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機械手設計論文范文1
前 言：
氣動機械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。氣動機械手具有結構簡單、重量輕、動作迅速、可靠、節能、不污染環境、可實現無級調速、易實現過載保護等優點，特別適用于汽車制造業、食品和藥品包裝行業、化工行業、精密儀器制造業和軍事工業等。
在現代工業技術應用的氣動機械手能夠實現4個自由度的運動，其各自的自由度的驅動全部由氣動肌肉來實現。最前端的氣爪抓取物品，通過氣動肌肉的驅動實現各自關節的轉動，使物品在空間上運動，根據合理的控制，最終實現機械手的動作要求。氣動機械手回轉臂的設計主要是選擇合適的控制閥，設計合理的氣動控制回路，通過控制和調節各個氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動執行機構獲得必要的力、動作速度和改變運動方向，并按規定的程序工作。
1.氣動機械手的原理
氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅動執行機構運動的機械手。它巧妙地應用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應的位移，就可在空間內平衡移動定位負荷。重物在提升或下降時形成浮動狀態，靠氣路實現微重力的物料位移，操作力受工件重量影響。無需熟練的點動操作，操作者用手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置，或者通過操作臺控制工件的位移可完成以下動作：送料、預夾緊、手臂上升、手臂旋轉、小臂伸長、手腕旋轉。
圖1：氣動機械手系統工作原理圖
氣壓傳動機械手的優點：（1）不用增速機構就能獲得較高的運動速度，這是簡易機械手的一項主要性能，其可適應各種快速自動搬運的工作。（2）能源方便，工廠都有壓縮工作站。（3）空氣泄漏基本無害。（4）適應易爆、易燃等惡劣環境。
（5）結構、保養都簡單，成本低。（6）可將直線風缸和擺動風缸做成手臂的一部分，結構簡單，剛性好。
2.氣動機械手的主要部件和設計要求
根據模塊化設計思想，機械手的各模塊化機構分別為：立柱、手臂、小臂、手腕和手爪幾個部分。論文選擇圓柱坐標式機械手，木設計的機械手具有3個自由度：手臂伸縮；機身回轉；機身升降。木設計的機械手主要由3個大部件和3個氣缸組成：手部，采用一個氣爪，通過機構運動實現手爪的運動。臂部，采用直線缸來實現手臂的伸縮。機身，采用一個直線缸和一個回轉缸來實現手臂升降和回轉。
機械手的手部是機械手上承擔抓取工件的機構，由于被抓取物件（炮彈）的形狀近似于圓臺，所以，其手爪采用特殊的V字型結構，即手爪的內表而設計成與圓臺斜度相同的斜而，即保證了抓取的穩定又不會因“線接觸”而影響炮彈的表而質量。通過對平衡氣缸內空氣壓力快速精確的調節，實現對某一重量范圍內工件的實時平衡狀態。機械手可選擇定制功能：平衡系統；垂直提升；負載平衡。設備回轉關節設置剎車系統，可在任意所需要的位置剎車，使機械手可以長期或定期保持需要的狀態。翻轉90度、翻轉180度和翻轉任意角度（MAX270°）；斷氣保護：設備被意外斷氣時，設備上的儲氣罐裝置可保證工人正常完成一個循環工作，然后進入剎車狀態指不功能：負載指示、到位指示。誤操作保護功能：工件在懸空時不可被釋放。人性化操作手柄：控制按鈕和人性化防滑手柄集成一體，讓操作人更便捷操縱機體。工件表面保護：夾具接觸工件部位裝置保護物件，保證工件表而不會被刮傷。高效率工作：夾具設置抓取導向，讓工件的拾取更高效。
控制系統可根據動作的要求，設計采用數字順序控制。它首先要編制程序加以存儲，然后再根據規定的程序，控制機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲于兩種以上的存儲裝置中，如順序信息存儲于插銷板、凸輪轉鼓、穿孔帶內；位置信息存儲于時間繼電器、定速回轉鼓等；集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲于一種存儲裝置內，如磁帶、磁鼓等這種方式使用于順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合，即連續控制的情況下使用。
3.機械手回轉臂的結構優化措施
為防止手臂沿伸縮方向軸線轉動、加大承載能力，以及提高運動精度，必須設有導向裝置。伸縮手臂的導向裝置需根據伸縮手臂的安裝形式、結構及負荷等條件來確定。用的有單導向桿和雙導向桿。在氣動伺服系統中要實現高精度定位比較困難，將旋轉氣缸安裝在底板上，實現機械手的回轉運動，使機械手向左或向右擺動。機械手末端執行器的水平伸縮運動和豎直升降運動各由一個氣缸控制，即以最簡單的形式，在完全伸出和回縮位置之間進行切換。
機械手設計論文范文2
關鍵詞：無氧澆注，長水口機械手水平回轉，上下升降，旋轉，預緊力
