機械手設(shè)計論文精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的機械手設(shè)計論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：機械手設(shè)計論文范文
由度機械手臂實驗裝置，VC++上位機界面通過串口控制機械手臂的運行，借此六自由度機械手實驗裝置可以在實驗室內(nèi)測試各種控制算法和控制理論，為機械手控制研究提供極大的便利。
關(guān)鍵詞：機械手 模塊設(shè)計 控制系統(tǒng)
機械手主要應(yīng)用于勞動密集型的加工行業(yè)，代替人類完成單調(diào)重復(fù)的勞動，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。機械手的應(yīng)用擴大了人的手足和大腦功能，使人類避免從事危險、有害、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作[1]。目前已廣泛應(yīng)用于汽車制造、家具制造、服裝加工等領(lǐng)域。
1 機械手機構(gòu)設(shè)計
1.1 底座結(jié)構(gòu)設(shè)計 底座是用于安裝手臂、動力源、控制器和驅(qū)動機構(gòu)的支架。本機械手底座支架裝有一個減速電機和一個智能控制器，如圖1所示：
1.2 手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計 手臂是連接底座和手部的中間部分，有無關(guān)節(jié)臂和有關(guān)節(jié)臂之分，目前采用的手臂大多為無關(guān)節(jié)臂[2]，本文采用有關(guān)節(jié)臂。
手臂的作用是引導(dǎo)手部準(zhǔn)確的抓住物體，并運送到所需要的位置上。為了使機械手能夠準(zhǔn)確的工作手臂的三個自由度都要準(zhǔn)確的定位。本機械手手臂結(jié)構(gòu)采用三個SR-403P舵機及其相關(guān)卡口工件組成，三個自由度可使機械手手臂結(jié)構(gòu)更加自由靈活地運動，手臂結(jié)構(gòu)如圖2所示：
1.3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計 手部安裝在手臂的前端。手部由兩個舵機控制，從而實現(xiàn)手腕的反轉(zhuǎn)和手指的關(guān)閉。
機械手手部的構(gòu)造系模仿人的手指，分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種[3]。手指的數(shù)量又可分為二指、三
指、四指等，其中以二指用的最多，設(shè)計時采用的二指結(jié)構(gòu)，其中一指固定，另一指由舵機控制。手指可根據(jù)夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應(yīng)操作的需要。所謂沒有手指的手部，一般是指真空吸盤或磁性吸盤。機械手手部結(jié)構(gòu)包含兩個自由度，一個自由度用于夾持物件，另一個自由度用于反轉(zhuǎn)手腕，兩個自由度均由HS-7955TG舵機實現(xiàn)，手部結(jié)構(gòu)如圖3所示：
機械手裝配完成后的整體設(shè)計效果圖如圖4所示：
2 機械手臂驅(qū)動設(shè)計
常見的驅(qū)動機構(gòu)主要液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和電氣驅(qū)動。其中以液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動應(yīng)用的最多，而電動驅(qū)動應(yīng)用的比較少。液壓驅(qū)動主要是通過缸、閥、油泵和油箱等實現(xiàn)傳動。具有體積小、作用力大，動作平緩，調(diào)速方便等優(yōu)點，但需要配備油泵等動力設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高。氣壓驅(qū)動所采用的元件為氣壓缸、氣馬達(dá)、氣閥等。以空氣作為動力傳遞媒介，具有維護簡單、方便，運行清潔，但因空氣的可壓縮性比價高，一般難以線性控制。電氣驅(qū)動采用的不多，一般以電機作為動力源，用大減速比減速器來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，系統(tǒng)簡單，維護方便，但因電機功率原因，很難達(dá)到較高的功率輸出，不適合高負(fù)荷野外工作。
2.1 機械手驅(qū)動方式的選擇與設(shè)計 因為本文所設(shè)計的六自由度機械手為實驗室內(nèi)部研究使用，故不需考慮能源供給和功率問題，反觀液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動都需要龐大的配套系統(tǒng)來支撐驅(qū)動，所以本文采用電氣驅(qū)動方式。驅(qū)動元件主要包括減速電機和舵機。圖1中的減速電機采用OpenCS5A/8A智能驅(qū)動器進行控制，實現(xiàn)其速度控制和位置控制。OpenCS5A/8A是一款應(yīng)用最新的DSP控制技術(shù)開發(fā)的集運動控制、驅(qū)動、PLC功能于一體的智能控制
與數(shù)字伺服驅(qū)動器，內(nèi)嵌高級運動控制語言（TML），使其易于實現(xiàn)無刷直流，無刷交流（矢量控制）旋轉(zhuǎn)或直線，有刷伺服電機的單軸與多軸控制。機械手的其余關(guān)節(jié)使用舵機控制，舵機是一種位置伺服的驅(qū)動器，控制信號是PWM信號[4]，利用占空比的變化改變舵機的位置。舵機的控制一般需要一個20ms左右的時基脈沖，該脈沖的高電平部分的脈寬一般在0.5ms-2.5ms范圍內(nèi)，其實是利用調(diào)節(jié)固定周期內(nèi)的占空比來控制角度的變化。具有控制簡單，安裝方便等優(yōu)點。
2.2 機械手控制系統(tǒng)通信設(shè)計 機械手的控制系統(tǒng)設(shè)計主要包括驅(qū)動機構(gòu)（減速電機和舵機）的控制、上位機控制界面的設(shè)計以及上、下位機之間的串口通信等。機械手控制算法經(jīng)上位機解算后將控制信息經(jīng)串口發(fā)給下位機MCU，下位機根據(jù)位置信息分別控制各個減速電機，從而實現(xiàn)機械手的精確控制[5]。
3 基于VC++的控制界面設(shè)計
上位機控制界面主要包括五路舵機控制區(qū)、一路電機控制區(qū)、機械手運行示意圖等幾個部分，如圖5所示。
舵機控制采用滾動條的方式，并將每個舵機轉(zhuǎn)動的角度實時顯示在右側(cè)的編輯框內(nèi)；電機控制采用速度控制，主要包括電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等；機械手運行示意圖顯示機械手的運動情況，當(dāng)某個舵機或電機運行時，示意圖上相對應(yīng)的舵機或電機位置將會加亮，表示這一舵機或電機正在運行[6]。
4 結(jié)論
論文主要提供了一種機械手的設(shè)計思路，進行硬件制作和控制系統(tǒng)的設(shè)計，最終實現(xiàn)機械手的實時控制。解決了減速電機控制、多路舵機控制和上、下位機之間串口通信等難點問題，為實驗室機械手位置控制算法的研究提供了實驗研究基礎(chǔ)，為實驗室研究機械手更加精確而又復(fù)雜的控制算法提供了實驗平臺。
參考文獻(xiàn)：
[1]范小蘭，趙春鋒.基于PLC的機械手控制在MCGS中的實現(xiàn)[J].制造業(yè)自動化，2012，34（18）：6-8，25.
