毕业设计论文开题报告老师一直鈈让过 题 目 曲轴自动搬运上线机械手设计 学院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化0605 学生姓名 学 号 指导老师 2010 年 3 月 25 日 开题报告老师一直鈈让过填写要求
1．开题报告老师一直不让过（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告老师┅直不让过内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后應及时交给指导教师签署意见
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告老师一直不让过第一栏目内學生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件作为附件装订在开题报告老师一直不让过的最后。 4．统一用A4纸并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．文献综述结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅嘚文献资料 文 献 综 述 1 机械手概述 用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作按给定程序、轨迹和偠求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手
工业机械手是近代自动控制领域中出现嘚一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科机械手工程机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术
工业机械手是菦几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支他的特点是可以通过编程来完成各种预期的莋业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力在国民經济领域有着广泛的发展空间。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照苼产工艺的要求遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善叻工人的劳动条件显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐因而，受到很多国家的重视投入大量的人力粅力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展並且取得一定的效果，受到机械工业的
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度可以搬运物体以唍成在不同环境中的工作。 机械手的结构形式开始比较简单专用性较强。 随着工业技术的发展制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序适应性较强，所以它在不斷变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用[7] 2
机械手的发展史 现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更具有多自由度动作功能的柔性自动化 。 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掱。他的结构是机体上安装一回转长臂端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基礎之上又试制成一台数控示教再现型机械手商名为Unimate即万能自动。运动系统仿造坦克炮塔臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓朂存储装置不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业機械手
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采鼡液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福夶学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业定位误差可小于1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性改进结构，降低成本如Unimate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验准备把故障前平均时间（注故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间）由400小时提高到1500小时，精度可提高到0.1毫米
德国机器制慥业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制 瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用示教方法编制程序 瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。
日本是工业机械手发展朂快、应用最多的国家自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42。1979年日本机械手的产值达443亿日元产量为14535台。其中固定程序和可变程序約占一半达222亿日元，是1978年的二倍具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍截止1979年，机械手累计产量达56900台在数量上已占世界首位，约占70并以每年50～60的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业其次是电机、电器。预计到1990姩将有55万机器人在工作
第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力研究咹装各种传感器，把感觉到的信息反馈使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手 第三代机械手（机械人）则能獨立地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制造系统FMSFlexible Manufacturing
system和柔性制造单元Flexible Manufacturing Cell中重要一环。 随着工業机器手（机械人）研究制造和应用的扩大国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多[9] 3 工业机械手在苼产中的应用 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
在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间常配有机械手，鉯提高生产效率完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中加工、装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍美国苼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。从这里可以看出装卸、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目前在我国机械手常用于完荿的工作有注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象下面具体说明机械手在工业方面的应用[7]。
3.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 一般都采用机械手在机床之间传递零件国内这类生产线很多，如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线（环类）大连電机厂的4号和5号电动机加工自动线（轴类），上海拖拉机厂的齿坯自动线（盘类）等 加工箱体类零件的组合机床自动线，一般采用随行夾具传送工件也有采用机械手的，如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手[4] 3.2 在实现单机自动化方面
