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工作计划
机械设计论文范文（21篇）
作文是对一定主题的阐述和探究，有助于拓宽学生的知识面。接下来是一些范文范本的精华部分，希望能够给大家提供一些写作思路。
浅谈机械结构设计浅谈机械结构设计论文
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
2.1结构件的几何要素。
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
2.2结构件之间的联接。
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图1。
2.3。
结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力，图示2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～3mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
3.1机械结构设计的基本要求。
机械产品应用于各行各业，结构设计的内容和要求也是千差万别，但都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1.功能设计满足主要机械功能要求，在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。
2．质量设计兼顾各种要求和限制，提高产品的质量和性能价格比，它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。在现代设计中，质量设计相当重要，往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去，统筹兼顾各种要求，提高产品的质量，是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比，兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题，然而细节的总和是质量，产品质量问题不仅是工艺和材料的问题，提高质量应始于设计。
3．优化设计和创新设计用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间，用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。
对产品质量的提高永无止境，市场的竞争日趋激烈，需求向个性化方向发展。因此，优化设计和创新设计在现代机械设计中的作用越来越重要，它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。
前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案，即构造出大量的优化求解空间，这也是结构设计最具创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。
机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。所以，机械结构设计应满足作为产品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外，还应改善零件的受力，提高强度、刚度、精度和寿命。因此，机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理，可能造成零部件不应有的失效，使机器达不到设计精度的要求，给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1.实现预期功能的设计准则。
2.满足强度要求的设计准则。
4.考虑加工工艺的设计准则。
考虑装配的设计准则。
6.考虑造型设计的准则。
1.实现预期功能的设计准则。
产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求，因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。要满足功能要求，必须做到以下几点。
(1)明确功能:结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系，确定参数尺寸和结构形状。零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力，以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。
(2)功能合理的分配：产品设计时，根据具体情况，通常有必要将任务进行合理的分配，即将一个功能分解为多个分功能。每个分功能都要有确定的结构承担，各部分结构之间应具有合理、协调的联系，以达到总功能的实现。多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担，延长使用寿命。v型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。纤维绳用来承受拉力；橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩；包布层与带轮轮槽作用，产生传动所需的摩擦力。例如，若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时，会使螺栓的尺寸过大，可增加抗剪元件，如销、套筒和键等，以分担横向载荷来解决这一问题。
(3)功能集中：为了简化机械产品的结构，降低加工成本，便于安装，在某些情况下，可由一个零件或部件承担多个功能。功能集中会使零件的形状更加复杂，但要有度，否则反而影响加工工艺、增加加工成本，设计时应根据具体情况而定。
2.满足强度要求的设计准则。
(1)等强度准则。
零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应，使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构，材料可以得到充分的利用，从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。
浅谈机械结构设计浅谈机械结构设计论文
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能，是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
1.3.1结构件的几何要素。
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
1.3.2结构件之间的联接。
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图5.1。
1.3.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。
机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为。
对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～3mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
机械设计的毕业论文
机械和设备的设计，研究和开发工作的重要组成部分，无论是企业创新创造新的产品，或实施新的技术，必须要有新的机械和设备的支持。机械设备的设计研发工作，科学，合理，规范发展，促进技术创新的整体水平提高，因此，它是必要的设计和机械设备的发展过程中的讨论，因为在国民经济中，生产设备具有非常大的比例，在本文的讨论主要是针对这种机械设备的设计研发工作。
2.1机械设备的设计和开发机械设备的设计研发目标概括起来，是基于使用的实际需求，设计和开发，能够有效地实现机械设备的一个或多个功能，满足社会的需求。
2.2机械设备的设计，在一般情况下，机械设备的设计开发的基本步骤，应进行以下步骤：
2.2.1应用程序设计和开发的需求：机械设备，首先必须有一个要求，提供应用的需求。
2.2.2确认需求：机械和设备的需求，必须由主管部门或领导确认和批准。
2.2.3设计任务书发行：机械设备，需要申请获得批准，提炼成具体规定的内容和要求，必须在应用程序的设计和开发任务，任务和目标的设计，组织实施，任务书是部承担的任务。
2.2.4设计的r&d项目组：承接设计任务书设计研发部门接到任务，根据任务书的要求，选配合适的，每一种专业设计，研发项目的形成组，各自的职责，明确项目团队成员。
2.2.5初步计划：设计研发项目团队根据设计任务书，组织设计方案，并形成原设计方案的讨论。如果它是一个大型机械设备或一组，应优先考虑的设计样品机器或程序的关键部分。
2.2.6设计草图(阴谋计划的形成和部分组成图)：根据初步计划，对相关人员的有关部分的设计草图。
2.2.7设计草图的评论：草图设计完成后，项目小组应再次组织有关人员进行审查的设计方案，该方案的合理性进行深入研究的主要部分关键零部件，以及建议和意见，形成一个经修订的建议。
2.2.8修改计划，正式的设计：根据该计划的设计方案是正确的，正式的设计和发展。
2.2.9图纸审查，批准设计完成后，对相关人员进行审核，由领导批准后正式地图。
2.2.10交货处理：前完成配送单位加工，制造，设计图纸，根据图纸和制造单位做了深入的沟通，讨论一些问题，在图纸上，以确保制造单位有一个明确的知识的设计思路和要求，施工方便。
2.2.11跟踪处理及制造工艺：图纸交付加工后，设计人员应保持经常性的沟通和制造单位加工进度和遇到的问题，及时了解，另外的问题作出回应，而且要处理这个问题，使详细记录，供日后参考。
2.2.12机械：加工制造机械设备的验收完成后，设计师应该设备验收，尽可能连续试运行机械设备制造单位，观察是否正在运行的作用和可靠性来满足设计要求，发现问题要求制造单位予以纠正。验收合格后，可以允许发送，以避免设备的安装现场，发现难以处理的问题。
2.2.13机械：机械及设备安装现场安装，调试，设计者应亲临现场，指导整个过程设备的安装，调试，跟踪和监测技术，这一时期的设计人员的工作是非常重要的非常必要的。可以说，安装的质量，机械设备调试阶段的工作，最后的结果起着极其重要的作用。
2.2.14试验鉴定：机械设备的安装，调试完成后，设计人员和生产管理人员联合举办的机械和设备的生产，使得其使用效果的评价和鉴定。如果满足使用要求，交货;如果不符合要求的，需要找到原因，措施，试点后的修正调试，直到符合要求。如果是样品机或关键零部件的发展，这一步完成，整个过程应该是之前的总结，并提出了改进设计方案的测试设备，发展至今已进入了新一轮的测试设备。如果有必要，也可以是新一轮的原型及关键零部件开发试验。
2.2.15交付：机械和设备的生产标准，设计者必须理清机械设备运行的相关图纸和数据，维修技术，运输部，使用机械设备，操作人员进行必要的培训，此基础上，机械和设备，正式交付使用。
3、设计方法和在实施过程的设计和开发过程中需要注意的问题，每个阶段都有自己的侧重点，要正确掌握方法，以确保设计已取得了良好的效果。在整个过程中，尤其要注意系统性，科学性和合理。
3.1方法发展阶段和发展阶段需要注意的问题是基础阶段的设计方案，机械和装备制造业的质量，直接影响的能力，达到了预期的效果设计，甚至影响设备可以正常使用。在这个阶段，除了制造单位应注意严格按照设计图纸的要求，合理安排制造工艺，也应加强的设计者和制造商之间的沟通。设计者应积极，主动经常关注有关制造商的制造过程中，讨论处理方法是合理的，并听取生产现场的技术人员和工人的意见和建议，及时调整结构，加工精度。不要以为：制造工艺制造单位，设计者可以根据设计图纸加工，也使得处理器本身。机械设备设计制造能力，应该知道，加工方法和加工工艺，制造单位有话语权，许多意见和建议，他们甚至判断，是非常有价值的，有时甚至是决定性的。
3.2机械设备的安装和调试方法使用阶段的问题和需要注意在安装调试使用阶段是设计过程的最后阶段，设计开发项目达到了预期的目的，效果如何，在这个阶段可以决定。在这个阶段，设计者必须参观施工现场，技术指导和监督安装，调试的全过程，及时处理领域出现的各种技术问题。这个阶段是最好的舞台设计经验，取得第一手资料。机器及设备设计的合理与否，有什么问题，这是必要和可能的，得到的答案和信息，通过各阶段的工作。设计师的设计水平，处理现场问题的能力起着非常重要的作用，在改善。安装完成后，调试，试生产遵循识别，检查设备，通过实际使用效果的评价或产品的质量，确定是否满足使用要求的机械设备。鉴定，必须理清各种相关的机械和设备的使用，操作，维修说明书，图纸等技术资料尽快，培训操作员和维修。同时，应重视保护知识产权和专有技术。员工培训完成后，所有必要的技术数据是完整的，可以投入使用的机械设备，机械和设备的运输部。
机械设计的毕业论文
简历编号：
更新日期：
姓名：
国籍：
中国。
目前所在地：
清远。
民族：
汉族。
户口所在地：
清远。
身材：
173cm?55kg。
婚姻状况：
未婚。
年龄：
23岁。
培训认证：
诚信徽章：
求职意向及工作经历。
人才类型：
普通求职?