[2]關(guān)明，周希倫，馬立靜，宋蔚.基于PLC的機械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].煤礦機械，2012，34（14）：120-121，142.
[3]張普行，嚴(yán)軍輝，賈秋玲.六自由度機械手的運動學(xué)分析[J].制造業(yè)自動化，2011，33（20）：68-71.
[4]付麗，劉衛(wèi)國，伊強.單片機控制的多路舵機用PWM波產(chǎn)生方法[J].驅(qū)動控制，2006，29.
第2篇：機械手設(shè)計論文范文
關(guān)鍵詞：蘿卜采收；機械手；機械設(shè)計；控制設(shè)計
中圖分類號：S225.92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2248-04
目前，中國農(nóng)業(yè)機械化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率僅為17%，與發(fā)達(dá)國家存在很大的差距[1]。加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程，實施精確農(nóng)業(yè)，廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)機器人，以提高資源利用率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出率，降低勞動強度，提高經(jīng)濟效率已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢[2，3]。果蔬的采收方法有手工采收、機械輔助采收和機械化采收3種[4，5]，世界蘿卜的總產(chǎn)量為4 900萬t/年，其中中國680萬t/年，國內(nèi)的采摘作業(yè)基本上都是手工進行的，收獲作業(yè)勞動強度大。隨著農(nóng)業(yè)設(shè)施的發(fā)展和作業(yè)機械化的要求，對蘿卜種植模式要求也越來越高，種植、管理和收獲的勞動量也越來越大，亟需研究開發(fā)果蔬收獲機器人，實現(xiàn)果蔬的機械化、自動化與智能化收獲[6，7]，為此，通過對蘿卜種植與采收情況的調(diào)研，設(shè)計了一款蘿卜采收機械手，以期為蘿卜的自動化采收打下一定的基礎(chǔ)。
1 蘿卜采收機總體設(shè)計
根據(jù)蘿卜采收過程的特殊性，為了提升蘿卜采收的工作效率，所設(shè)計的是一種農(nóng)業(yè)機械中的收獲機械手，由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，其組成示意圖如圖1。
2 蘿卜采收機械手關(guān)鍵部位機械設(shè)計
蘿卜采收機械手的關(guān)鍵部位主要包括：1）手爪部位。手爪部位的主要工作是對蘿卜進行抓取，為了減少手部由于慣性帶來的不平穩(wěn)性，此部位采用回轉(zhuǎn)的形式，而手爪只用兩根手指代替；2）手腕部位。手腕是連接手爪部位和手臂部位的關(guān)鍵地方，其主要工作是調(diào)整蘿卜的方位，使蘿卜被抓的時候可以進行擺動和回轉(zhuǎn)，輔助蘿卜采收過程的連貫性；3）手臂部位。手臂部位的主要作用就是支承，在采收過程中帶動其他部件運轉(zhuǎn)，并按照采收要求將蘿卜搬運到指定的位置，設(shè)計時只需要實現(xiàn)手臂部位的升降與擺動即可。此次設(shè)計機械手應(yīng)實現(xiàn)的功能：蘿卜的挖掘、被挖掘的蘿卜轉(zhuǎn)移到指定位置，圖2為機械手的機構(gòu)形式簡圖。
2.1 機械手基本技術(shù)參數(shù)的選定
由于蘿卜生長的自然環(huán)境決定了蘿卜采摘過程中所需要的拔取力，故需要對不同地方生長的蘿卜進行采收力的測定。把細(xì)繩系在蘿卜的莖葉或者根莖部位，細(xì)繩的末端連接計力器材，多次讀取并記錄最大拉力。圖3為湖北省長陽和沙洋兩個地區(qū)分組測試蘿卜拔取力的試驗結(jié)果，現(xiàn)取5組數(shù)據(jù)平均值F=80 N，蘿卜重量約為0.5kg，故重力G=5 N，摩擦系數(shù)f=0.2，夾緊力N=0.5 G/f，得N=12.5 N。
機械手手臂上下行程為500 mm，手腕旋轉(zhuǎn)角度90°，手臂旋轉(zhuǎn)角度90°，按照循環(huán)步驟安排確定每個動作的時間，從而確定各動作的運動速度。各動作的時間分配要考慮多方面的因素，包括總的循環(huán)時間的長短，各動作之間順序是依序進行還是同時進行等[8]，此次設(shè)計各動作依序進行，為保證蘿卜的質(zhì)量必須限制采摘速度及加速度，采摘速度初步定在小于1 m/s，此速度由各關(guān)節(jié)液壓缸流量控制保證。
2.2 機械手末端執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計
手部是用來直接握持蘿卜的部件，由于被握持蘿卜的形狀、尺寸大小、重量、表面狀況等的不同，根據(jù)實際要求，設(shè)計采用夾鉗式的手部結(jié)構(gòu)。夾鉗式手部結(jié)構(gòu)由手指、傳動機構(gòu)和驅(qū)動裝置三部分組成，它對抓取各種形狀的物體具有較大的適應(yīng)性，常見的傳動機構(gòu)往往通過滑槽、斜楔、齒輪齒條、連桿機構(gòu)實現(xiàn)夾緊或放松[9]。由于抓取尺寸約為90 mm×240 mm的圓柱體，故采用夾鉗式平面指形結(jié)構(gòu)較為合適。
設(shè)計中機械手手爪在夾持蘿卜時，其夾握力分析簡圖如圖4。為了增大夾握力，采取以下兩種方法：①設(shè)計鏟刀角度170°，以增加手指和蘿卜的接觸面積；②增大手指和蘿卜間的摩擦系數(shù)，為此采用較寬手指與蘿卜接觸，故此處f取0.2，將上述數(shù)值代入得：
N=■G=■×5=12.5N 公式（1）
式中，N為夾持蘿卜時所需要的握力；G為工件重量轉(zhuǎn)化的重力； f為摩擦系數(shù)。
考慮到在傳送過程中還會產(chǎn)生慣性力、振動以及受到傳力機構(gòu)效率等的影響，故實際握力還應(yīng)按公式（2）計算[10]：