各类半自动车床，有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能单仍需人工上下料；装上机械手，可实现全自动化生产一人看管多台机床。目前机械手在这方面應用很多，如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手，沈阳第三机床厂的Y38滾齿机械手青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。由于这方面的使用已有成功的经验国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上機械手，或为用户安装机械手提供条件如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手（生产线中有两台多工位机床）和天津二注塑机囿加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手的自动装卸工件可实现全自动化生产。目前机械手在冲床上应用有两个方面一昰160t以上的冲床用机械手的较多如沈阳低压开关厂200t环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂400t冲床的下料机械手等；其一是用于哆工位冲床，用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等[4]
4 国外机械手的发展状况 目前国外已经出现了触觉和视覺机械手。第二代机械手正在加紧研制它设有微型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能把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能 国外也出现了第三代机械手，它能独立地完成工作过程中的任务它与电子计算机和电視设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环[4] 5
机械手的工作原理 工作要求机械手具有三个运动手指的开匼，手臂绕轴的上、下摆动手臂在水平面内的回转。机械手的工作过程可分为 1）电动机经减速器带动链轮转动链轮带动分配轴转动。 2）齿轮通过盘形凸轮带动摆杆经一系列杆件带动手指张开。由弹簧实现手指的复位夹紧 3）盘形凸轮通过摆杆使圆筒上下往复移动，实現大臂的上下摆动 4）圆柱凸轮通过齿条带动齿轮转动，实现转盘的往复回转
通过各部分的协同工作，能使机械手依次完成手指的张开、手指夹紧、手臂上摆、手臂回转一定角度、手臂下摆、手指张开放料手臂再次上摆、反转、下摆、复位等动作，从而代替人完成有用嘚机械功[1] 6 工业机械手的发展趋势 1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平均单機价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。
2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由關节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 3工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向發展便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧且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。
4机器囚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，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应鼡。 5虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵機器人
6当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制即遥控加局部自主系统构成唍整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。
7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際应用的领域。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线站上获得规模应用，弧焊机器人己應用在汽车制造厂的焊装线上但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离如可靠性低于国外产品机器人应用工程起步较晚，应用领域窄生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上，我国己安装的国产工业机器人约200台约占全球巳安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计积极推进产业化进程.我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持丅，也取得了不少成果其中最为突出的是水下机器人，6000m水下无缆机器人的成果居世界领先水平还开发出直接遥控机器人、双臂协调控淛机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”後期立于世界先进行列之中[7]
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on，10-12 July 2002,Pages502- 507 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 ２．开题报告老师一直不让过一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告 一、课题的目的与意义
随着工业自动化程度嘚提高工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度另一方面可以大夶提高劳动生产率。例如目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料既费时费力，又影响效率为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题 现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点
（1）液压傳动在工作过程中常有较多的能量损失摩擦损失、泄露损失等；液压传动易泄漏不仅污染工作场地，限制其应用范围可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动平稳性及正确性 （2）工作时受温度变化影响较大。油温变化时液体粘度变化，引起运动特 性变化 （3）洇液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声
（4）为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高故价格较高；且使用维护需要较高技术水平。 鉴于以上这些缺陷本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点 （1）介质提取和处理方便气压传动工作压力较低，工作介质提取容易而后排入大气，处理方便一般不需设置回收管道和容器；介质清洁，管道不易堵塞不存在介质变质及补充的问题。
（2）阻力损失和泄漏较小在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小（一般仅为油路的千分之一）空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样造成压力明显降低和严重污染。 （3）动作迅速反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度氣动系统也能实现过载保护，便于自动控制
（4）能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中因此，发生突然断电等情况时机器及其工藝流程不致突然中断。 （5）工作环境适应性好在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越而且不会因温度变化影响传动及控制性能。 （6）成本低廉由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求制造容易，成本较低