应聘职位：
工作年限：
职称：
高级。
求职类型：
全职。
可到职日期：
一个星期。
--3500。
希望工作地区：
清远。
个人工作经历：
公司名称：
公司性质：
私营企业所属行业：其他。
担任职务：
业务，司机。
工作描述：
离职原因：
公司名称：
公司性质：
私营企业所属行业：机械制造与设备。
担任职务：
绘图员。
工作描述：
离职原因：
食宿问题。
公司名称：
公司性质：
私营企业所属行业：机械制造与设备。
担任职务：
实习。
工作描述：
离职原因：
公司名称：
公司性质：
私营企业所属行业：机械制造与设备。
担任职务：
实习。
工作描述：
离职原因：
公司名称：
公司性质：
私营企业所属行业：信息咨询，事务所，人才交流。
担任职务：
兼职。
工作描述：
广东技术师范学院天河学院代理。
离职原因：
教育背景。
毕业院校：
广东技术师范学院天河学院。
最高学历：
大专。
毕业日期：
所学专业一：
所学专业二：
受教育培训经历：
学校（机构）。
专业。
获得证书。
证书编号。
-01。
广东技术师范学院天河学院。
cad绘图。
计算机辅助设计绘图员。
0819000000436835。
广东技术师范学院天河学院。
铣床操作。
数控铣床操作。
0819010000426024。
广东国防高级技工学校。
加工中心。
加工中心操作。
0819001009300500。
语言能力。
外语：
英语一般。
其它外语能力：
英语四级。
国语水平：
优秀。
粤语水平：
优秀。
工作能力及其他专长。
选修民法、刑法、行政法、俄语、交际与口才。
奖励与证书。
广东技术师范学院“2009届优秀毕业生”
广东技术师范学院天河学院“三等奖学金”
学院“优秀团员”
机械系第三届职业规划三等奖。
第4届省大学生职业规划，院级“十佳职业规划之星”
第5届技能比武，“优秀电气技术”“优秀设计奖”《模具模型类》二等奖。
大学英语四级证书。
详细个人自传。
在大学期间，本人认真学习，发挥自己的特长，挖掘自身的潜力，从而提高了自己的学习能力和分析处理问题的能力，并于5月成为党员，由于有良好的学习作风和明确的学习目标，曾获得学院“优秀团员”，并且专业知识扎实，学习成绩优异，有较强的组织协调能力、活动策划能力和公关能力，具有良好的团队精神，善于与人沟通和协作，社会实践能力强，对新事物接受能力快，具有良好的思想品质，爱好广泛，为人诚实守信，有较好的语言表达能力，思维敏捷，工作主动性高，做事认真负责，有吃苦耐劳的精神。
个人联系方式。
通讯地址：
联系电话：
家庭电话：
手机：
qq号码：
电子邮件：
个人主页：
机械设计制造
（适用于环保机械、数控技术等各方向）。
一、开题报告的撰写方法及基本要求。
1、如何选题、开题。
选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素：
1）课题有没有价值，从为什么要选这个课题？选取这个课题有什么背景，这个课题的研究，从理论上看有什么价值，从实践上看，有什么价值。
2）从实际出发，根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。
或者是同本专业、学科内容密切相关，符合教学要求的自拟课题。
2、开题报告一般包括哪些内容。
开题报告一般包括：
2）问题的提出。从为什么要选这个课题？选取这个课题有什么理论的价值，实践的价值，预计从几方面来完成。
3）这个问题研究的现状。国内研究到什么程度，国际研究到什么程度，主要通过文献综述来阐述。
4）确定自己要研究的主要内容。
5）确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究，研究这个课题具体分哪几个步骤进行。
6）对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。
7）列出时间安排。
8）列出参考文献。
3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行：
1）课题确定后，要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词；
2）根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手：一是通过检索学校图书馆的电子资源，如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、elsevier数据库等，一般能查到较新的文献，找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”，留意它们的参考文献。质量较高的学术文章，通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室，能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构，也能够查到一些相关文献。四是利用互联网，从一些专门的网站上也能获取一些信息。
在写文献综述时，可参照以下步骤：
3）最后评述一下自己拟研究课题有何意义，目前处在什么水平，自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度。
根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段，详细列出进行课题研究所需的工作（工作划分得越细，越容易统筹安排）根据总的课题时间进行统筹安排，合理分配。
有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行；
而有的研究内容关联性不是很强，则可以齐头并进，同时展开研究。例如，很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行，但是实验分析往往需要较长的时间，如果按部就班地进行研究，往往会拖很长的时间，这种情况下，就需要将实验分析的内容进一步细化，如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等，可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前，在进行理论分析时就开展这些工作，这样就节省了时间。
合理安排时间进度与具体的课题有关，此处只给出了指导性原则，建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法，将细化的工作排列在时间进度表中，找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献。
二、毕业论文撰写基本要求及方法。
1、毕业论文的基本要求。
论文篇幅为1.5万字左右，一般不少于30页。
主要内容及编排顺序如下：
1）摘要；
2）目录；
5）结论与展望；
2、毕业论文撰写的方法。
毕业论文是在完成各项研究内容的基础上，按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
数学模型建立的正确、合理性；
实验方案的合理性，实验数据的准确性；
社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。
另外，撰写论文时要概念清楚，内容正确，结构严谨，文字通畅，用语符合技术专业规范，各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定，图表清楚，图面质量符合要求，书写格式规范。
三、毕业设计的要求。
1、设计说明书内容。
1）文献综述（研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明）；
3）技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计；
4）材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修；
5）结论、总结或专题讨论。
2、设计图纸的内容、图纸量的要求。
设计说明书篇幅为1.5万字左右，一般不少于30页。
设计图纸：指机械设计标准所指的图纸，图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张a0或4张a1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。
意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制；
任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸，一旦发现则以作弊论处。
四、论文（设计）选题方向。
1、产品设计。
2、创新设计。
3、表面工程。
4、机械设计技术研究。
5、机械设计。
6、机器人设计。
7、动画设计。
8、振动控制及减振材料。
9、逆向工程。
10、图形处理网页设计。
11、虚拟样机。
12、机械仿真。
详见《毕业论文（设计）撰写方法辅导》课件。
机械手设计的论文
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的'制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
[2]邱宇翔.浅谈机器人技术在制冷行业中的应用[j].科技与企业,2016(02):232.
[4]荆华乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中国制冷行业发展分析报告第6章制冷行业区域市场概述[j].制冷技术,2015,35(s1):68-82.