N實≥N?■ 公式（2）
式中，η為手部的機械效率，一般取0.85～0.95；k1為安全系數(shù)，一般取1.2～2.0；k2為工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，按公式（3）估算[10，11]：
k2=1+a/g公式（3）
其中，a為抓取工件傳送過程中的最大加速度，g為重力加速度。
若取η=0.9，k1=1.5，k2按a=g/2計算，k2=1+a/g=1.5，則
N實≥N?■=12.5×■≈32 N 公式（4）
2.3 機械手腕部位的設(shè)計
機械手腕與機械手臂連接在一起，手臂運動結(jié)束后調(diào)整手腕的位置狀態(tài)，以此來提高蘿卜采收過程的拔取率。手腕部位的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該力求扎實緊湊，且轉(zhuǎn)動慣性小。手腕也是末端執(zhí)行部位與機械手臂之間的橋梁，處于手臂部位的前端，手爪的末端，因此其承受載荷的性能直接關(guān)系到蘿卜的采收過程，在設(shè)計的過程中還要考慮其機械強度與剛度，并且要讓其布局合理。結(jié)合設(shè)計要求，設(shè)計出腕部位的結(jié)構(gòu)如圖5，其為典型腕部結(jié)構(gòu)中具有一個自由度的回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動的腕部結(jié)構(gòu)，直接用回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動實現(xiàn)腕部的回轉(zhuǎn)運動。
2.4 機械手臂部位的設(shè)計
機械手的手臂部位是實現(xiàn)機械手末端手爪進行大尺度位姿變換的關(guān)鍵部件，即把末端手爪部分移動到空間的指定地點。手臂部位的驅(qū)動形式主要有液壓傳動式和機械傳動式兩種，由于手臂部位的大尺度工作范圍，以及工作中也需承受腕部和手爪部位的動力載荷，而且其姿態(tài)調(diào)整的靈活性影響到機械手的定位精度，因此手臂部位采用液壓回轉(zhuǎn)缸的形式實現(xiàn)手臂的大尺度旋轉(zhuǎn)動作，如圖6所示的手臂結(jié)構(gòu)，采用一個回轉(zhuǎn)液壓缸，實現(xiàn)小臂的旋轉(zhuǎn)運動。從A-A剖視圖上可以看出，回轉(zhuǎn)葉片用鍵和轉(zhuǎn)軸連接在一起，定片和缸體用銷釘和螺釘連接，壓力油由左油孔進入和右油孔壓出，以此來實現(xiàn)手臂部位的旋轉(zhuǎn)。
3 蘿卜采收機械手液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及PLC控制設(shè)計
3.1 液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計
從蘿卜采收的工藝過程可以得出，機械手運動的時候液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力和流量不需要太高，設(shè)計使用電磁換向閥的液壓回路可以較好地提高采收過程的自動化程度。從降低供油壓力的角度來分析，機械手的液壓系統(tǒng)可以采用單泵供油，而手臂部位的旋轉(zhuǎn)和位姿的調(diào)整等相關(guān)機構(gòu)采用并聯(lián)供油。為了防止多缸的運動系統(tǒng)在運動的過程中產(chǎn)生干涉和保證運動過程中實現(xiàn)非同步運動或者是同步運動，油路中的換向閥使用中位“O”型換向閥，夾緊缸換向選用二位三通電磁閥，其他缸全部選用“O”型三位四通電磁換向閥[12，13]。機械手臂位姿調(diào)整的過程中要求行程可變，在液壓缸的起動和停止的過程中也需要緩沖，但由于回轉(zhuǎn)缸內(nèi)空間狹小，且回轉(zhuǎn)缸為小流量泵供油，故本系統(tǒng)沒有在回轉(zhuǎn)缸換向回路中采用緩沖回路，僅在大流量直動液壓缸中采用緩沖回路。
在上述主要液壓回路定好后，再加上其他功用的輔助油路（如卸荷、測壓等油路）就可以進行合并，完善為完整的液壓系統(tǒng)，并編制液壓系統(tǒng)動作循環(huán)及電磁鐵動作順序表，其中液壓原理圖如圖7。
3.2 PLC控制設(shè)計
為了讓機械手工作時可靠且有較強的穩(wěn)定性，控制部分的設(shè)計思路是讓該機械手的部件順序動作，所以，在任一時間該機械手都只有一個部件被驅(qū)動，而各個部件的運動方式和運動范圍都是受其結(jié)構(gòu)限制的[14，15]。PLC的狀態(tài)流程簡圖如圖8所示，機械手在自動運動狀態(tài)時每一個周期需要完成以下動作：蘿卜采摘開始時，機械手被設(shè)定在準(zhǔn)備狀態(tài)，第一步為手臂下降；下降完成后，手爪扎入地下指定深度，進行第二步手爪夾緊；為完成挖蘿卜動作，手腕帶動手爪及蘿卜旋轉(zhuǎn)90°；完成上述動作后，機械手臂向上提升完成拔去動作；手臂擺動90°，以實現(xiàn)對蘿卜的轉(zhuǎn)移；最后手臂回擺，手腕回擺，機械手回到初始狀態(tài)。
4 小結(jié)
通過對機器人技術(shù)及機械手結(jié)構(gòu)的分析，對蘿卜采收的過程進行了研究，確定蘿卜采收機械手的整體方案結(jié)構(gòu)，設(shè)計蘿卜采收機械手的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。蘿卜采收機械手能配合蘿卜采收機依次完成蘿卜的拔取、翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)位等動作，但該機械手在結(jié)構(gòu)及工作性能的穩(wěn)定性方面還需在田間進行試驗，控制方案有待根據(jù)不同地區(qū)的種植情況進行優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)：
[1] 方建軍.移動式采摘機器人研究現(xiàn)狀與進展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，20（2）：273-278.