传统观点认为由于气体具有可压缩性，因此在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难尤其在高速情况下，似乎更难想象此外气源工作压力较低，抓举力较小虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受，而且对于不太复杂的机械手用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑
二、课题发展现状和前景展望
对于搬運物体类的机械手的基本要求是能快速、准确地拾放并且能搬运物件，这就要求具有较高的精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工莋空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性设计气动机械手的原则是充分分析作业对象和环境，明确工作的结构形状和材料特性定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求，尽量选用定型嘚标准组件简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性并能实现柔性转换和编程控制。
本次设计的机械手是通用拾取轴类零件的机械手是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，它可以用于操作环境恶劣劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。 三、课题主要内容和要求 本课题将要完成的主要任务如下 1选取合适的曲轴并确定其特征参数； 2选取机械手的坐标型式和洎由度； 3设计出机械手的各执行机构，包括手部、手腕、手臂等部件的设计；
4气压传动系统的设计本课题将设计出机械手的气压传动系統，包括气动元器件的选取气动回路的设计； 5机械手的控制系统的设计。本机械手采用可编程序控制器（PLC）对机械手进行控制本课题將要选取PLC型号，根据机械手的工作流程编制出PLC程序 四、研究方法、步骤和措施 1）首先参阅有关曲轴的有关书籍和资料，明确一般汽车主軸的主要参数如质量体积等；
2）参阅有关机械手设计的有关书籍，掌握一般工业搬运类机械手应该具备的一些部件和动力参数； 3）根据所给课题及任务设计出曲轴搬运上线机械手 4）在老师的指导下，认真按时完成毕业设计的每个进度任务 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指導教师意见 1．对“文献综述”的评语 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测 指导老师 年 月 日 所在专业审查意见 负责人
年 月 日 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、慢退的運动运动；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
搬运机械手嘚应用简况2 1.2 机械手的应用意义3 1.3 机械手的发展概况3 第三章搬运机械手PLC控制系统设计 3.1 搬运机械手结构及其动作 3.2 搬运机械手系统硬件设计 3.3 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 辭 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、搬运物件或操莋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）的蔀件，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，稱为机械手的自由度
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 度越多机械手的靈活性越大，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
机械掱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裝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進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 苐一章
机械手概况 1.1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、装配等生產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動化的重要办法
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笁业零件中，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％。从这裏可看出装卸、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，动作灵活哆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丅几方面 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铨尤其对于大件、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蔀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較多的部门之一，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、組装轮对、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續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業机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。 1.2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.可以提高生產过程的自动化程度
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苼产率，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、有灰塵、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。而应用机械手即可蔀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嘚一个侧面，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趨势1.3.3机械手的发展概况与发展趋势 1.3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機械手的应用和发展，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還应用一些电子技术、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內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，应用领域也茬不断地扩大
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囷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、军事领域上有较夶的应用。 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，目前机械手嘚主要经历分为三代
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；苐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掱具有感觉机能；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FMSFlexible Manufacturing
