江苏城市职业学院
毕 业 论 文
课题名称
姓 名
学 号
专 业
班 级
指导老师
2011年 月
目 录
前言----------------------------------------------------------- 2
摘要----------------------------------------------------------- 3
第1章前言-------------------------------------------------- 5
1.1
机械手的概述------------------------------------- 5
第二章 总体方案的设计---------------- 7
2.1 设计要求----------------------------------------
2.2 基本设计思路------------------------ 8
2.3
第三章
3.1塑料及其分类 ------------------------------------------- 10
3.2壳体塑料选材途径及注意点--------------------------------- 10
3.3注塑模的工作原理及应用----------------------------------- 12
3.4旋钮外壳注塑成型及其存在的主要问题----------------------- 13
3.5电火花成型机加工旋钮型腔--------------------------------- 15
第四章 Mastercam构图的方法---------------------------------- 17
4.1常用的实体建模法---------------------------------------- 17
第五章 用Mastercam绘制旋钮的外形---------------------------- 18
5.1绘制旋钮模型-------------------------------------------- 18
第六章 Mastercam刀具库设定方法------------------------------ 21
6.1铣削刀具库的建立---------------------------------------- 21
6.2刀具的发展及其选择-------------------------------------- 24
第七章 Mastercam刀具轨迹仿真-------------------------------- 28
7.1刀具轨迹的仿真------------------------------------------- 28
7.2程序的仿真----------------------------------------------- 30
第八章 Mastercam程序的后置处理------------------------------ 32
8.1后置处理文件-------------------------------------------- 32
8.2后处理文件编辑的一般规则-------------------------------- 34
8.3机床参数的定义------------------------------------------ 34
8.4结论--------------------------------------------------- 34
第九章 Mastercam程序---------------------------------------- 35
毕业设计总结-------------------------------------------------- 39
参考文献------------------------------------------------------- 41
摘 要
机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技等科学领域,是一门跨学科综合技术。随着工业自动化发展的需要,机械手在工
业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程 ,文章中介绍了机械手
的设计理论与方法。
本设计以AT89C51 单片机为核心,采用LMD18200 电机控制芯片达到控制直流
电机的启停、速度和方向,完成了筛选机械手基本要求和发挥部分的要求。在筛
选机械手设计中,采用了PWM 技术对电机进行控制,通过对占空比的计算达到精
确调速的目的。
【关键词】:筛选机械手,AT89C51 单片机,LMD18200 电机控制芯片,PWM
技术,电机控制。
1 前言
1.1 机械手概述
机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自
动化已基本得到解决。但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的,机器人
的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
机械手,多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具
的装置(国内称作工业机械手或
通用机械手)。
机械手是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置。机械
手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。目前
我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手,而把工业机械手称为通用机械
手。
简而言之,机械手就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作
位置,或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手,也即本文所
研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置,可以根据任务的需要
编制程序,以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外,还具备
通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机
(Manipulator)。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械
手,主要附属于自动机床或自动生产线上,用以解决机床上下料和工件传送。这
种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机
驱动。除少数外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。
机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型,其中关节型机械手以其结构
紧凑,所占空间体积小,相对工作空间最大,甚至能绕过基座周围的一些障碍物
等这样一些特点,成为机械手中使用最多的一种结构形式。
要机械手像人一样拿取东西,最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、
臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构;像肌肉那样使手臂驱动-传动系统;像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了运动的
机械手的性能。一般而言,机械手通常就是由执行机构、驱动-传动系统和控制
系统这三部分组成,如图 1-1 所示。
图1-1 机械手的一般组成
对于现代智能机械手而言,还具有智能系统,主要是感觉装置、视觉装置和
语言识别装置等。目前研究主要集中