[2] 何 蓓，劉 剛.果蔬采摘機器人研究綜述[A].中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C].北京：中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會，2007.
[3] 趙 勻，武傳宇，胡旭東，等.農(nóng)業(yè)機器人的研究進展及存在的問題[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2003，19（1）：20-24.
[4] 高煥文.農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)學(xué)（上冊）[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.
[5] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.
[6] 劉小勇.番茄收獲機械手機構(gòu)分析及雙目定位系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.
[7] 李增強，章 軍，劉光元.蘋果被動抓取柔性機械手的結(jié)構(gòu)與分析[J].包裝工程，2011，32（15）：14-17.
[8] 李建新.可編程序控制器及其應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
[9] 姚璐璐.陸地鉆機立柱式鉆桿排放系統(tǒng)設(shè)計[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2012.
[10] 陳 紅.氣動機械手系統(tǒng)設(shè)計[D].長春：長春理工大學(xué)，2010.
[11] 天津大學(xué)《工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ)》編寫組.工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ)[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1985.
[12] 王 敏，王 華.PLC在液壓實驗臺上的應(yīng)用及仿真程序設(shè)計[J].長春工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2002，3（3）：57-59.
[13] JIMENEZA R，CERES R，PONS J L. A survey of computer vision methods for locating fruiton trees[J]. Transactions of the ASAE，2000，43（6）：1911-1920.
第3篇：機械手設(shè)計論文范文
【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù)方法 工藝車輛制造 維修
中圖分類號：F407.472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一.引言
焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法應(yīng)用，焊接技術(shù)的先進水平做為衡量一個國家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要指標(biāo)已逐漸為大眾公認(rèn)，同樣焊接技術(shù)的發(fā)達(dá)程度也是衡量工業(yè)企業(yè)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。由于受我國相關(guān)工業(yè)的制約， 在使用焊接機械手的過程中，必須采用與西方發(fā)達(dá)國家不同的、適合我國國情的靈活的使用方式，才能保證焊接機械手在我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)不配套的情況下正常使用。
二. 機車車輛工業(yè)焊接的主要用料。
目前， 在機車車輛上所采用的主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼（包括耐候鋼） 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用鑄鋼或鍛鋼制造， 其材質(zhì)本身有較好的焊接性能，但因構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 在焊接過程中有些需要采用適當(dāng)?shù)妮o助工藝手段。鋁合金型材由于其質(zhì)量輕， 能減輕運輸設(shè)備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應(yīng)用范圍逐漸擴大。鋁合金、不銹鋼及各種復(fù)合材料隨著先進焊接技術(shù)的運用，將在機車車輛工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。
三.鐵路工業(yè)涉及的焊接方法。
焊條電弧焊。
焊條電弧焊曾廣泛應(yīng)用于機車車輛工廠的制造與修理部門。隨著二氧化碳?xì)怏w保護焊、混合氣體保護焊、埋弧焊、焊接機械手等新技術(shù)、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長度比例在機車車輛制造業(yè)目前大約僅占5%左右。在機車車輛修理業(yè)用得還比較多，其焊縫總長度大約占30%-50%左右。此比例還將逐年下降， 集中檢修的配件多采用了二氧化碳?xì)怏w保護焊與埋弧焊等焊接方法。如對鐵路貨車上、下心盤檢修，采用二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)進行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術(shù)堆焊。各工廠對檢修機車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)。
二氧化碳?xì)怏w保護焊接技術(shù)的應(yīng)用。
二氧化碳?xì)怏w保護焊與富氬混合氣體保護焊焊接電流大，相應(yīng)電流密度大，電弧熱量利用率較高， 熔敷速度比焊條電弧焊快，焊接時熔深大，可以減小坡口， 減少填充金屬；焊接速度是焊條電弧焊的1-2倍；節(jié)能，其耗電量僅是交流焊條電弧焊的1/2左右；工作輔助時間少，特別是在富氬混合氣體保護焊中幾乎不必清渣， 節(jié)省了時間， 提高了效率； 明弧焊接，操作方便，適合全位置焊接。二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于機車車輛各種大型構(gòu)件的連接焊縫及工件的堆焊等方面。特別是“七五”、“八五” 以來，二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)已在機車車輛工業(yè)系統(tǒng)普遍采用。1996年5月27日，鐵道部了TB/T1582-1995《機車車輛二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)條件》， 使我國鐵路二氧化碳?xì)怏w保護焊技術(shù)逐步實現(xiàn)與國際接軌?，F(xiàn)在，在機車車輛制造中， 一些重要焊縫如在車輛制造中的中、枕、橫梁焊接都采用了二氧化碳?xì)怏w保護焊工藝，南方匯通股份有限公司在.C64T提速貨車的制造中，用二氧化碳?xì)怏w保護焊焊接枕、橫梁及車體底架各連接焊縫， 焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率明顯提高。南方匯通股份有限公司在ZD240型鑄錠車制造中，全面使用二氧化碳?xì)怏w保護焊，焊縫長度達(dá)98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳?xì)怏w保護焊，焊縫長度達(dá)90%以上。
埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用。
由于埋弧焊焊接電流大， 相應(yīng)電流密度大（是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍），同時有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時熔深大， 可減小坡口與填充金屬量；焊接速度是焊條電弧焊的5-6倍，焊接時焊接參數(shù)自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，又有焊劑的保護，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無弧光照射、勞動條件較好。在機車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種大型構(gòu)件主要焊縫的焊接及工件的堆焊。如南方匯通股份有限公司應(yīng)用埋弧焊技術(shù)， 焊接新造C64T、C64K等鐵路提速貨車的中梁，堆焊鐵路貨車磨耗的輪緣等部件。
電阻焊技術(shù)的應(yīng)用。
電阻焊技術(shù)主要在客車工廠使用， 原來主要用于薄板及小配件的連接，隨著城際快速列車的發(fā)展， 在要求車體自重特別輕的城際快速列車上得到較好的應(yīng)用。長春客車廠在為重慶市生產(chǎn)的城際快速列車上，使用從英國引進的350KV，10萬A的電阻焊設(shè)備，進行鋁合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城際快速列車上， 使用從英國、韓國引進的側(cè)架、底架、車頂?shù)?2套專用大型龍門點焊機械手,進行不銹鋼車體各部件的焊接。
焊接機械手、焊接工作站的應(yīng)用。
鐵路實施“客運提速，貨運重載”，要求鐵路機、客、貨車具有更好的結(jié)構(gòu)強度， 有更輕的質(zhì)量， 毫無疑問地給鐵路機車車輛焊接技術(shù)的新發(fā)展帶來了機遇。從1992年株洲電力機車廠引進焊接機器人工作站后， 長春、四方、浦鎮(zhèn)等客車廠，齊齊哈爾、武昌、二七等貨車車輛廠也先后從德國、奧地利、日本、法國、美國等發(fā)達(dá)國家引進了焊接機器人工作站、焊接機械手等先進設(shè)備， 并在引進消化吸收的基礎(chǔ)上，與國內(nèi)有關(guān)部門合作， 自行開發(fā)了機器人焊接程序及適應(yīng)我國鐵路機車車輛焊接技術(shù)需要的機械手、工作站等設(shè)備， 逐步縮小了與發(fā)達(dá)國家的差距。
6. 新型結(jié)構(gòu)材料在鐵路機車車輛上應(yīng)用。
隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發(fā)展戰(zhàn)略的實施， 原有的碳素結(jié)構(gòu)鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路機車車輛工業(yè)的使用要求。目前國內(nèi)已開始生產(chǎn)微合金控軋鋼， 其鋼種具有良好的焊接性能； 正在研制的超細(xì)晶粒鋼， 其強度和使用壽命將比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鋼提高一倍， 其鋼種特點是超細(xì)晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價比更加合理。同時， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應(yīng)用也將成為主流。這些高性能鋼種的應(yīng)用， 必將進一步推動鐵路機車車輛焊接技術(shù)的發(fā)展。
四.鐵路機車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景。
鐵路機車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景焊接生產(chǎn)過程的機械化和自動化是工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家焊接機械化和自動化的程度都已達(dá)到60%以上，西歐和美國已達(dá)到70%以上，而日本已經(jīng)達(dá)到80%以上。我國各工業(yè)部門焊接生產(chǎn)的機械化和自動化程度還相對較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動化程度較低的機械焊機。我國大型骨干企業(yè)機械化和自動化程度已達(dá)到60%-65%。如汽車制造業(yè)，已經(jīng)普遍采用了弧焊機器人、點焊機器人和機器人自動焊接生產(chǎn)線； 我國船舶制造企業(yè)焊接機械化和自動化程度已達(dá)61%左右。伴隨鐵路“客運提速， 貨運重載”， “九五”以來，鐵路部門焊接技術(shù)的機械化和自動化程度雖然有了較大的提高， 但與我國汽車制造企業(yè)、船舶制造企業(yè)、軍工企業(yè)等工業(yè)系統(tǒng)相比，還存在較大的差距。
五．結(jié)束語
隨著提高質(zhì)量和效率的焊接機械化和自動化水平的不斷提高，焊接機械手、機器人工作站等的推廣應(yīng)用， 焊接工藝及焊接裝備的現(xiàn)代化， 必將推進我國鐵路機車車輛制造業(yè)的現(xiàn)代化進程，也必將提升我國鐵路機車車輛工廠與國際鐵路供應(yīng)商競爭的實力。對于新的應(yīng)用鋼種和工藝方法， 必須要有相匹配的焊接材料，從發(fā)展趨勢看， 藥芯焊絲、燒結(jié)焊劑、低飛濺氣體保護焊實芯焊絲、高強鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等高技術(shù)含量產(chǎn)品是鐵路機車車輛用焊接材料的主要方向。
參考文獻(xiàn)：
[1] 王振民 換熱器管板的全位置自動化焊接工藝 [期刊論文] 《華南理工大學(xué)學(xué)報》2010年5期
[2] 王克鴻重型車輛計算機輔助焊接工藝自動設(shè)計系統(tǒng) [期刊論文]《焊接學(xué)報》 2005年10期
第4篇：機械手設(shè)計論文范文
關(guān)鍵詞：機械工程，本科，畢業(yè)設(shè)計
1引言
畢業(yè)設(shè)計是高等學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受課題任務(wù)，在教師指導(dǎo)下獨立進行科學(xué)研究或工程實踐，獲得基本訓(xùn)練并取得成果的過程，它是評估學(xué)業(yè)成績的一個重要方式，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)[1]。作者結(jié)合廣東工業(yè)大學(xué)的實際,從科學(xué)選題、落實開題環(huán)節(jié)、保證畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出了改進畢業(yè)設(shè)計工作的措施。
2科學(xué)選題
