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1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：目的：机械手自动分拣工件生产线主要由传输线及机械手传送装置，位置检测及工件质量检测等部分组成。传输线采用电机皮带传送。针对生产线上的自动化设计了一个物料分拣机械手，实现生产的自动化。该机械手选用圆柱坐标型，能实现机械手的伸缩，升降，旋转，加紧和放松等动作；驱动系统采用液压，电气驱动，实现了伸缩、升降、旋转、夹紧和放松等动作。控制系统采用PLC控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。系统设有报警功能，当机械手出现故障时，能及时报警。同时采用了工件表面质量检测传感器检测工件的质量，剔除不合要求工件并分道。意义：采用传输线进行分拣的工件应有足够大的产量；产品分拣方式应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量分拣中采用自动分拣产品线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是机械手系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件，采用PLC控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。可以简化控制线路，节省成本，进一步提高劳动生产率。国内外PLC发展现状：PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制定时，计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式，模拟式的输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通运灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，在汽车，钢铁，航空航天，船舶，化工，纺织，食品，造纸，军工等工业领域获得了广范的应用。PLC技术的高速发展，除了得益于工业自动化的客观需求外，还因为它具有许多独特的优点：1.可靠性高，抗干扰能力强；2.应用灵活，编程方便；3.易于安装，调试，维修；4.功能完善，适用性强；5.体积小，耗能低。PLC的应用：在PLC的应用方面，我国是很活跃的，应用的行业也很广泛。如上海宝钢第一，第二期工程中是使用了近900台PLC，又如武汉钢铁厂，秦山核电站，上海别克汽车生产线，北京吉普车生产线等都大量采用了PLC进行自动化控制，取得了显著经济效益。PLC的未来发展方向：1.微型化，网络化，开放性；2.智能板块；3.编程语言的标准化和高级化；4.网络通信功能标准化；5.外部故障检测能力。2．基本内容和技术方案：机械手自动分拣工件生产线主要由传输线及机械手传送装置，位置检测及工件质量检测等部分组成。传输线由皮带和电机组成；机械手采用PLC控制的工件质量检测由工件表面质量检测传感器，可实现对零件表面无损检测和在线快速检测；位置检测用位置检测传感器，当检测到零件准确到位后将给PLC发出一个到位信号。技术方案：自动分拣产品传输线的结构图：传送带A传送物品，在传送带B上不合质量要求的物品被检出，由机械手将不合质量要求的物品取走，传送到传送带D上，其它让其流走传送到传送带C上。机械手的结构和各部分动作过程如示意图所示。机械手所有的动作均由液压驱动，上升，下降，左转，右转均由(双线圈)三位四通电磁阀控制，夹紧，放松用一个(单线圈)二位四通电磁阀控制，通电夹紧，断电放松。所有电磁线圈驱动电源：直流，电压24V，电流1A,位置检测用：行程开关，光电开关，压力继电器。传送带A,B电动机为双速电动机，采用能耗制动停机。设计控制系统结构图：用梯形图编程，使机械手自动分拣工件生产线完成自动连续循环作业和手动单机动作。当机械手出现故障自动报警并停止所有动作。上升下降左旋右旋夹紧放开PLC指示灯报警器操作台皮带电机机械手动作功率驱动输出信号质量检测位置检测输出信号3．进度安排：1—2周：查阅与设计任务相关的资料和英文资料的翻译；3—4周：分析控制对象的技术特征拟定控制方案和开题报告；5—6周：设计PLC控制系统电路原理图分析和计算相关参数；7—10周：设计控制系统程序和夹持机构的结构图；11—13周：撰写毕业设计（论文）说明书；14—15周：整理毕业设计资料参加毕业设计答辩。4．指导老师意见：指导教师签名：年月日注：1.开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在学院规定时间内完成；2．设计的目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字；3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标。