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创新机械工程设计论文
机械产品运动方案设计是机械工程设计的重要内容，创新思维在产品运动方案设计中运用指的是设计人员对客户提出的产品各方面需求而提出的初步构思，这是要解决机械工程可能出现的问题和明确机械工程的工作原理。无论是机械产品的原动机、传动结构还是机械的整个系统运转方法，必须满足用户的产品功能性需求。运动方案是否符合客户需求与产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等多方面存在直接关系，这也是影响机械产品质量和性能的关键环节。机械产品运动方案在机械工程设计中处于基础阶段，对于同一功能产品可以采用不同的工作原理和机构来完成。该阶段是机械工程设计的重中之重，设计人员必须充分运用创新思维不断构架和搜寻设计运动方案，首先产品的最优性能。
机械产品结构设计也是机械工程设计的重要内容，其包括产品的外形、各部分的配置及其总体结构。客户对机械产品的功能需求不同决定了产品结构设计的差异。机械产品结构设计的基本要求是保证产品结构形态多样化，运用创造性思维进行产品结构设计，能够更好地满足人们对产品功能要求的增加趋势。这样的现实需求要求设计人员在机械产品有限的`空间内尽可能将产品功能集中于更少的产品。传统办公场所中打印机、复印机、扫描仪功能都是单一的，大量占用了办公室空间，这使得以佳能公司为代表的企业运用创新思维尽可能将打印、复印和扫描功能集于一体，这其中该公司设计部门采用了“离散及综合”创新思维方法，改善了办公条件，提高人们的工作效率。
机械产品外观造型设计中的创新思维主要体现在产品外形、色彩、面饰等外观方面，一般运用现代美学基本原理来构造机械产品的美感和适用性。机械产品外观造型设计采用创新思维将美学观点融入进去，利用现代材料和工艺充分体现产品的线条美、色彩美和造型完美，给人身心以美的享受。
随着机械工程设计的材料加工技术和能源获取技术不断被发现，机械工程设计人员在产品动力系统设计上的选择也不断增加，设计人员可以充分发挥自己的创造性思维、观念和方法，将各种新的洁能源作为机械产品的动力能源运用到机械产品设计中。现代的电动汽车与传统的燃油汽车相比，其本身就不会排放出污染大气的有害气体，同时也减少了硫和其他微粒污染物，降低对环境的污染。电动汽车可以在用电低峰期充电，提高电能的利用率和经济效益。
3结语。
当今社会，科技进步日新月异，机械工程设计也应不断创新，满足用户需求。机械行业作为我国经济发展的重要领域，其发展离不开创新人才和创新思维。当前，我国机械工程设计无论是在设计理念还是设计工艺上都同美日等发达国家存在一定的差距，而知识产权保护力度的加大将使得技术引进门槛变得越来越高，这迫使我国机械工程必须加大自主创新和自主研发能力，降低对国外技术的依赖，为机械设计业的长久稳定发展奠定坚实的基础。
机械设计基础论文
安全是机械设计面临的重要问题之一，同时安全也是伴随人们的生产生活而产生的，安全是机械设计的基本要求和前提，机械设计中自动化设备的安全性控制管理需要从不同角度进行处理，确保安全管理能够落到实处，保证机械设备控制管理能够符合机械控制管理的预期。机械设计过程中设备安全研发团队需要综合考虑各种机械安全因素，通过对生产需求的全面调研，全面优化设备的安全生产线，提高对设备的安全性管理，为机械设计创造良好的设备安全管理环境。机械设计自动化设备安全控制要从设备管理角度出发，对机械设计中的安全风险进行全面的评估，保证机械设备安全性设计工作能够得到顺利的开展。
2.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式。
机械设计自动化设备安全评估要从一系列逻辑控制管理出发，不断进行机械设计优化，让机械设计自动化设备能够符合安全评估的基本要求，对风险评估的各种模式进行分析，对自动化设备的安全控制会产生积极的作用，通过对安全设备进行全面的分析和管理，提高安全设备的综合控制和管理水平[1]。机械设计自动化设备安全控制需要按照国家相关标准积极开展工作，保证各项工艺能够在设备安全性设计的工程中得到全面的应用，通过模式优化达到自动化系统设计安全控制的目标。
机械设计自动化设备安全评价要对风险进行全面的分析，对机械设备风险评定中的信息进行全面的优化，提高机械设备的综合安全判断能力，为机械设备的安全控制管理和设计优化创造良好的条件。机械设计过程中需要把设计方案和设备控制模式紧密结合在一起，提高机械设备的综合控制管理水平。机械设计自动化设备安全控制要进行风险评估，对机械自动化设备的风险关键点进行分析，从而能够对机械自动化设备进行安全判断，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理中要对安全限制进行确定，在不同的机械寿命阶段进行机械设备安全控制管理，保证机器能够正确的操作和使用，提高机械设备的综合安全判断和控制能力[2]。通过对机械的正确使用和正确操作，可以发现机械设备安全性问题，从而能够对机械设备的安全进行分析，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理要进行定量化分析，保证不同的安全控制指标能够符合安全管理的要求，实现机械设备的综合控制管理。机械设计中自动化设备安全控制需要从影响风险的因素出发，对故障情况进行全面的分析，对自动化设备安全控制进行类型分析，确保自动化设备能够符合安全风险管理的具体要求。机械设计中对自动化设备安全风险评判需要从三个参数进行分析，其一为损伤严重度，通过对事故的后果分析，可以对机械设备自动化控制进行分析，确保机械损伤情况符合安全控制管理的要求。机械设计中设备危险的时间和频次要进行控制，通过对不同的时间周期进行分析，提高机械设计中自动化设备的安全控制管理能力，为机械设备的安全评估创造良好的内部条件和外部条件。机械设备安全自动化控制要从操作周期角度出发，不断优化方案。其二要从安全管理的风险指标出发，对机械设备进行全面的安全检测。其三要从避开风险管理的可能性角度出发，确保机械设备能够得到有效的'识别。通过对机械设备的风险评估，提高机械设备的风险等级管理，对风险评估的全过程进行安全管理，实现对机械设备的自动化优化。
机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定，才能更好的减少安全风险，对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高，机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂，需要从风险识别的全过程出发，不断加强自动化设备安全管理，提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始，保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。
3.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求。
机械设计自动化设备安全控制要从设计的基本原则出发，保证各项安全自动化控制功能符合机械设备的具体要求[3]。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求，保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。机械设备实施的过程中要从制造、设计、安全管理的要求出发，提高机械设备的自动化安全控制管理水平。
3.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术。
机械设计自动化安全控制必须要建立在先进技术的基础之上，确保机械设计能够符合安全管理的要求，完成各项机械设备的基本功能，提高机械设备的综合控制管理能力。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发，不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主，才能保证机械能够完成智能化功能，同时能够满足人性化的安全管理要求[4]。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化，从安全管理的角度出发，不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠，提高机械设备的安全控制能力。
机械设计自动化控制系统管理过程中要对各种信息进行优化的控制，保证各种自动化产品和设备能够符合安全功能的要求，从多方面提高安全控制效率，这是机械设计的重要原则之一，必须要从机械设备的实际特点出发，加强其对信息处理的基本能力。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起，提高对机械设备的综合控制管理水平，为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械的自动化能力，可以节省机床的数量，不断提高机械设备的生产效率。
3.4机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则。
机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发，保证机械设备能够进行自动化故障处理，提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起，机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合，保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则[5]。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发，减少机械事故发生的几率，通过对机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发，不断优化设计方案，全面保证操作机制能够符合操作方案的要求。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控，保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制，达到优化操作的总体目标，从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发，积极引进新的技术方案，从而能够对安全控制的措施进行全面的分析，提高机械设备的综合管理水平。
4总结。
机械设计自动化设备安全控制管理要从安全方案出发，确保机械设备的应用能够符合安全管理的要求，提高机械设备的自动化控制管理能力。机械设计的自动化设备安全控制需要从不同的安全角度出发，全面优化安全管理策略，提高机械设备的安全管理水平，为机械设备功能完善创造良好的平台。机械设备设计中安全控制模式需要不断的优化，提高机械设备的综合运行效率。机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发，保证机械设备能够进行自动化故障处理，提高机械设备的控制管理能力。机械设备自动化控制中会产生各种故障，必须要从故障管理角度出发，对故障产生的原因进行分析，从而能够对故障进行自动化方案设计，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设计是个系统性工程，在方案设计和优化的过程中需要对设计功能进行全面的分析，提高机械设计管理能力，为机械设备的综合管理和控制创造良好的内部条件和外部条件。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起，提高对机械设备的综合控制管理水平，为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械的自动化能力，可以节省机床的数量，不断提高机械设备的生产效率。机械设备的运行与自动化安全控制是紧密结合在一起的，必须要从机械设备的管理模式出发，提高机械设备的全方位控制能力，为机械设备的全面优化创造良好的内部条件和外部条件。机械设备自动化安全控制管理平台要符合机械功能的要求，不断提升机械设备的管理功能，保证机械设备的信息能够实现安全互通，为机械设备和信息优化营造良好的条件。
创新机械工程设计论文
与其他常规的机械设计不同，机械创新设计要求设计人员充分发挥自己的聪明才智和创造力，利用创造性思维，设计出新颖、有创造性、有实用价值的机械装置。机械工程创新设计往往包含了多种科学技术的渗透、综合与交叉，是通过逻辑思维的分析和知识的运用找到创新设计方案，其中存在的部分表现为非数据性、非计算性的，一定要在理论知识的时间基础上思考判断推理的。
2机械设计中设计人员应该树立创新的理念。
要想突破传统的模式，在设计上有所创新，对机械人员首先就要要求其具有大胆的创新理念并会将其运用到时间中去。创新就是突破传统的思维模式，运用现代超前的理念进行问题的思考。对于一个设计者而言，缺少创新意味着他在工作上无法得到肯定。优秀的机械设计者要时刻谨记创新理念，要用创新的思维对问题进行深入的思考，再结合自己的专业知识将自己的设想转化成现实。
3机械的优化中应该具备的创新方式。
（1）智力思维法———这是一种发挥集体智慧的'方法，它通常是通过抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法或通过相关专家人士针对某一目标进行讨论，通过相互启发、激励，在越来越多的思路中，在越来越好的方案中取长补短，最终引起创新设计的连锁反应，为机械设计提供更好的创新成果。