1無氧澆注技術
鋼水從盛鋼桶注入中間罐、或者從中間罐注入結晶器的過程中，不可避免地要與空氣接觸而發生氧化反應和吸收氣體。如果不采取措施，即使連鑄鋼水經過了各種處理，鋼水的純度很高，也還是會前功盡棄，結果往往在鑄坯、鋼板和成品加工過程中出現種種表面或內部缺陷，使鋼坯的機械性能變壞。因此，在連鑄過程中必須使鋼水與空氣隔絕，這就是無氧澆注技術。
長水口機械手機構就是通過各種動作把長水口的上端與大包滑動水口相接，下口伸入中間罐鋼水內，從而使鋼水流通過長水口注入中間罐，用長水口將注流與空氣隔絕。。為了防止從上水口與大包滑動水口的連接處吸入空氣，選用Ar氣體密封。這也是無氧澆注中大包與中間罐之間保護形式的一種，是品種鋼澆鑄的必要技術。
2改造前長水口機械手的工作條件和應用狀況
某鋼廠連鑄用鋼包自重130噸，公稱容量為300噸，最大容量為325噸。最大容量時鋼水高度為4707mm。
圖1
鋼水液比重6.8t/m3，上口直徑φ4623mm，鋼水罐總高5445mm，凈空高度504mm（300噸時）吹氬壓力4kgf。耐材自重93-100kg。液壓系統工作壓力100-150bar，最大壓力210bar。液壓缸主要參數為φ50/φ28，行程200，由于液壓缸的位置限制不能使水口向上抬的很高，雖然能夠降得很低，但不能有效地利用行程，不能滿足大包升降的機械要求。液壓系統的工作情況如圖1所示?，F有機構無法安全牢靠的把持長水口，經常中斷連鑄的順利進行，無法保證煉鋼質量。
3長水口機械手的結構特點
長水口機械手的升降運動包括配重控制和液壓閥塊控制；在回轉機構上有依靠人工操作和利用蝸輪蝸桿減速機傳動兩種方式。配重式機械手在操作過程中笨拙、沉重且不能有效的保證長水口需要的預緊力。現在的長水口機械手設計常采用液壓控制，利用鑄機主泵站供油，選擇在系統壓力范圍內有效工作的液壓缸，不必配置獨立的液壓站。在機械臂的支撐上有一點支撐和通過旋轉臂兩點支撐這兩種支撐方式。
4長水口機械手的工作原理
4.1液壓缸的設計依據
長水口機械手的升降動作主要依靠液壓缸的動作來完成。液壓缸可分為有桿腔工作和無桿腔工作兩種情況，無桿腔進油推力大速度小，有桿腔進油推力小速度快?；蛘哒f在同樣負載下，無桿腔進油需要的壓力小，有桿腔進油需要的壓力大。
根據長水口機械手的工作要求，現場需要動作的范圍進行設計，為某鋼廠改造的該機構工作位置如圖2所示。
圖2
O點為液壓缸的支點，A點為液壓缸最短行程位置，C點為最大行程位置，通過力距的分解與計算，可以選擇一定行程的液壓缸，保證機構升降需要達到的位置。通過分析可知，圖示位置和行程完全可以提起所要求的角度。。該機構是可靠的。
4.2回轉機構設計
回轉機構采用下置式蝸輪減速機，傳動比40：1。。根據輸出軸軸端許用負載選擇蝸輪軸的轉速及額定轉矩。
輸出軸軸端徑向許用負荷FR=FL·R（其中FL為速度系數，R為徑向載荷系數）
輸出軸軸端軸向許用負荷FA=FL·A（其中FL為速度系數，A為軸向載荷系數）
蝸輪減速機在啟動機器之前，要正確加注蝸輪減速機專用油N220-N680，不能使用其他油。新減速機第一次使用時，經運轉7~14天（150~300小時）的磨合期后，必須更換新油。使用至三個月時必須第二次更換新油。在以后的使用過程中，應定期檢查油質，必須隨時更換含有雜質、污染，或已分解、老化的變質油品，確保減速機的使用性能，從而保證長水口機械手機構靈活、安全的回轉。
5、使用狀況
該長水口機械手機構在現場使用過程中轉動靈活，操作簡單，工作可靠，達到了鋼廠的使用要求。
根據某鋼廠板坯澆鑄機生產實績統計，在鋼包與中間罐間敞開澆注，中間罐內鋼水平均增氮20ppm；采用長水口密封澆注，平均增氮約12ppm；在長水口頂部與滑動水口連接處通過Ar密封，鋼液增氮平均僅為2ppm。
在無氧澆注過程中使用長水口機械手機構和氬氣密封技術，為控制鋼坯缺陷，保證了鑄坯質量，滿足了現代化大規模生產品種鋼的需求提供了有利的支持。
機械手設計論文范文3
關鍵詞：自動化生產線；教學方法；電機與電氣控制；PLC；課程設計
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是：面向工業企業生產現場，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司，培養適應社會需要，全面發展，適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等，本專業有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等。《自動化生產線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學，提升學生的職業能力，以具體自動化生產線為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實現教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試，分成20個任務。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調試，有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