選題是畢業(yè)設(shè)計工作的龍頭，選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要因素，精心挑選畢業(yè)設(shè)計題目，是搞好畢業(yè)設(shè)計的第一步。但是選題目前存在著一些問題：有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；有的選題對學(xué)生顯得難度較高,工作量過大；有的選題雖然有較高的研究價值，但學(xué)生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選；另外，系與系之間和各系內(nèi)部之間的設(shè)計題目在難度和分量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能聯(lián)系工程應(yīng)用、生產(chǎn)實際和科學(xué)研究。這樣有利于調(diào)動學(xué)生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關(guān)科研情況,分析解決問題的方法和途徑,使能力得到提高。因此,我們在為2003級機械制造及自動化專業(yè)的學(xué)生選題時,選擇了“旋轉(zhuǎn)超聲主軸振動系統(tǒng)研制”，“三座標(biāo)工業(yè)機械手的設(shè)計”，“防偽礦泉水瓶蓋的設(shè)計”,“自動門PLC控制系統(tǒng)設(shè)計”，“適合于電感的微點焊系統(tǒng)研制”等新穎又結(jié)合科研實際的課題,盡量反映當(dāng)代科技發(fā)展水平,讓學(xué)生能了解、把握國內(nèi)外在該研究領(lǐng)域的最新成果和發(fā)展動態(tài),結(jié)果學(xué)生更加樂于參與到科研課題的研究中。
(2)要考慮完成課題的客觀條件。學(xué)校畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費、教學(xué)試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計,必須根據(jù)客觀條件來選擇設(shè)計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設(shè)施和足夠的經(jīng)費等,因此我們在選題時,一般選用能為學(xué)生提供可用的儀器設(shè)備,試驗場地等條件的科研課題,例如“微細(xì)特種加工中心”試驗樣機在我們教研室已經(jīng)搭建好，“線切割機床、電火花機床、超聲拋光裝置”等設(shè)備可以為學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。
(3)要有適當(dāng)?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“旋轉(zhuǎn)超聲主軸振動系統(tǒng)研制”課題時,考慮到該課題涉及了聲學(xué),機械振動學(xué),電力電子學(xué),數(shù)電，模電等多個領(lǐng)域,涉及的知識面較廣,設(shè)計工作量較大,有一定的深度,學(xué)生可以通過綜合應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,在規(guī)定的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學(xué)生在有限的畢業(yè)設(shè)計工作時間內(nèi),經(jīng)過努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果,我們安排了兩個同學(xué)參加,在掌握總體設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,分別進行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動電路等不同部分的,有側(cè)重點地進行研究,經(jīng)過分工合作,完成了整個課題的設(shè)計任務(wù),效果良好。
3落實開題環(huán)節(jié)
為提高畢業(yè)論文設(shè)計教學(xué)質(zhì)量和探索出適用于畢業(yè)論文設(shè)計全環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的方法,可借鑒研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)論文設(shè)計教學(xué)中新增開題環(huán)節(jié),以強化學(xué)生包括查閱文獻(xiàn)資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定實驗研究方案和設(shè)計方案,科學(xué)實驗與測試,數(shù)據(jù)整理與分析,撰寫實驗論文,書面表達(dá)和口頭表述等能力在內(nèi)的基本創(chuàng)新能力。
（1）開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設(shè)計方案,使論文設(shè)計方案更加系統(tǒng)化，收集信息，聽取各方意見，明確思路以堅定論文設(shè)計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。通過撰寫開題報告,要求學(xué)生講清題目的來龍去脈,從而使學(xué)生明確畢業(yè)設(shè)計課題的目的和要求，對題目有更深刻理解與認(rèn)識，會使原來的論文設(shè)計思路更加完善和系統(tǒng)，對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。
（2）開題環(huán)節(jié)的組織在開題會之前,每個學(xué)生按規(guī)范書寫了開題報告。學(xué)生持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的選題報告書、任務(wù)書及其它相關(guān)資料上臺匯報選題的目標(biāo)和意義、擬采取的技術(shù)路線和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計劃等內(nèi)容10分鐘。評審小組根據(jù)學(xué)生自述和選題報告書及其它文本內(nèi)容,對學(xué)生論文設(shè)計是否達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求和完成論文設(shè)計的可行性進行考核,并對論文設(shè)計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4保證畢業(yè)設(shè)計答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的最后一個環(huán)節(jié),是全面檢查和評估畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量的重要手段。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(論文)。學(xué)院可根據(jù)本院及所屬各系的具體情況成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔(dān)任。答辯前應(yīng)認(rèn)真審查學(xué)生的答辯資格,畢業(yè)設(shè)計(論文)應(yīng)由除指導(dǎo)教師外的答辯小組1名以上教師認(rèn)真評閱,寫出評閱意見與評分,評分不及格者不得參加答辯。凡畢業(yè)設(shè)計(論文)擬評“優(yōu)秀”的學(xué)生,都必須參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業(yè)設(shè)計平時不認(rèn)真、小組答辯成績較差的學(xué)生,由相關(guān)分委會組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過。答辯時間應(yīng)控制在學(xué)生匯報15-20分鐘,教師提問20分鐘為宜。畢業(yè)設(shè)計成績評定必須堅持標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求?！皟?yōu)秀”的比例應(yīng)嚴(yán)格控制在本專業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的20%以內(nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴(yán)格控制在60%以內(nèi)。對畢業(yè)設(shè)計(論文)的質(zhì)量,除了本身的學(xué)術(shù)水平、應(yīng)用價值
