合理的地方。

2.分析中间继电器的动断和动合的顺序。

3.根据电气控制电路设计PLC控制流程图。

1.对plc程序的设计顺序不熟悉，需要加紧看书，弄懂设计步骤。

2.梯形图的编制过程忘了。

需要进一步熟悉编程软件。

第9周进展情况记录：

2012.6.4至2012.6.11:

1.确定了电气部分的设计。

2.根据机械手的动作要求，选择PLC的点数，从而选择PLC的型号。

　　本系统有输入信号34个，输出信号33个，均为开关量。

根据输入/输出点数，类型及控制要求，同时考虑到维护，改造和经济性等诸多因素，上网查得选择可编程控制器型号为FX2N-80MR-001，共有40个输入点，40个输出点，可满足控制要求。

3.PLC的I/O分配，绘制PLC外部接线图。

1.熟悉编程软件

2.理清机械手动作顺序。

3.编制PLC程序图。

第10周进展情况记录：

2012.6.11至2012.6.18:

1.编制控制系统框图，在进行编程前，应先绘制出整个控制程序的结构框图，当操作方式选择开关置于手动时，输入点X006接通，执行手动程序，当操作方式选择开关置于自动时，输入点X017执行自动程序。

2.编写手动控制子程序，手动控制程序用于实现机械手的升降，伸缩，手臂旋转，手腕旋转，手指张闭运动，在自动工作过程中，若将手动/自动转换开关打到手动位置，输入X006接通，系进入手动控制方式状态，此时按下相应的受动按钮可实现手动升降，伸缩，手臂旋转，手腕旋转，手指张闭的动作。

3.编写自动控制程序梯形图。

1.编写自动控制程序的指令表。

2.完成机械手CAD总装图。

1.梯形图的编写不是很熟悉，需要加强练习。

第11周进展情况记录：

2012.6.18至2012.6.24:

1.打印图纸，装订设计任务书。

2.准备相关答辩的表格。

3.将任务书提交老师处审阅。

4.制作答辩用的PPT。

1.熟悉设计内容。

2.认真总计此次毕业设计的收获和不足之处。

3.向优秀的同学学习设计过程中的优点。

第12周进展情况记录：

2012.6.24至2012.7.1:

1.为答辩再次熟悉自己设计的成果。

2.修改PPT。

3.模拟答辩。

1.再次总结本次毕业设计的不足。

2.感谢老师和同学。