（2）列举创新法———这是指依据一定规则，列举研究对象的各种性质，通过对这些性质的逐项分析，寻求改变来又发创新设想的方法。它适合于现有事物的改进及应用型的开发，一般经过的过程如下：列举特征———改变特征———改变事物。
（3）移植技术法———这是指将一个技术领域内的先进原理、方法或成果移植到另一个领域中，或把一种产品内的先进技术应用到另一个产品中，从而设计出新产品。在进行移植技术法的过程中要首先解决移植什么，为什么要移植，要想有效应用移植法就必须注意以下几个必要条件：1）用传统方法难以找到理想的设计方案或阶梯设想，或者利用相关专业领域的技术和知识根本无法找到出路；2）其他技术领域存在解决相似或相近问题的方式方法；3）对移植结果能否保证系统整体的新颖性、先进性和实用性没有定性判断。技术移植法可以分为技术原理式移植、技术手段式移植和技术功能式移植。技术移植法是对科学技术的发展，对促进发明创造具有重要意义，贝弗里奇说过：“使用移植法有可能促进科学发展，这也许是为什么科研人员要对自己狭窄的研究范围之外的发展，至少是重大的发展有所了解的原因。
（4）反求设计———这是指设计人员以先进的设备软件为研究对象，应用专业知识对其进行系统的研究和深入的分析，掌握关键技术，在消化、吸收的基础上，仿型或开发出同类型创新产品的设计。反求设计中一要在剖析原产品或技术中的“求”，二要在“再设计”中的“改”或“创”下功夫。
机械设计的毕业论文
专业英语的教学过程是一个从无到有、不断发展、不断完善的过程。在不断的教学实践中，针对上述问题现提出以下几种措施，以获得更好的学习效果。
1)要上好绪论课，让学生深刻认识到学好专业英语的重要性及必要性。第一次绪论课非常重要，其关键是强调本课程的教学目标，让学生从观念上认识到这门课程的重要性。在第一次绪论课时，应首先介绍当前机制学科领域的发展概况，让学生意识到中国与国外在本学科存在的差距，必须掌握好专业英语，才能更好学习先进国家的经验和技术。同时，让学生认识到机制专业英语的学习与今后继续深造或实际工作间的联系，引起学生对本课程的高度重视。使学生知道专业英语教学不但要求学生具备一定的阅读理解及翻译能力，还应具有针对专业问题的英语口语沟通能力及能够利用英语工具查找最新文献资料的能力。
2)丰富教学手段，加深学生学习记忆。教师平时应注意搜集相关专业的教学素材，改变过去以教师课堂上读课文式讲解为主的单调的教学模式。以多媒体课件为主要工具，结合外文技术录像、电影等多种教学形式进行教学，从声、形、文字等多个方面刺激学生感观，让学生对学习对象形成直观形象的认识、并加深其记忆。
3)教学中应多采用启发式教学法的方式，充分调动学生的学习积极性。应努力把课堂上“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。另外，在讲课中多让学生回答问题，分组讨论，增加学生互动环节，变学生被动学习为主动学习。在营造课堂氛围时，注意创造学生主动学习的情境，鼓励学生大胆发言、积极争论、敢于犯错。必要时可因势利导，不断培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力。这样既有助于提高学生的积极主动性与参与意识，还可提高他们的语言表达能力。
4)根据大多数学生的英语水平，实行因材施教。通常机制专业英语的开课时间都在第2学年之后，经过前两个学年的学习，学生的英语水平已形成了不同的层次：四级以下水平、四级水平与六级水平。但对于理工专业的学生，尤其是80%学生来自西部省份的机制专业来说，学生中以男生居多，英语总体基础较差，学习困难较大。因此在教学时应多重视基本概念、方法和原理的讲授，同时还应鼓励学生克服英语学习的畏难心理，多鼓励学生，使其建立学习专业英语的信心，激发其学习兴趣，并对学习方法进行指导。同时，也应把专业英语教学与四、六级考试有机联系起来，通过对英语知识的`学习与强化，提高本专业学生英语考试的过级率。另外，还要注意英语较好学生的知识面的拓展、学习技巧的传授及与实际应用的联系等。
5)合理分配各项权重，考核体系多元化。考核及成绩评定是专业英语教学的重要组成环节，对反馈教学效果、提升教学质量有着非常重要的作用。教师应建立多元化的考核体系，扩大平时表现、作业及测试在期末总评成绩中的比重。期末总评成绩应由以下3方面构成：首先是期末考试成绩，约占总评成绩的60%。期末考试主要采取闭卷形式，主要考察学生对所要求的基本知识的掌握能力，如基本专业词汇，重要专业知识的英汉互译及应用专业知识写作的能力等。其次是课堂测试及课后作业，约占总评成绩的30%。把学生在课堂上的语言活动作为学生期末总评成绩的一部分，以提高学生参与课堂互动的积极性。每学期安排一次期中测试及期末测试，可作为对学生平时学习状态和阶段性教学效果的反馈。最后是上课考勤情况，应占总评成绩的10%，实行每次课前点名，以督促学生上课不迟到、不早退、不旷课。
教师不断学习完善，逐步提升自身素质。教师在教学活动中起着主导作用，教学效果的好坏很大程度上依赖于任课教师的素质。专业英语教师必须同时具有较好的专业素质和较高的英语水平。由于机械领域日新月异的变化，教师只有经过不断自我学习和完善，才能更好的胜任专业英语教学工作。可采取以下两种主要措施，以提高专业英语教师的自身素质：1)学校及英语教学单位对专业英语教师进行翻译、口语等方面的培训和指导，提高教师的英语综合素质;2)加强与国内外同类院校的沟通与联系，及时了解机制专业英语教学最新动态，联合开发优秀的专业英语新教材。
4结束语。
英语是最通用的国际语言，70%以上的科技出版物以英文发表，而机制专业英语的教学是培养与世界接轨现代化人才的关键。在当今全球一体化和信息技术时代的大背景下，充分利用现代教育技术，不断对课程内容和教学方法进行改革探索，才能更好的激发学生的学习兴趣，提升学生的专业英语听、说、读、写、译能力及综合素质，不断提高本科教学质量。
机械创新设计的论文
现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。
传统机械零部件的设计在运用中出现的诸多问题，这些问题的出现，都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。
传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高，目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法，但是它有很多局限：在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验，通过计算、类比分析等，以收敛思维方式，过早地确定方案。
这种方案设计既不充分又不系统，不强调创新，因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中，仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算，其他零部件只作类比设计，与实际工况有时相差较远，难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现，忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图，设计的准确性差、工作周期长、效率低。
现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。
2.1运用创造思维。
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。
其中想象能力和思维能力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。
创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。
设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼，自觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。
2.2运用发散思维。
发散思维又称辐射思维或求异思维等。
它是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题，求出多种答案的思维方式。
例如，若提出“将两零部件联结在一起”的问题，常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等，但运用发散思维思考，可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。
发散思维是创造性思维的主要形式之一，在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
2.3运用创新思维。
创造力的核心是创新思维。
创新思维是一种最高层次的思维活动，它是建立在各类常规思维基础上的。
人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成，产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。
设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。
3.设计机械零部件的过程。
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图，同时它也是机械总体设计的基础。
机械零部件设计的主要内容包括：根据运动方案设计和总体设计的要求，明确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的结构构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。
机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的，机械零部件设计应满足的要求为：在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。
3.2准确把握机械零部件的失效形式。
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。
为了保证零部件能正常工作，在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析，预估失效的可能性，采取相应措施，其中包括理论计算，计算所依据的条件称为计算准则，常用的计算准则有：一是强度准则。
强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。
强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。
二是刚度准则。
刚度是指零部件在载荷的作用下，抵抗弹性变形的能力。
刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。
三是振动稳定性准则。
对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振。
振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。
四是耐热性准则。
机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起润滑油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题，使零部件失效或机械精度降低。
3.3选择合理的机械零部件表面粗糙度。
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。
机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。
在机械零部件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。
应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。
最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在通常情况下，机械零部件尺寸公差要求越小，机械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。
在实际工作中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。
这就是配合的稳定性问题。
在机械零部件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。
在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性，才能作出合理的选择。
要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。
【参考文献】。
[1]隋明阳.机械设计基础[m].北京：机械工业出版社，2002.
[2]郭仁生.机械设计基础[m].北京：清华大学出版社，2001.
[3]许尚贤.机械零部件现代设计方法[m].北京：高等教育出版社，1996.