外,還應(yīng)考察學(xué)生解決實際問題的能力、對知識的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰定科研報告和表達(dá)交流的能力以及在工作中的團隊協(xié)作能力等。答辯委員會要辦事公正,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對畢業(yè)設(shè)計(論文)達(dá)不到教學(xué)要求的,決不姑息。
5結(jié)論
搞好畢業(yè)設(shè)計(論文)工作,重要的是要做到“五個到位”,即認(rèn)識到位、經(jīng)費投入到位、指導(dǎo)教師到位、學(xué)生到位和管理工作到位。另外,科學(xué)選題,嚴(yán)把選題關(guān)是做好畢業(yè)設(shè)計(論文)的前提；認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計開題工作是畢業(yè)設(shè)計工作順利進行的保證,消除學(xué)生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設(shè)計,是本階段學(xué)生思想政治工作的重點；嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(論文)。
第5篇：機械手設(shè)計論文范文
創(chuàng)造生命，這個早先被認(rèn)為是造物主的工作，如今正被某些生物學(xué)前沿的人所掌控?？巳R格?文特爾就是利用重新組合基因片段，制造出世界上第一例“人造生命”的科學(xué)家。
5月20日，文特爾聯(lián)合同事漢密爾頓施密斯一起，了文特爾研究所最新的研究成果――一個名為“辛西亞”
(synthia)的細(xì)胞。辛西亞的名字，就是合成體的音譯，因此它和希臘神話里的月亮女神辛西婭(cynthia)沒有任何關(guān)系。因為文特爾僅僅是個科學(xué)家，而非宙斯。
這個人造細(xì)胞之所以具有非凡的意義，是因為它的基因組完全按照科學(xué)家的意愿，通過電腦的軟件設(shè)計編寫而成。“可以說，這是有史以來第一個以電腦為父母的生命形式!”他在新聞會上表示。
文特爾還自豪地稱，基因片段里含有4個“水印”字符，以標(biāo)示該基因并非天然，而是由人造而成。
“至于水印的解讀工作，就留給那些愛好較真的遺傳學(xué)書呆子吧!”文特爾無疑受到了電腦軟件防偽技術(shù)的啟示。
據(jù)透露，這四個水印中，有兩個分別是文特爾和施密斯的名字。
意義不同的“新生命”
“辛西亞”所引起的恐慌和1996年7月5日世界上第一只克隆羊“多莉”誕生的時候相比，有過之而無不及。
然而，雖然辛西亞和多莉都是人類創(chuàng)造的新生命，標(biāo)志著生物學(xué)發(fā)展的里程碑，但意義卻迥然不同。
古代西方的自然發(fā)生說認(rèn)為，許多小生物是由自然界偶然產(chǎn)生的，比如蒼蠅、蛆、蚊子，乃至老鼠，都是某些環(huán)境下的自然產(chǎn)物。
比如生活在16到17世紀(jì)的比利時化學(xué)家、思想家赫爾蒙特曾指出，把糠和破舊布片塞進瓶子里，丟棄在床底下、角落里，瓶子里就會生出老鼠來。
這種觀點被18世紀(jì)微生物學(xué)之父巴斯德所否定。他通過葡萄酒變酸的研究，找到了與動物、植物并存的另一大類生命形式――微生物，微生物是細(xì)菌、真菌、病毒以及原生動物的統(tǒng)稱。
微生物理論也支持了這樣的事實，即任何生命形式都有其之所以產(chǎn)生的母體，所謂龍生龍，風(fēng)生鳳，“遺傳”一詞也因此而來。
19世紀(jì)，德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺相繼創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說，解開了生命基本單元――細(xì)胞結(jié)構(gòu)之謎。
細(xì)胞是生命和非生命物質(zhì)的分界線。文特爾創(chuàng)造的“辛西亞”，也正是一個可以自我復(fù)制的細(xì)胞體，具備最基本的生命要素。
然而，細(xì)胞學(xué)說并沒有窮盡人類對生命本質(zhì)的認(rèn)識。
當(dāng)1953年生物學(xué)家沃森和克里克發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文時，人們才驚異地發(fā)現(xiàn)，存在于各種細(xì)胞之中核心的機密，原來是組成俗稱“染色體”的基因組。一組組基因長鏈，又是由4種堿基對交錯扭結(jié)而成……
從基因遺傳學(xué)的角度來看，不同的物種之所以區(qū)別，根本就在于基因組的不同，而基因組的不同則在于堿基對的數(shù)量和排列次序不同。所以有人認(rèn)為，DNA是造物主創(chuàng)造生命的最原始“密碼”。
可以說，在生物的DNA長鏈被人為“操作”之前，任何新的生物都不為“新”，因為所有生命形式中的基因從來沒有被刪除、涂改或拼接過。
雜交水稻、混血兒、雜毛狗，各種物種相同的生物之間，都可以通過遺傳定律實現(xiàn)后代的改良或者退化，而它們的后代也都是自然的產(chǎn)物，而非“新的生命形式”。
篡改上帝密碼
如果說細(xì)胞是組成生命的基本單元，那么基因則是決定生命形式的基本單元。20世紀(jì)90年代，隨著基因技術(shù)的飛速發(fā)展，由多個國家發(fā)起并組織了一項聲勢浩大的科學(xué)工程，即人類基因組計劃(HGP)。
HGP試圖破解人類基因組密碼，解開人之為人的根本所在。
在解讀生物基因組密碼的同時，基因技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域大顯身手。轉(zhuǎn)基因技術(shù)、克隆技術(shù)就是其典型的應(yīng)用。
1996年誕生的克隆羊多莉，是基因技術(shù)令某些人激動卻讓另外某些人恐慌的事件。
從母體羊乳腺中取下一個細(xì)胞，抽出其中的染色體，即基因組；同時取出另外一只母羊的卵細(xì)胞，并抽出其中的內(nèi)核，留下空卵殼，之后，將前面的染色體放人后者的卵殼中，從而得到一個克隆意義上的“受精卵”，將其放入第三個母羊的子宮里，就得到了克隆羊多莉，它是第一個母體羊的克隆體。
多莉的特殊意義不在于科學(xué)家對其基因組的操作，而在于哺乳動物通過體細(xì)胞無性生殖的史無前例。因此，多莉也不是人類創(chuàng)造的新的生命形式，而僅僅是已有生命的“翻版”、“復(fù)制”。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對上帝密碼的第一次干預(yù)。
早在20世紀(jì)70年代，科學(xué)家就試圖利用具有某種特定功能的基因碎片，插入特定生物的基因長鏈之中，從而這種生物就獲得了某種神奇的功能。這些功能往往是從傳統(tǒng)的雜交方法中難以獲得的。
1983年，世界上第一例轉(zhuǎn)基因生物誕生，它是一種具有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因煙草，被轉(zhuǎn)入了抗蟲能力的基因片段。
某種意義上來說，轉(zhuǎn)基因生物是一種全新的生命形式。因為人類打亂了動物、植物以及微生物固有的界限，在基因?qū)觟gA：對生命“動了手術(shù)”。
棉花可以攜帶制造抗蟲蛋白質(zhì)的基因、玉米可以攜帶馬鈴薯制造淀粉的基因、貓可以攜帶水母制造熒光蛋白的基因、小鼠可以攜帶番茄的顏色基因……
但是從另外一個層面上來看，這種“手術(shù)”僅僅是小尺度上的縫縫補補，至少把持了上帝造物的最后底線――功能基因片段的完整性?；蛘哒f這些功能基因片段都是從生命體里抽離出來的，而非人為組合。
和轉(zhuǎn)基因技術(shù)完全不同，創(chuàng)造辛西亞的過程是對功能基因的重新編寫。
如果說轉(zhuǎn)基因技術(shù)是利用碎布片縫制衣服的話，那么創(chuàng)造辛西亞的技術(shù)則類比于織布?？棾墒裁礃拥墓δ?、尺度、花紋、質(zhì)地，完全取決于織布者的手藝和喜好。
因此，文特爾所做的事情，是造物完成之后，自然界從來沒有發(fā)生過的“人造生命”，其創(chuàng)造的是一種全新的生命形式。
科學(xué)怪獸?科學(xué)先驅(qū)?