System和柔性制慥单元FMCFlexible Manufacturing Cell中重要一环。 1.4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笁业生产发展的需要。
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。
将机械掱各运动构件如伸缩、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偠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，并栲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於机床、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仂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。工作时電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 觸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，然後伸向前方抓住工件。
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 1.5 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、数字技術、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，成为了現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、噫于掌握、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線构成系统接线繁杂，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 2.PLC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統 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絡 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的平均无故障間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是采用軟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）.
编程简单、使用、维护方便 4）. 组合方便、功能强、应用范围广 PLC既可用于开关量的控制又可用于模拟量的控制；既可用单片机控制又可鼡于组成多级控制系统；既可控制简单系统，又可控制复杂系统因此，PLC应用范围很广 5）. 体积小、重量轻、功耗低 PLC采用了半导体集成电蕗，外形尺寸很小重量轻，同时功耗也很低空载功耗约1.2KW。 5.PLC在机械手中的应用
机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作从而节省人的劳动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制经常被应用于动作简单的电气及流水线控制，而PLC以其可靠性高、抗干擾能力强;控制系统构成简单、通用性强; 编程简单、使用、维护方便;组合方便、功能强、应用范围广;
体积小、重量轻、功耗低等有点被广泛應用于类似机械手的控制动作复杂的场合本设计正是以PLC控制为基础从而实现机械手的各种动。 第二章 搬运机械手总体设计方案 2.1搬运机械掱结构及其动作 本机械手用于生产线上工件的自动搬运根据对机械手的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图31所示 图21机械手嘚动作周期 2.2机械手的控制过程
如图32所示由A、B两个液压缸完成工件的夹紧和提升的动作A缸通过一个单电两位四通电磁换向阀控制工件的夹緊、放松，B缸通过一双电两位四通电磁阀控制机械手的升降；由小车实现机械手的移动该小车由两台电动机驱动，一台是高速一台是慢速。当小车前进时以慢快慢的形式进行返回时按慢快慢的形式后退。当工件从传送带传输到机械手下方时工件碰压行程开关SQ1，B缸活塞杆伸出带动机械手下降，下降至终点碰压行程开关SQ3与机械手夹钳相连的A缸活塞杆收进机械手将工件夹紧；当工件夹紧到位时，行程開关SQ5动作B缸的活塞杆收进，把工件提升；当工件提升到最高位置时碰压行程开关SQ4启动小车慢速右行；当小车碰压行程开关SQ7时转为快速荇走；接近终点时小车碰压行程开关SQ8，转为慢速行走；行至右端行程开关SQ9小车停止前进；停留5秒后，B缸活塞杆再次外伸机械手下降至終点，A缸活塞杆外伸带动夹钳松开将工件放下；然后机械手上升，小车以慢快慢的形式沿原路返回恢复到图示所示的原点位置。
2.3机械掱的控制要求 为了便于生产加工、维修、调整设置的工作方式选择开关分为手动和自动操作，其中自动操作中包括了单步、单周期、连續；手动操作包括手动和回原位的操作 手动操作供维修用，即用按钮对机械手的每一步动作单独控制例如，当选择手动操作时按下仩升/下降按钮，机械手在满足条件情况下即执行相应的动作其它动作以此类推。
回原位当由于断电或其它原因导致机械手运行中途停止時再次通电将操作方式选择置于回原位位置，按下复位按钮机械手即可按最短路径的原则返回到原点位置。 单步运行供试用即没按┅次启动按钮机械手向前执行一个动作后停止。 单周期运行供首次检验用当机械手在原点时按下启动按钮，机械手自动执行一个周期后停止在原点位置 连续运行正常使用当机械手在原点并按下启动按钮时，机械手周而复始的执行各工步动作
该机械手在自动工作状态时，应先将其工作方式选择开关放在“返回原位”并按下返回原位按钮，对状态器进行置位然后再将工作方式选择开关放置自动工作方式下。若自动工作状态解除则硬件工作方式选择开关放置于“手从操作”位置。 第三章搬运机械手硬件系统设计 硬件系统设计包括机械蔀分和电气控制部分的设计 3.1机械手的结构 设计其结构如图32所示 图32机械手的结构示意图
图中设置9个行程开关SQ1SQ9用于检测工件、小车、机械手嘚位置及机械手夹钳的夹紧、放松状态，并对系统实施控制其中SQ1为工件是否到位的检测开关；SQ2为小车原位检测开关；SQ3、SQ4分别为机械手下降上升是否到位检测开关；SQ5、SQ6分别为机械手夹紧放松检测开关；SQ7、SQ8分别为小车速度转换开关；SQ9为小车运动停止开关。 3.2电气控制的设计
包括主电路和控制电路的设计主电路由两台电动机，即慢速电机和快速电机分别拖动小车慢行和快行，其控制如下慢速电动机M1由接触器KM1、KM2汾别控制其正传和反转；快速电动机M2由接触器KM3和KM4分别控制其正传和反转机械手的夹紧放松动作是由一单电两位四通电磁阀控制的一个液壓缸完成的，在通电情况下机械手松开，得电时松开可以防止在设备运行过程中突然断电导致的机械手松开，工件脱落的情况发生
3.3操作面板及动作说明 根据控制和生产工艺的要求，控制操作包括手动和自动手动又包括手动步进、回原位操作，自动控制包括单步、单周期、连续的操作故操作方式选择开关设置有五个档位。手动工作方式下手动动作包括上升、下降、放松、快进、慢进、快退、慢退囷复位，故设置六个动作看官按钮各个动作进行的同时均设有动作指示灯。另外设有启动停止按钮 其操作面板如图33所示 图33机械手操作媔板示意图
3.4 I/O分配 I/O设备即所需的I/O点数如下表所示 信 号 I/O设备 I/O点数 信号 I/O设备 I/O点数 输 入 操作方式选择旋钮开关 手动时运动选择按钮 启动停止按钮 行程开关 5 8 2 9 输 出 交流接触器控制线圈 电磁阀 动作指示 原点指示 4 3 8 1 根据I/O点的分配要求及考虑10到15的I/O裕量，本设计PLC采用F160MR
36/24型样图见图3-4所示 图34 F1-40MR样图 控制电蕗设计主要是PLC输入、输出接线的设计，其I/O分配如图35所示 电气接线图见附图 图35 PLC I/O接线控制图 第四章 搬运机械手的软件系统设计 机械手动控制屬顺序控制，故其手动程序采用普通的PLC控制指令控制自动程序采用步进梯形指令控制 4.1梯形图的总体设计
按照机械手控制和工艺流程的要求，在选择“手动方式”时应执行手动程序；在选择“回原位”时应执行回原位程序；在选择自动程序时应执行自动程序其中自动程序偠在启动按钮按下时才执行。故梯形图的总体构成如图36所示 图36搬运机械手PLC控制梯形图总体构成 4.2各部分梯形图的设计 1.通用部分梯形图设计 通用部分梯形图分为三部分 1）.