机械创新设计论文
机械创新设计的独特性表现在设计过程中,需要进行反复的验证、筛选,机械创新设计的每一个环节都有一个特定的设计优化方案,设计的每一个环节都是紧密相连的。总体而言,机械设计还有非常明显的整体化系统化特征。进行机械创新设计时,能充分感受到多门学科之间的渗透和交叉。因此,需要设计者掌握多种类型的知识,科学合理的运用发散性思维和创造性思维,通过自身具备的学科知识进行判断思考,并从创设设计的复杂性特点出发进行机械创新设计。除此之外,机械创新设计前期,还可以参考或是引用国外先进的创意产品来进行设计,但并不是对其进行简单的改造和模仿,而是要将其作为了解机械创新设计特点的第一步。
机械手设计论文
摘要：主要从工业机械手的发展现状、机械手的应用、机械部分的设计对工业机械手设计研究等方面进行阐述。
工业机械手在工业生产中起到重要作用,工业机械手在实际工作过程中,必须提高机械手设计的职能,根据企业的实际需要进行科学,合理的进行工业机械手设计,能为企业的发展提供服务职能。工业机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。采用工业机械手是提高产品质量与劳动生产率,实现生产过程自动化,改善劳动条件,减轻劳动强度的一种有效手段。它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。
1工业机械手的发展现状。
1.1驱动方式发展现状。
现在的工业机械手驱动方式,大多采用电机驱动。电机驱动的工业机械手,具有精度高、驱动力大、响应快等优点。同时采用电机驱动,必须使用减速机构,因此,采用电机驱动方式的机械手的成本,会大大高于其他方式驱动的,因而限制了电机驱动机械手的应用。随着气动技术的高速发展,又由于气压驱动具有其他驱动方式所没有的一些优点,如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等,因而越来越多的工业机械手,采用气动控制,因而气动技术也得到了迅速发展。
1.2定位精度发展现状。
在气动技术发展初期,由于技术的不成熟,利用气压驱动的工业机械手的定位精度很低,更无法实现在任意位置的起停,只能靠气缸两个终点位置来实现定位,或者采用多位气缸,而多位气缸的定位长度,也已经由气缸的行程确定,同样无法实现机械手在任意位置的起停。如果要多加一个定位位置,或者是要改变预先确定的两个定位位置之间的距离,则需要另外再设计一个多位气缸,这样就会导致气缸的滑块导向机构更加复杂。所以,早期的气动工业机械手不能实现任意位置的定位,因此限制气动工业机械手的发展。
2.1合单机实现自动化。
生产上出现的许多高效专用加工设备(如各种专用机床等),如果工件的装卸等辅助作业,继响人工操作,不仅会增加工人劳动强度,同时亦不能充分发挥专用设备的效能,必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料,则可改变上述不相适应的情况,实现单机自动化生产,并为实现多机床看管提供了条件,如:自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
2.2组成自动生产线。
在单机自动化的基础上,若采用机械手自动装卸和输送工件,可使一些单机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上,采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如:轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。
3.1手部。
机械手的手部,是用来抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、准确和牢靠程度,都将直接影响到机械手的工作性能,是机械手的关键部件之一。
1)手部总体确定。手部是承担抓取刀具的机构,由手指传力机构和驱动装置等组成,是机械手的重要组成部分之一。根据被抓起部件的材料、形状、尺寸以及一些特性的不同,此机械手部分为手指式。2)驱动力的计算。手指夹持工件所需要驱动力的大小,在同一夹紧力的条件下,随所采用的传动结构的不同而异。但其计算方法都是按照具体的传动机构进行力的分析,根据力系平衡原理来进行的。
3.2手腕。
机械手的手腕连接于手和手臂之间,用于调整手的方向。此机械手能旋转任何角度,所以手腕能分别独立的绕x、y、z轴向实现转动,即实现手×腕的任何角度的'伸缩和转动。
手腕回转的驱动力距m通常计按下式计算:。
m摩———手腕支撑处的摩擦阻力矩(n·m);。
m偏——工件重心偏置的偏置力矩(n·m);。
m惯——手腕运动的惯性力矩(n·m)。
3.3手臂。
手臂部是机械手的主要执行部件,其作用是支承手部,主要用来改变刀具的位置。手部在空间的活动范围,主要取决于臂部的运动形式。手臂部的运动和结构形式,对机械手的工作性能有着较大的影响。设计时应注意下列几点:。
1)刚度要好。要合理选择臂部的截面形状和轮廓尺寸。实践证明,空心杆比实心杆刚度大得多。常用钢管作臂部和导向杆,用工字钢和槽钢作支承板,以保证有足够的刚度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的总重力对其支承或回转轴所产生的力矩。其对臂部的升降运动和转动,均将产生影响,设计时应使臂部各部分的质量分布合理,以减少其偏重力矩。3)自重要轻,惯量要小。由于机械手在高速情况下经常起停和换向,为了减少在运动状态变化时所产生的冲击,除了必须采取有效的缓冲装置外,还要力求结构紧凑,自重轻,以减少惯性力。
参考文献。
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[5]日本对工业机械手的研究应用简况[j].科技简报,1978(7):29.
创新机械工程设计论文
根据近年来对我院数控系毕业生的调查访问，反映教学的不足有如下几点：学得不活，不够扎实，用起来有困难；专业面过窄，基础知识深广度不够，工作中应变能力差；有的内容不能很好地结合生产实际，赶不上时代要求；实际动手能力差。这些意见虽然有的是对总的教学来讲的，而作为机械类的主干课―――机械原理，也确实存在着这些不足。
一、合理取舍教学内容。
为了培养21世纪的科技人才，机械原理课程作为机械类专业的一门主干技术基础课，在培养学生综合设计能力的全局中，承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的重要任务。作为重点讲授的主要内容有：机构的组成和结构；机械中常用的齿轮机构、连杆机构、凸轮机构和间隙运动机构等四大机构的应用、分类及设计；机械传动系统的方案设计。其次是机械的平衡、机械的运转及其速度和机械的效率。而对于机构的运动分析、力分析等部分，根据实际情况作为一般的简介内容处理，学生可以在机械原理课程设计过程中自学或进一步学习掌握。
二、教学方法和手段的不断探索与完善。
在课程教学的过程中，注重素质教育，将传授知识、培养能力与创新意识融为一体，近几年我们主要探索和采用了如下的教学方法和手段。
1.组织学生深入工厂进行典型实际机器运动简图的测绘与分析由于依托东风悦达起亚汽车公司得天独厚的工程大背景，我院数控系等专业的学生从新生入校参观汽车总装厂到去一些零部件生产专业厂认识实习及最后去有关专业厂进行生产或专业实习，为我们机械原理课程的教学提供了良好的条件。因此，我们除了注重利用现有的实验设备和实验条件外，还充分利用东风悦达起亚汽车公司工程大背景的优势和条件，积极开设现场教学基地并组织现场教学。
3.对机械原理课程设计的主要内容进行了改革将课程设计的主要内容由过去对一种具体给定的机器或结构进行分析与综合，改为现在主要以进行机械系统总体运动方案的设计为主。
4.开展了机械系统创意组合模型的搭接实验学生在课余时间通过机构搭接实验台创意组合模型的搭接实验，激发了学习兴趣，提高了动手能力。
三、考核方式和方法的改革。
考核是教学工作的重要组成部分和保证教学质量的有力手段，目的是促进学生的学习和对知识的掌握及综合应用。但单纯的'笔试只能检验学生对书本上某些知识点的掌握情况，很难全面综合地反映学生对知识的应用能力，而且课程不及格率较高。为此，近几年我们加强了平时考核，采取书面笔试考核为主，实际的能力考核成绩中占总成绩的60%左右，而平时作业、实验及课程大作业成绩等占总成绩40%左右，充分加强了平时的考核，调动和促进了学生学习的主动性。
四、不断改进，逐步提高教学质量。
2.补充和加强综合性、设计性实验项目。
3.继续探讨和完善双语教学的方式与方法。
4.在机械原理课程教学中，继续探讨和研究如何进一步培养学生的工程实践能力和创新设计能力的方法和手段总之，力争在有限的学时内增大课堂信息量，充分调动学生学习的主动性和积极性，为培养基础扎实、动手能力强、善于解决实际问题和有科学素养的工程应用人才而努力。
机械手设计论文
学院名称机电工程系。
专业班级xxxxxxx。
学生姓名xxxx。
学号xxxx。
指导教师xxx。
填表时间：年3月22日。
填表说明。
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的.依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用a4纸打印。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
1
2
3
4
机械创新设计论文
机械产品运动方案设计是机械工程设计的重要内容，创新思维在产品运动方案设计中运用指的是设计人员对客户提出的产品各方面需求而提出的初步构思，这是要解决机械工程可能出现的问题和明确机械工程的工作原理。无论是机械产品的原动机、传动结构还是机械的整个系统运转方法，必须满足用户的产品功能性需求。运动方案是否符合客户需求与产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等多方面存在直接关系，这也是影响机械产品质量和性能的关键环节。机械产品运动方案在机械工程设计中处于基础阶段，对于同一功能产品可以采用不同的工作原理和机构来完成。该阶段是机械工程设计的重中之重，设计人员必须充分运用创新思维不断构架和搜寻设计运动方案，首先产品的最优性能。
机械产品结构设计也是机械工程设计的重要内容，其包括产品的外形、各部分的配置及其总体结构。客户对机械产品的功能需求不同决定了产品结构设计的差异。机械产品结构设计的基本要求是保证产品结构形态多样化，运用创造性思维进行产品结构设计，能够更好地满足人们对产品功能要求的增加趋势。这样的现实需求要求设计人员在机械产品有限的`空间内尽可能将产品功能集中于更少的产品。传统办公场所中打印机、复印机、扫描仪功能都是单一的，大量占用了办公室空间，这使得以佳能公司为代表的企业运用创新思维尽可能将打印、复印和扫描功能集于一体，这其中该公司设计部门采用了“离散及综合”创新思维方法，改善了办公条件，提高人们的工作效率。