（1）講授法：講解項目任務，傳授項目任務相關的知識點，針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
（2）現場教學法：在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐，提高職業氛圍，在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
（3）任務驅動法：將教學過程融入項目任務中，讓學生自主討論分析實施，學生在工作過程中得到知識。
（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協作完成項目任務。
六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯系實際，有利于學生的學習創新和思考，更督促他們到實際中去發現和改進，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內項目，企業，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環節，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關邏輯控制裝置，隨著計算機技術和通信技術的發展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外，還有過程控制，數據處理，通信聯網與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態，這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結構文本（ST）是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板，可以完成大量的單片機學習、開發實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術；了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀，在各種環境下應用，檢測技術是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際，通常小型自動化系統以單片機為主，大型自動化生產線以PLC為主，系統運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上，首先確定相關技術指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業論文至少含有三到五門課的內容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生，系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生，專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
[1]呂景全.《自動化生產線安裝與調試》，中國鐵道出版社，2010年7月
[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學出版社，2011年1月
[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》，機械工業出版社，2012年9月
機械手設計論文范文4
關鍵詞：機械工程；本科；畢業設計
中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）05-0262-01
1 引言
畢業設計是高等學校應屆畢業生在畢業前接受課題任務，在教師指導下獨立進行科學研究或工程實踐，獲得基本訓練并取得成果的過程，它是評估學業成績的一個重要方式，也是提高學生綜合素質與創新能力的關鍵一環。作者結合廣東工業大學的實際,從科學選題、落實開題環節、保證畢業設計論文質量等關鍵環節提出了改進畢業設計
工作的措施。
2 科學選題