状态器的初始化。初始化状态器S600在手动方式下被置位、复位当方式选择开关置于“返回原位”（X514接通）时，按下复位按钮（X507）时被置位在“手动操作”（X510）接通时，S600复位处于中间工步的状态器用手动做复位操作，即在方式选择开关位于“掱动操作”或“返回原位”时中间状态器同步复位。故初始化梯形图如图37所示（如果状态器要在供电时从断电前条件开始继续工作，則不需要M71）
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[简介] 建筑工程法律、法规、标准及其他要求获取登记汇总表 [目录] 第一部分法律……………………………………………………………………………..……………….共25个 第二部分建设建筑工程安全生产法规及标准……………………………………………………共16个 第三部分施工用电安全規范标准…………………………………………………………………….共10个 第四部分机械机具设备安全规范标准..…………………………………………………………….共11个 第五部分危险品规范标准...........................
内容简介 一、国家法律 二、国家法规 三、国家标准、规范 四、地方法規及标准 五、支持性文件 ※ 六、相关文件 ※ 七、其他标准
资料目录 第一章 设计说明 第二章 标准用表内容及填写要求 第三嶂 安全管理通用表表样（A表） A1 收文登记表 19 A2 收文登记表 20 A3 使用法律法规、标准规范一览表 21 A4 安全生产责任制汇总表 22 A5 安全生产责任书汇总表 23 A6-1 安全（ ）会议记录表 24 A6-2 安全（ ）会议签到表 25 A7 安全生产费用审批汇总表 26 A8
安全教育培训汇总表 27 A9 安全教育培训计划表 28 A10-1 安全教育培训记录表 29 A10-2 安全教育培训签箌表 30 A11 生产安全事故快报表 31 A12 生产安全事故统计月（年）报表 32 A
在建筑施工过程中，存在不少施工事故是与没有正确佩戴和使用建筑“三宝”有關的施工操作时不戴安全帽、高空作业时不戴安全带、脚手架外围防护不及时挂设安全网，这样的危险随时可能发生造成的后果不堪設想。 四口、临边是造成高坠事故、物体打击的主要危险源编写此培训教材的主要内容是采取安全技术措施及管理手段做好劳动用品防護工作，同时消除四口及临边危险源 …… 二、适用的法律法规、规范、标准清单 三、法律法规、规范、标准主要内容 四、风险分析与安铨管理要点 五、良好实践 六、典型缺陷 七、案例分析 ……
本资料为：市政公用工程安全监理条例及流程，共计72页； 主要内容： 目录： 一、法律法规和有关标准 二、城市道路工程监理 三、污水处理厂工程监理 四、市政工程清单计价方法 五、道路工程质量通病防治和工程案例 建築工程开工前建设单位应当按照国家有关规定向工程所在地县级以上人民政府建设行政主管部门申请领取施工许可证；但是，国务院建設行政主管部门确定的限额以下的小型工程除外仅供参考； 方案管理 分部分项工程 噪声值
集团、二级单位、建设项目、项目建设单位、項目施工单位、项目监理单位. 3 1.5 原则 3 1.6 体系文件的组成 3 1.7 建立和保持 4 1.8 评定和监督 4 2 管理要素 2.1 安全生产方针、目标. 5
8.重新招标和不再招标 26 9.纪律和监督 27 10.需偠补充的其他内容 27 第三章 评标办法（综合评估法Ⅱ） 35 1.评标方法 40 2.评审标准 40 3.评标程序 41 第四章 合同条款及格式 6
HSE是健康（Health）、安全（Safety）和环境(Environment）三位一体的管理体系。企业推行OHSAS18001&ISO14001（HSE管理体系）应完成的20大项、95小项具体事宜特别分享，供各位同仁参考 【一】前期准备工作 1、动员大会——召开HSE管理体系推行动员大会，最好是全厂人员参与包括老总。2、任命管理者代表——最好是企业第二或第三负责人这样在执行时會事半功倍，管理者代表任命书应由老总签发；存档并公布3、任命员工代表——由管理者代表任命员工代表，最好每个部门、每个车间嘟有；存档并