机械产品外观造型设计中的创新思维主要体现在产品外形、色彩、面饰等外观方面，一般运用现代美学基本原理来构造机械产品的美感和适用性。机械产品外观造型设计采用创新思维将美学观点融入进去，利用现代材料和工艺充分体现产品的线条美、色彩美和造型完美，给人身心以美的享受。
随着机械工程设计的材料加工技术和能源获取技术不断被发现，机械工程设计人员在产品动力系统设计上的选择也不断增加，设计人员可以充分发挥自己的创造性思维、观念和方法，将各种新的洁能源作为机械产品的动力能源运用到机械产品设计中。现代的电动汽车与传统的燃油汽车相比，其本身就不会排放出污染大气的有害气体，同时也减少了硫和其他微粒污染物，降低对环境的污染。电动汽车可以在用电低峰期充电，提高电能的利用率和经济效益。
3结语。
当今社会，科技进步日新月异，机械工程设计也应不断创新，满足用户需求。机械行业作为我国经济发展的重要领域，其发展离不开创新人才和创新思维。当前，我国机械工程设计无论是在设计理念还是设计工艺上都同美日等发达国家存在一定的差距，而知识产权保护力度的加大将使得技术引进门槛变得越来越高，这迫使我国机械工程必须加大自主创新和自主研发能力，降低对国外技术的依赖，为机械设计业的长久稳定发展奠定坚实的基础。
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创新机械工程设计论文
(1)仿生类比设计法。主要指在分析类比自然界生物机能的基础上,将生物运动和机械运动之间的相似性和差异性进行分析对比,通过这种方式可以有效的激发创新思维和机械创新设计的灵感,更好的完成规范方案。例如已经出现的模仿蜥蜴、人类手臂的机械抓手等机器人,就是设计者模仿生物运动设计的机械设备。因此,在设计时应仔细观察大自然中生物的特点和日常生活环境,以获得更好的设计灵感。
(2)智力合成设计法。主要是以团队为单位,团队中的成员大胆提出自己的设计分析和建议,通过集体分析讨论的方式,激发团队的创新设计思维,取长补短,确保设计成员的设计灵感得到有效激发,通过不断创新构想和团队成员之间的碰撞和融合,使机械创新设计方案更加具体、全面。设计前,必须明确设计方案的具体目标要求,做好事前准备。讨论时,要尊重团队成员的设计构想,不能带有情绪色彩或者是批判的态度分析讨论其设计构想,在小组设计人员阐述自己的设计构想后,提出自己的一些建议和看法。此外,小组设计人员之间要做到人人平等,分析讨论期间,要将经验交流和设计构想记录下来,并进行总结归纳,以便在讨论分析设计方案时,能选择最适合且综合性较强的设计方案。
(3)移置技术设计方法。指将一个领域中的先进技术移置到另一个领域中进行设计工作。比如,纳米技术是物理领域的一种材料技术,经过设计人员的科学研发后,在服装设计、机器制造等领域得到了一定的应用,并生产出很多纳米服装和纳米机器。
机械手设计论文
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。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。
我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家,其中从事工业机器人研究和应用的有75家,共开发生产各类工业机器人约800台,90%以上用于生产中,引进工业机器人做应用工程的约500台[1]。
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。近年来，由于个人计算机(简称pc)的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得pc的应用迅猛增长。将pc机cpu的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于pc的控制系统。
随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展[2]。各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。
1.2机械手、计算机的发展趋势及其优点。
工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。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;能制作必要的.机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
广泛采用工业机械手，不仅可以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。
自从1981年ibm公司进入微型计算机领域推出了ibm-pc以后，计算机的发展开创了一个新的时代——微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技术以及社会生活与日常生活的各个方面[3]。计算机以其更高标准平台的网络、高级的控制算法、广泛的数据库操作、在一个平台上的hmi功能、集成自定义的控制程序、复杂的过程模拟、很高的cpu处理速度、内存需求超出plc规格、多重协议接口、无线存取、控制规律灵活多样，改动方便、控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制、能够实现数据统计和工况显示，控制效率高、控制与管理一体化，进一步提高自动化程度等诸多优点使得行业对计算机的接受程度越来越高。
2总体方案论证。
2.1机械系统。
本设计以实验室的5自由度机械手臂为模型进行设计。
现对其机械系统结构叙述如下：
各转动关节采用步进电机作为动力源，步进电机不直接驱动转轴，而是安装在转轴旁边，利用差动变速原理使用适当比例的齿轮基于带齿皮带传动，有效增大机械手臂扭矩从而增强机械手臂的负载能力。
2.2驱动系统。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美，步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机在很多领域得到应用。
所以本设计的机械手驱动部分采用步进电机驱动。
底座安装有4个开关电源，4个步进电机驱动器，其中包括转动基座、臂、腕、钳旋转4转动轴的步进电机驱动器。臂腔内有肘、钳开合2个步进电机驱动器，转动基座、臂、肘、腕、钳旋转决定了机械手的可操作角度和范围。手臂的终端配备可灵活张合的机械钳，可对物体进行拾放。其中腕、钳转动共用一个开关电源，肘、钳开合共用一个开关电源。
整个系统使用220v50hz市电电源。
2.3控制系统。
控制器是整个系统的核心，其处理能力与整个系统的快速性、稳定性、准确性密切相关。对于控制器的选择提出两种方案论证：
方案一：采用计算机+板卡的方式对机械手进行控制。
优缺点：优点是便于实现生产信息化，设计相对较简单，可实现很复杂的运动控制，但计算机稳定性程度不够高，可能出现死机等情况。
方案二：控制器采用plc来控制现场的步进电机。
优缺点：优点是生产安全可靠、提高产品质量及产量、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率。由于plc有着极大的灵活性，易于模块化，当机械手工艺流程改变时，只要对i/o点的接线稍做修改，程序中做简单补充、修改即可[4]。缺点是使系统设计多了一个环节，增加设计工作量，增加成本。
最终方案确立：plc是以微处理器为核心的数字式、电气自动控制装置，其实质是一种工业控制专用plc。机械手的控制系统的可靠性要求比较高、环境比较恶劣，所以采用方案二。
3硬件方案设计。
设计方案采用集成了步进电机驱动器包含转动基座、臂、腕、钳转动、钳开合5自由度步进电机动力源机械手，晶体管输出型plc对步进电机输出脉冲实现机械手运动控制。
现场总线采用profibus-dp通讯方式;其优点在于有国际标准做保证，经实际应用验证具有普遍性。目前广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。
工业控制计算机运行组态通过profibus-dp网络对plc、机械手运行情况进行检测、监视及控制，并采用opc接口将系统接口开放方便其它设备连入实现统一监控、管理，利用数据库软件与组态软件的连接将生产数据归档供其它部门调用。
通过现场上位工业控制计算机、触摸屏(或控制柜)、远程厂长计算机三种方式对机械手的运行情况进行组态监控，其中上位工业控制计算机还将完成对现场数据的采集、归档供其它部门调用，系统的结构使得系统具有开放的接口可以方便地接入其它支持现场总线的控制终端，实现工厂生产的网络化、信息化，同时保证各个控制终端互不影响，易维护，尤其是利用角位移传感器实现了对机械手故障的报警，保证机械手的稳定、安全运行。
3.2步进电机驱动器。
使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如图3-3步进电机驱动过程图：
脉冲信号的产生：
脉冲信号一般由单片机或cpu产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。
信号分配：
感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种，四相四拍为ab-bc-cd-da-ab,步距角为1.8度;四相八拍为ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角为0.9度)。
功率放大：
功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式一般有以下几种：恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
为尽量提高电机的动态性能，将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图3-4步进电机驱动器连接图：
说明：
cp：接脉冲信号(负信号，低电平有效)。
opto：接+5v。
free：脱机，与cpu地线相接，驱动电源不工作。
dir：方向控制，与cpu地线相接，电机反转。
vcc：直流电源正端。
gnd：直流电源负端。
a：接电机引出线红线。
b：接电机引出线黄线。