選題是畢業設計工作的龍頭，選題質量是影響畢業設計質量的重要因素，精心挑選畢業設計題目，是搞好畢業設計的第一步。但是選題目前存在著一些問題：有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大；有的選題雖然有較高的研究價值，但學生由于怕難或者因就業等原因而不愿選；另外，系與系之間和各系內部之間的設計題目在難度和分量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業設計選題要盡可能聯系工程應用、生產實際和科學研究。這樣有利于調動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關科研情況,分析解決問題的方法和途徑,使能力得到提高。因此,我們在為2003 級機械制造及自動化專業的學生選題時,選擇了“旋轉超聲主軸振動系統研制”，“三座標工業機械手的設計”，“防偽礦泉水瓶蓋的設計”,“自動門PLC控制系統設計”，“適合于電感的微點焊系統研制”等新穎又結合科研實際的課題,盡量反映當代科技發展水平,讓學生能了解、把握國內外在該研究領域的最新成果和發展動態,結果學生更加樂于參與到科研課題的研究中。
(2) 要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業設計經費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業設計,必須根據客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,例如“微細特種加工中心”試驗樣機在我們教研室已經搭建好，“線切割機床、電火花機床、超聲拋光裝置”等設備可以為學生做畢業設計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。
(3) 要有適當的難度和深度。舉例說我們選擇“旋轉超聲主軸振動系統研制”課題時,考慮到該課題涉及了聲學,機械振動學,電力電子學,數電，模電等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業知識,在規定的時間內得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業設計工作時間內,經過努力能完成任務或做出階段性結果,我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、驅動電路等不同部分的,有側重點地進行研究,經過分工合作,完成了整個課題的設計任務,效果良好。
3 落實開題環節
為提高畢業論文設計教學質量和探索出適用于畢業論文設計全環節教學質量監控的方法,可借鑒研究生創新能力培養方法,在本科畢業論文設計教學中新增開題環節,以強化學生包括查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案,科學實驗與測試,數據整理與分析,撰寫實驗論文,書面表達和口頭表述等能力在內的基本創新能力。
（1）開題環節的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統化，收集信息，聽取各方意見，明確思路以堅定論文設計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創造過程。通過撰寫開題報告,要求學生講清題目的來龍去脈,從而使學生明確畢業設計課題的目的和要求，對題目有更深刻理解與認識，會使原來的論文設計思路更加完善和系統，對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現不知從何處入手的尷尬局面。
（2）開題環節的組織。在開題會之前,每個學生按規范
書寫了開題報告。學生持經指導老師簽字同意的選題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等內容10分鐘。評審小組根據學生自述和選題報告書及其它文本內容,對學生論文設計是否達到專業培養目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對論文設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4 保證畢業設計答辯的質量
答辯是畢業設計(論文)工作的最后一個環節,是全面檢查和評估畢業設計(論文)質量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計(論文)。學院可根據本院及所屬各系的具體情況成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。答辯前應認真審查學生的答辯資格,畢業設計(論文)應由除指導教師外的答辯小組1名以上教師認真評閱,寫出評閱意見與評分,評分不及格者不得參加答辯。凡畢業設計(論文)擬評“優秀”的學生,都必須參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯時間應控制在學生匯報15-20分鐘,教師提問20分鐘為宜。畢業設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求?！皟炐恪钡谋壤龖獓栏窨刂圃诒緦I參加答辯總人數的20%以內,優良比例應嚴格控制在60%以內。對畢業設計(論文)的質量,除了本身的學術水平、應用價值
