河北工程大学课程设计机电工程学院课程设计（专业方向设计）说明书（2014/2015学年第一学期）课程名称：机电一体化课程设计题目：工业机械手设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：三周设计成绩：2015年12月31日目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc407791275"第一章工业机械手综述PAGEREF_Toc407791275\h1HYPERLINK\l"_Toc407791276"1.1工业机械手的发展概况PAGEREF_Toc407791276\h1HYPERLINK\l"_Toc407791277"1.2工业机械手的应用PAGEREF_Toc407791277\h1HYPERLINK\l"_Toc407791278"1.3工业机械手的组成及原理PAGEREF_Toc407791278\h1HYPERLINK\l"_Toc407791279"第二章伸缩臂的设计方案4HYPERLINK\l"_Toc407791280"2.1设计方案论证以及确定4HYPERLINK\l"_Toc407791281"2.1.1设计参数及要求4HYPERLINK\l"_Toc407791282"2.1.2设计方案的比较论证PAGEREF_Toc407791282\h4HYPERLINK\l"_Toc407791283"2.2机械手伸缩臂总体结构设计方案4HYPERLINK\l"_Toc407791284"2.3执行装置的设计方案5HYPERLINK\l"_Toc407791285"2.3.1滚珠丝杠的选择5HYPERLINK\l"_Toc407791286"2.3.2减速齿轮的有关计算PAGEREF_Toc407791286\h10HYPERLINK\l"_Toc407791287"2.3.3电动机的选择PAGEREF_Toc407791287\h15HYPERLINK\l"_Toc407791288"第三章PLC控制系统设计PAGEREF_Toc407791288\h18HYPERLINK\l"_Toc407791289"3.1PLC的构成及工作原理PAGEREF_Toc407791289\h18HYPERLINK\l"_Toc407791290"3.2选择PLCPAGEREF_Toc407791290\h18HYPERLINK\l"_Toc407791291"3.3PLC外部I/O分配图PAGEREF_Toc407791291\h19HYPERLINK\l"_Toc407791292"3.4软件设计20HYPERLINK\l"_Toc407791293"3.5硬件设计PAGEREF_Toc407791293\h28总结PAGEREF_Toc407791294\h29HYPERLINK\l"_Toc407791294"参考文献30PAGE\*MERGEFORMAT29第一章工业机械手综述1.1工业机械手的发展概况工业机械手在先进制造技术领域中扮演着极其重要的角色，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。工业机械手即工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代化制造业重要的自动化装备。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、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。1.2工业机械手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，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序；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。广泛采用工业机械手，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。同计算机、网络技术一样，工业机械手的广泛应用正在日益改善着人类的生产和