步进电机及其驱动器、开关电源的选型：
表3-1步进电机及其驱动器的选型。
根据所使用的电机型号的需求，对开关电源选型如表3-3开关电源的选型：
表3-4开关电源的选型。
4软件方案设计。
整体编程思路：本设计采用控制柜和计算机两种方式对机械手进行运动控制，其中控制柜的控制方式是采用按钮进行点动控制，即在控制柜面板上设置有各关节的控制按钮各两个，每个关节的两个按钮分别控制该关节的两个相反方向的运动，按钮采用自锁型按钮，即当按下某个按钮时，机械手相应关节开始运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，当按下该关节的另一个按钮时，该关节开始相反方向的运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，要注意的是需要在程序中使两个按钮互锁，避免两个按钮同时按下发生程序运行紊乱。
同时控制柜上有一个自锁型按钮用来切换控制柜控制方式和计算机控制方式，这样，当计算机发生死机等故障时，按下该按钮可将控制方式切换为控制柜控制方式。
4.2变量统计。
根据以上工艺要求，初步统计各种i/o点、v交换区数据统计、中间继电器统计、状态位统计分别如表：
表4-1i/o点统计。
4.3plc程序编写。
程序流程图如图4-1程序流程图：
shape*mergeformat。
图4-1程序流程图。
melsoft系列gxdevelopment程序的编写：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自动程序：
结束语。
本系统以计算机为主完成对机械手的运动监控。机械手的直接控制机构为plc，当上位机出现死机等故障时不影响整个系统的运行，可通过现场的控制柜进行控制。上位机除了点动控制外还借助于位置传感器的输入可进行角度输入控制机械手的精确定位。同时将机械手的位置信息通过位置传感器检测并传送到plc的v区并使用这些信息进行实时检测及数据归档，提供对机械手运行情况的历史纪录及查询。
在设计中我们使用profibus-dp通讯协议，方便了以后扩展系统设备及功能，不至造成因扩展需要使整个系统重新设计制作的浪费。
存在问题：由于机械手的运动为三维运动，采用上位组态监控时无法做到真正的实时画面模拟，只能以平面的方式完成对机械手运动的部分控制。
建议：采用组态软件与三维制作软件结合进行组态监控。
机械手设计论文
介于焊接机械手的应用特点与相关优势，多数技术人员选择将焊接机械手应用于制冷行业的'制冷压力容器当中。一般来说，焊接机械手焊接制冷压力容器，往往可以达到优化焊接参数的目的，并且利用焊接机械手的焊缝跟踪功能，可以进一步改善以往焊缝外观裂纹、气孔或者飞溅物等缺陷问题，同时控制焊接输入线能量，确保焊缝组织在低温状况下正常使用。具体如下：
3.1进一步加强压力容器的安全程度。
焊接机械手在实际应用过程中，可以进一步实现弧焊、点焊、切割作业等操作要求，往往能够促进产品的标准化与通用化水平。一般来说，利用焊接机械人工艺参数所焊的试件多可以达到工艺评定标准，而且在产品实际运用中，焊接参数可以控制到同焊接工艺评定一致。最重要的是，生产出的压力容器能够进一步符合安全技术规范要求，充分解决以往压力容器安全程度不高的问题。结合实践经验来看，将焊接机械手应用于制冷压力容器中，基本上可以加强压力容器的内部承压以及抗低温环境效果，提升应用安全程度[5]。且压力容器是厚板，焊接有坡口，机器人往往多以“视觉对照系统（目的是跟踪定位，精准寻找坡口）+弧压跟踪系统（利用电弧电压的反馈，自动调整调整机头高低位置，确保电弧长度不变，从而保证焊接参数稳定）”为主，能够100%控制焊接线能量输入，能够有效提升压力容器的安全程度。
3.2解决以往人工焊接质量不佳问题。
结合以往实践经验来看，焊接工人在日常生产过程中，往往面临着较多工作量。长时间的工作难以达到预期的工作效果，多会出现焊接质量不佳的问题，比较影响制冷容器的焊接质量。针对于此，技术人员选择应用高精准度控制焊接线能量的焊接方式，主要是将将焊接机械手投入到低温材料的生产当中。结合作业效果来看，焊接机械手相当于承担5个焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人员的工作强度。最重要的是，焊接外观质量和金属组织明显比人工焊接强得多，能够降低后续维护成本，有效提升了焊接生产效率。由此可以看出，将焊接机械手应用于制冷容器生产当中，具有重要的意义。
3.3实现焊接自动化控制要求。
焊缝跟踪作为焊接机械手的重要技术内容，属于焊接自动化控制系统的重要构成部分。利用焊缝跟踪技术基本上可以进一步实现焊接自动化生产效率，能够加强压力容器的生产质量。一般来说，传统焊接技术在实际应用过程中，难免会出现明显的焊缝问题，长期以往，不利于压力容器的生产质量[6]。而通过应用焊缝跟踪技术，技术人员可以第一时间查找到存在焊缝问题的位置，并利用切实可行的措施提高压力容器的生产质量。最重要的是，通过实现焊接自动化控制要求，技术人员可以有效规避以往焊接质量不达标的问题，利于生产质量的进一步提高。
4结论。
总而言之，采用焊接机械手焊接制冷压力容器基本上可以达到优化焊接质量与焊接效率的效果。在实际应用过程中，技术人员可以根据不同工件及焊缝接头，选择合理的焊接参数。并在此基础上，结合设备自带焊缝跟踪功能，大体上可以改善以往焊接效率不高或者质量不达标的问题。且随着我国焊接机械手应用力度的不断加强，势必会在制冷行业得到普及应用，达到预期的焊接效果，让我们拭目以待！
参考文献：
[2]邱宇翔.浅谈机器人技术在制冷行业中的应用[j].科技与企业,2016(02):232.
[4]荆华乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中国制冷行业发展分析报告第6章制冷行业区域市场概述[j].制冷技术,2015,35(s1):68-82.
机械手设计论文
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。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。
我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家,其中从事工业机器人研究和应用的有75家,共开发生产各类工业机器人约800台,90%以上用于生产中,引进工业机器人做应用工程的约500台[1]。
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。近年来，由于个人计算机(简称pc)的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得pc的应用迅猛增长。将pc机cpu的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于pc的控制系统。
随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展[2]。各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。
1.2机械手、计算机的发展趋势及其优点。
工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。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;能制作必要的.机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
广泛采用工业机械手，不仅可以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。
自从1981年ibm公司进入微型计算机领域推出了ibm-pc以后，计算机的发展开创了一个新的时代——微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技术以及社会生活与日常生活的各个方面[3]。计算机以其更高标准平台的网络、高级的控制算法、广泛的数据库操作、在一个平台上的hmi功能、集成自定义的控制程序、复杂的过程模拟、很高的cpu处理速度、内存需求超出plc规格、多重协议接口、无线存取、控制规律灵活多样，改动方便、控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制、能够实现数据统计和工况显示，控制效率高、控制与管理一体化，进一步提高自动化程度等诸多优点使得行业对计算机的接受程度越来越高。
2总体方案论证。
2.1机械系统。
本设计以实验室的5自由度机械手臂为模型进行设计。
现对其机械系统结构叙述如下：
各转动关节采用步进电机作为动力源，步进电机不直接驱动转轴，而是安装在转轴旁边，利用差动变速原理使用适当比例的齿轮基于带齿皮带传动，有效增大机械手臂扭矩从而增强机械手臂的负载能力。
2.2驱动系统。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美，步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机在很多领域得到应用。
所以本设计的机械手驱动部分采用步进电机驱动。
底座安装有4个开关电源，4个步进电机驱动器，其中包括转动基座、臂、腕、钳旋转4转动轴的步进电机驱动器。臂腔内有肘、钳开合2个步进电机驱动器，转动基座、臂、肘、腕、钳旋转决定了机械手的可操作角度和范围。手臂的终端配备可灵活张合的机械钳，可对物体进行拾放。其中腕、钳转动共用一个开关电源，肘、钳开合共用一个开关电源。
整个系统使用220v50hz市电电源。
2.3控制系统。
控制器是整个系统的核心，其处理能力与整个系统的快速性、稳定性、准确性密切相关。对于控制器的选择提出两种方案论证：
方案一：采用计算机+板卡的方式对机械手进行控制。
优缺点：优点是便于实现生产信息化，设计相对较简单，可实现很复杂的运动控制，但计算机稳定性程度不够高，可能出现死机等情况。
方案二：控制器采用plc来控制现场的步进电机。
优缺点：优点是生产安全可靠、提高产品质量及产量、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率。由于plc有着极大的灵活性，易于模块化，当机械手工艺流程改变时，只要对i/o点的接线稍做修改，程序中做简单补充、修改即可[4]。缺点是使系统设计多了一个环节，增加设计工作量，增加成本。
最终方案确立：plc是以微处理器为核心的数字式、电气自动控制装置，其实质是一种工业控制专用plc。机械手的控制系统的可靠性要求比较高、环境比较恶劣，所以采用方案二。