外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰定科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協作能力等。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質量關,對畢業設計(論文)達不到教學要求的,決不姑息。
5 結論
搞好畢業設計(論文)工作,重要的是要做到“五個到位”,即認識到位、經費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,科學選題,嚴把選題關是做好畢業設計(論文)的前提；認真做好畢業設計開題工作是畢業設計工作順利進行的保證,消除學生畢業前的各種干擾,專心做好畢業設計,是本階段學生思想政治工作的重點；嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計(論文)。
機械手設計論文范文5
【關鍵詞】電動機的選擇 低壓電器 繼電器 熔斷器 保護環節
在生產中，機械設備的使用效能與其電氣自動化的程度有著密切的關系，尤其是機電一體化已成為現代機械工業發展的總趨勢，所以要搞好機電工作，就應當掌握生產設備電氣控制線路的設計。本論文將主要分析繼電器-接觸器電氣控制線路的設計方法和控制電器的選擇原則。
本節以C6132臥式車床電氣控制電路為例，簡要介紹該電路的經驗設計方法與步驟。已知該機床技術條件為：床身最大工件回轉直徑為160mm，工件最大長度為500mm。
具體設計步驟如下：
（1）車床主運動由電動機M1拖動。液壓泵由電動機M2拖動。
（2）冷卻泵由電動機M3拖動。
（3）主拖動電動機：P=2.17kW，所以可選擇主電動機M1為J02-22-4型，2.2kW，380V、為4.9A、1450r/min。泵、冷卻泵電動機M2、M3可按機床要求均選擇為JCB-22，380V、為0.125kW，0.43A，2700r/min。
1 主回路
三相電源通過組合開關QS1引入，供給主運動電動機M1、液壓泵、冷卻泵電動機M2、M3及控制回路。熔斷器FU1作為電動機M1的保護元件，FR1為電動機M1的過載保護熱繼電器。FU2作為電動機M2、M3及控制回路的保護元件，FR2、FR3分別為電動機M2、M3的過載保護熱繼電器。冷卻泵電機由組合開關QS2手動控制，以便根據需要供給切削液。電動機M1的正反轉由接觸器KM1和KM2控制，液壓泵電機由KM3控制。由此組成的主回路見圖5.1的左半部分。
2 控制電路
從車床的拖動方案可知，控制回路應有三個基本控制環節，即主軸拖動電動機M1的正反轉控制環節；液壓泵電動機M2的單方向控制環節；連鎖環節用來避免元件誤動作造成電源短路和保證主軸箱良好。用經驗設計法確定出控制回路電路，見圖5.1右半部分。
用微動開關與機械手柄組成的控制開關SA1有三檔位置。當SA1在0位時，SA1-1閉合，中間繼電器KA得電自鎖。主軸電動機起動前，應先按下SB1，使泵電動機接觸器KM3得電，M2起動，為主運動電動機起動做準備。
主軸正轉時，控制開關放在正轉檔，使SA1-2閉合，主軸電動機M1正轉起動。主軸反轉時，控制開關放在反轉檔，使SA1-3閉合，主軸電動機反向起動。由于SA1-2、SA1-3不能同時閉合，故形成電氣互鎖。中間繼電器KA的主要作用是失壓保護，當電壓過低或斷電時，KA釋放；重新供電時，需將控制開關放在0位使KA得電自鎖，才能起動主軸電動機。
用微動開關與機械手柄組成的控制開關SA1有三檔位置。當SA1在O位時，SA1-1閉和，中間繼電器KA得電自鎖。主軸電動機啟動前，應先按下SB1，使泵電動機接觸器KM3得電，M2啟動，為主運動電機啟動做準備。
主軸正轉時，控制開關放在正轉擋，使SA1-2閉合，主軸電動機正轉起動。主軸反轉時，控制開關放在反轉檔，使SA1-3閉合，主軸電動機反向起動。由于SA1-2、SA1-3不能同時閉合，故形成電氣互鎖。中間繼電器KA的主要作用是失壓保護，當電壓過低或斷電時，KA釋放；重新供電時，需將控制開關放在0位使KA得電自鎖，才能起動主軸電動機。
局部照明用變壓器TC降至36V供電，以保護操作安全。
參考文獻
[1]方承遠主編.工廠電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，1992.
[2]余雷聲主編.工廠電氣控制設備[M].北京：機械工業出版社，2000.
[3]劉金琪主編.機床電氣自動控制[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，1999.
[4]許繼電氣公司.RMS-8011繼電保護信息系統子站說明書[Z].2003.
[5]張勁等.220KV繼電保護故障信息處理系統的設計[J].電力系統自動化，2003.
[6]王炳勛主編.電工實習教程[M].北京：機械工業出版社，1999.