3硬件方案设计。
设计方案采用集成了步进电机驱动器包含转动基座、臂、腕、钳转动、钳开合5自由度步进电机动力源机械手，晶体管输出型plc对步进电机输出脉冲实现机械手运动控制。
现场总线采用profibus-dp通讯方式;其优点在于有国际标准做保证，经实际应用验证具有普遍性。目前广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。
工业控制计算机运行组态通过profibus-dp网络对plc、机械手运行情况进行检测、监视及控制，并采用opc接口将系统接口开放方便其它设备连入实现统一监控、管理，利用数据库软件与组态软件的连接将生产数据归档供其它部门调用。
通过现场上位工业控制计算机、触摸屏(或控制柜)、远程厂长计算机三种方式对机械手的运行情况进行组态监控，其中上位工业控制计算机还将完成对现场数据的采集、归档供其它部门调用，系统的结构使得系统具有开放的接口可以方便地接入其它支持现场总线的控制终端，实现工厂生产的网络化、信息化，同时保证各个控制终端互不影响，易维护，尤其是利用角位移传感器实现了对机械手故障的报警，保证机械手的稳定、安全运行。
3.2步进电机驱动器。
使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如图3-3步进电机驱动过程图：
脉冲信号的产生：
脉冲信号一般由单片机或cpu产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。
信号分配：
感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种，四相四拍为ab-bc-cd-da-ab,步距角为1.8度;四相八拍为ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角为0.9度)。
功率放大：
功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式一般有以下几种：恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
为尽量提高电机的动态性能，将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如图3-4步进电机驱动器连接图：
说明：
cp：接脉冲信号(负信号，低电平有效)。
opto：接+5v。
free：脱机，与cpu地线相接，驱动电源不工作。
dir：方向控制，与cpu地线相接，电机反转。
vcc：直流电源正端。
gnd：直流电源负端。
a：接电机引出线红线。
b：接电机引出线黄线。
步进电机及其驱动器、开关电源的选型：
表3-1步进电机及其驱动器的选型。
根据所使用的电机型号的需求，对开关电源选型如表3-3开关电源的选型：
表3-4开关电源的选型。
4软件方案设计。
整体编程思路：本设计采用控制柜和计算机两种方式对机械手进行运动控制，其中控制柜的控制方式是采用按钮进行点动控制，即在控制柜面板上设置有各关节的控制按钮各两个，每个关节的两个按钮分别控制该关节的两个相反方向的运动，按钮采用自锁型按钮，即当按下某个按钮时，机械手相应关节开始运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，当按下该关节的另一个按钮时，该关节开始相反方向的运动，再按一次该按钮，机械手停止运动，要注意的是需要在程序中使两个按钮互锁，避免两个按钮同时按下发生程序运行紊乱。
同时控制柜上有一个自锁型按钮用来切换控制柜控制方式和计算机控制方式，这样，当计算机发生死机等故障时，按下该按钮可将控制方式切换为控制柜控制方式。
4.2变量统计。
根据以上工艺要求，初步统计各种i/o点、v交换区数据统计、中间继电器统计、状态位统计分别如表：
表4-1i/o点统计。
4.3plc程序编写。
程序流程图如图4-1程序流程图：
shape*mergeformat。
图4-1程序流程图。
melsoft系列gxdevelopment程序的编写：
1:大腰的程序。
2：爪的程序。
3：腕的程序。
4：自动程序：
结束语。
本系统以计算机为主完成对机械手的运动监控。机械手的直接控制机构为plc，当上位机出现死机等故障时不影响整个系统的运行，可通过现场的控制柜进行控制。上位机除了点动控制外还借助于位置传感器的输入可进行角度输入控制机械手的精确定位。同时将机械手的位置信息通过位置传感器检测并传送到plc的v区并使用这些信息进行实时检测及数据归档，提供对机械手运行情况的历史纪录及查询。
在设计中我们使用profibus-dp通讯协议，方便了以后扩展系统设备及功能，不至造成因扩展需要使整个系统重新设计制作的浪费。
存在问题：由于机械手的运动为三维运动，采用上位组态监控时无法做到真正的实时画面模拟，只能以平面的方式完成对机械手运动的部分控制。
建议：采用组态软件与三维制作软件结合进行组态监控。
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机械手设计论文
随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求，由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展，其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。本文讲述的气动机械手有气控机械手、xy轴丝杠组、转盘机构、旋转基座等机械部分组成。主要作用是完成机械部件的搬运工作，能放置在各种不同的生产线或物流流水线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
一四轴联动简易机械手的结构及动作过程。
机械手结构如下图1所示，有气控机械手(1)、xy轴丝杠组(2)、转盘机构(3)、旋转基座(4)等组成。
其运动控制方式为：(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360°的气控机械手(有光电传感器确定起始0点)；(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿x、y轴移动(有x、y轴限位开关)；(3)可回旋360°的转盘机构能带动机械手及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成)；(4)旋转基座主要支撑以上3部分；(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧，放气时机械手松开)。
其工作过程为：当货物到达时，机械手系统开始动作；步进电机控制开始向下运动，同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动；伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处，然后充气，机械手夹住货物。
步进电机驱动纵轴上升，另一个步进电机驱动横轴开始向前走；转盘直流电机转动使机械手整体运动，转到货物接收处；步进电机再次驱动纵轴下降，到达指定位置后，气阀放气，机械手松开货物；系统回位准备下一次动作。
二控制器件选型。
为达到精确控制的目的，根据市场情况，对各种关键器件选型如下：
1.步进电机及其驱动器。
本驱动器可提供整步、改善半步、4细分、8细分、16细分、32细分和64细分7种运行模式，利用驱动器面板上六位拨码开关的第1、2、3三位可组合出不同的状态。
2.伺服电机及其驱动器。
机械手的旋转动作采用松下伺服电机a系列小惯量msma5aza1g，其额定输出50w、100/200v共用，旋转编码器规格为增量式(脉冲数2500p/r、分辨率10000p/r、引出线11线）；有油封，无制动器，轴采用键槽连接。该电机采用松下公司独特算法，使速度频率响应提高2倍，达到500hz；定位超调整定时间缩短为以往松下伺服电机产品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全闭环控制功能，可弥补机械的刚性不足，从而实现高速定位，也可通过外接高精度的光栅尺，构成全闭环控制，进一步提高系统精度。具有常规自动增益调整和实时自动增益调整两种自动增益调整方式，还配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同时控制多达16个轴。伺服电机驱动器为a系列msda5a3a1a，适用于小惯量电动机。
3.直流电机。
可回旋360°的转盘机构有直流无刷电机带动，系统选用的是北京和时利公司生产的57bl1010h1无刷直流电机，其调速范围宽、低速力矩大、运行平稳、低噪音、效率高。无刷直流电机驱动器使用北京和时利公司生产的bl-0408驱动器，其采用24～48v直流供电，有起停及转向控制、过流、过压及堵转保护，且有故障报警输出、外部模拟量调速、制动快速停机等特点。
4.旋转编码器。
在可回旋360°的转盘机构上，安装有omron公司生产的e6a2增量型旋转编码器，编码器将信号传给plc，实现转盘机构的精确定位。
5.plc的选型。
根据系统的设计要求，选用omron公司生产的cpm2a小型机。cpm2a在一个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制、中断输入、脉冲输出、模拟量设定和时钟功能等。cpm2a的cpu单元又是一个独立单元，能处理广泛的机械控制应用问题，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品。完整的通信功能保证了与个人计算机、其它omronpc和omron可编程终端的通信。这些通信能力使四轴联动简易机械手能方便的融合到工业控制系统中。
三软件编程。
1.软件流程图。
流程图是plc程序设计的基础。只有设计出流程图，才可能顺利而便捷地编写出梯形图并写出语句表，最终完成程序的设计。所以写出流程图非常关键也是程序设计首先要做的任务。依据四轴联动简易机械手的控制要求，绘制流程图如图2所示。
2.程序部分。
由于论文篇幅有限，这里只列出了开始两段程序，供读者参阅，见图3。
四结束语。
四轴联动简易机械手的各个动作和状态都由plc控制，不仅能满足机械手的手动、半自动、自动等操作方式所需的大量按扭、开关、位置检测点的要求，更可通过接口元器件与计算机组成plc工业局域网，实现网络通信与网络控制。使四轴联动简易机械手能方便地嵌入到工业生产流水线中.