機械手設計論文范文6
關鍵詞：仿真 機械 控制
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0104-01
隨著技術的進步，作為機械設計制造的仿真模擬技術得到了快速的發展，并且廣泛應用于實際當中。計算機仿真技術是以多種學科理論為指導，利用相應的軟件為工具，通過虛擬試驗的方法來解決問題的技術。隨著工程機械產品競爭日益激烈。為了提高產品質量、性能，降低開發成本。在這種需求下，以仿真技術為代表的技術成為工程領域一種現代化設計手段。運用仿真設計，建立系統的數學模型，從實際對象的物理模型出發。設置不同的激勵信號，利用相應曲線，即可對系統進行辨識?？梢栽诋a品設計設計和評估產品的性能方面，降低開發風險，縮短開發周期，提高產品性能。工程中的技術問題首先是要仿真技術在各個領域得到了廣泛的應用。
1 計算機仿真的實現
對于需要研究的對象，計算機一般是不能直接認知和處理的，這就要求為之建立一個既能反映所研究對象的實質，又易于被計算機處理的數學模型。數學模型將研究對象的實質抽象出來，計算機再來處理這些經過抽象的數學模型，并通過輸出這些模型的相關數據來展現研究對象的特質，當然，這種展現可以是三維立體的。由于三維顯示更加清晰直觀，已為越來越多的研究者所采用。通過對這些輸出量的分析，就可以更加清楚的認識研究對象。模型是進行計算機仿真的核心。系統的數學模型根據時間關系可劃分為靜態模型、連續時間動態模型、離散時間動態模型和混合時間動態模型；根據系統的狀態描述和變化方式可劃分為連續變量系統模型和離散事件系統模型。通過這個關系還可以看出，數學建模的精準程度是決定計算機仿真精度的最關鍵因素。從模型這個角度出發，可以將計算機仿真的實現分為三個大的步驟：模型的建立、模型的轉換和模型的仿真實驗。所謂模型的轉換，即是計算機語言轉換成能夠處理的形式，“仿真模型”是新的系統，利用已有的仿真軟件，如鑄造過程就常用ADSMS軟件來進行仿真。將仿真模型載入計算機進行使用。
2 計算機仿真在機械行業的應用
2.1 仿真技術
仿真技術是綜合多學科的技術，以機械系統運動學和控制理論為核心，運用成熟的計算機圖形技術將部件集成在一起，建立機械系研究的問題，根據仿真所要達到的目的抽象出一個確定的系統，結合系統的邊界條件和約束條件，利用各種相關學科的知識，把所抽象出來的系統用數學的表達式描述出來，描述的內容，傳統的仿真就是針對單個子系統的仿真，而仿真技術則是強調整體的優化，它通虛擬環境的耦合，對產品設計方案進行評估，并不斷改進設計方案，直到獲得最優化的效果，所以子系統之間的協同求解，應該快速地建立控制系統、液壓系統、氣動系統等虛擬樣機。的運用目前市場上一批成熟的分析軟件有ANSYS、PATRAN等。運動學和動力學仿真軟件可采用ADAMS軟件。控制系統仿真軟件可采用MATLAB軟件。通過三維模型和運動學、動力學仿真軟件ADAMS中進行分析，對控制方案進行仿真。使產品設計可擺脫對物理樣機的依賴，給企業帶來高的經濟效益，高效的研發手段促使產品開發風險降低，提高生產效率，通過虛擬樣機找到組織生產，使產品制造和市場競爭方面更具靈活性，同時克服企業資源的局限性，將具有開發產品技術組成一個臨時的企業聯盟。仿真技術必將成為工程機械領域產品研發的主流。
2.2 機械加工仿真
機械加工過程，是利用計算機仿真，有助于發現其機理，為提高機械性能。在機械的磨削方面，采用時間變化的描述磨削過程的各個數學模型，通過優化和虛擬磨削創造了必要的前提，在銑削方面，建立多齒端銑切削過程動力學模型，開發切削振動仿真的微機通用軟件，得出了端銑切削振動的原理和條件。電火花加工的工藝仿真系統，實現了加工參數的優化。建立了連續擠壓的計算機仿真模型，通過模擬連續擠壓全過程的應力場、應變場和溫度場。
2.3 機構運動仿真
了解了機構需要設定的運動副情況后，進行運動仿真。新建一個運動學仿真，創建連桿，根據各部件相互運動方式需建立7個連桿，對模型的材料特性進行加載，定位每個運動副的時間函數，在一個周期內完成所有的運動。向機構添加一定的外載荷，使整個機構工作在真實的工程狀態下，機構的兩連桿之間，模擬兩個零件之間的彈性連接。根據運動驅動的形式，取料機械手采用恒定轉速驅動，采用恒轉速調速，要求必須設定運動時間和解算步數，機構做運動仿真分析時，需要詳細記錄整個仿真零件的位移距離，適當縮短機械加工產品開發周期，對于提高產品質量和性能具有積極的作用。
參考文獻
[1]曾芬芳.虛擬現實技術.上海：上海交通大學出版社，1997.
[2]姜虹，朱文海等.結構與控制系統協同并行設計技術研究.美國MDI公司2001年ADAMS中國用戶年會會議論文.
[3]馮雅麗，李瑞濤等.虛擬樣機技術及其在深海采礦系統開發中的應用前景.2001年中國大洋礦產資源研究開發學術研討會論文集.