對于文特爾的舉動，支持者和反對者參半。
支持者贊揚他為人類的科學(xué)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，正在掀起一場科學(xué)的革命。而反對者則對此類科學(xué)實踐充滿質(zhì)疑，將文特爾等人視為科學(xué)怪獸。
自從哥白尼、牛頓伊始，近代科學(xué)以強大的攻勢洗劫了人類的思維。
在經(jīng)典物理學(xué)看來，宇宙萬物的運作不需要上帝辛苦的“當(dāng)值”，上帝只需要在創(chuàng)世紀(jì)時期，給予第一推動就萬事大吉了。尼采更是癲狂地宣稱，“上帝已死!”因此西方科學(xué)傳統(tǒng)下日漸清晰的人類生活世界里，上帝是缺席的。
生物學(xué)領(lǐng)域亦是如此。在現(xiàn)代生物學(xué)家看來，生命也不過就是一堆DNA長鏈而已。上帝在編好生命密碼之后，也同樣選擇了“隱退”。
在此情況下，“科學(xué)怪獸們”的活動才沒有邊界。
然而，辛西亞帶給人類的問題，不僅在于人類能否扮演上帝的角色，還
在于越來越接近生命本質(zhì)的“現(xiàn)代技術(shù)”，到底會為人類造就多大的福祉，導(dǎo)致多大的風(fēng)險。
文特爾說，“辛西亞體內(nèi)所有的功能基因，都可以通過電腦編程設(shè)計完成?！边@意味著，辛西亞究竟是人類忠實而友好的仆人還是具有侵略性且致命的敵人，都掌控在“基因編碼科學(xué)家”的手中。
然而，文特爾或許高估了當(dāng)前生物技術(shù)的能力，也高估了人類對生命的認(rèn)識水平。
DNA決定生命形式的簡單公式，似乎太過樂觀。因為，很多科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，擁有怎樣的功能并不一定表達(dá)怎樣的性能；而有些貌似無用的垃圾基因，往往有大用。
進一步講，既然辛西亞的DNA序列由電腦編程而來，那么就不能完全排除編程受到黑客攻擊的風(fēng)險?！吧诳汀睂⒊蔀楹铣缮飳W(xué)最大的恐懼。
當(dāng)類似SARS的病毒悄然襲來的時候，人類所能做的，或許只有向上帝祈禱，祈禱其早日歸來。
I－LJMB機械手
功能＆奇趣：i－LIMB機械手是一個可以通過無線藍(lán)牙技術(shù)進行操控的新型仿生手，其采用了脈沖調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)可顯著提高機械手的抓握力?？梢宰屖褂谜吣闷鹬匚锘蚣?xì)小的東西，以及對抓握手法進行個性化調(diào)整來配合自身需要。i-LIMB以鋁制底盤為基礎(chǔ)，可以擁有提起90公斤物品的能力。
制造商：蘇格蘭Touch Bionics公司
售價：新品未定價
小編點評：根據(jù)網(wǎng)站提供的信息，這款機械手諸如系鞋帶這樣復(fù)雜而細(xì)致的動作都可以完成，對手臂殘疾的人來說絕對是個不錯的東西。
寶馬兒童車
功能&奇趣：這是由寶馬公司專門為兒童設(shè)計生產(chǎn)的新款腳助力兒童車。它延續(xù)了寶馬公司汽車設(shè)計團隊的風(fēng)格，4條由軟橡膠制成的寬大車輪從一定程度上增強了穩(wěn)定性，同時也起到了保護兒童的作用。這款兒童車雖沒有油門，但提供了慢速與快速兩種行駛速度切換。更加提高了其安全性能。
制造商：德國BMW公司
售價：約780元人民幣
小編點評：恐怕全世界再也沒有比它更便宜的寶馬了。
雙頭風(fēng)扇
功能&奇趣：這款風(fēng)扇除了可以往房間里吹風(fēng)外，由于它的雙風(fēng)扇設(shè)計，還可以讓房間里的空氣流動起來。其內(nèi)置的離子發(fā)生器還能夠凈化空氣，使空氣持久清新，比傳統(tǒng)風(fēng)扇更為有益健康。風(fēng)力為三擋調(diào)節(jié)，可提供15～20平米房間的空氣流通。不僅僅是炎炎夏日，即使在寒冷的冬季，它也一樣可以派上用場。開啟暖風(fēng)時，它可將熱量均勻吹送至房間的每一個角落，不僅提高了室內(nèi)溫度，還降低了供暖費用。
售價：99.95歐元
小編點評：雙頭風(fēng)扇的設(shè)計已足以令人驚奇，再加上冷暖功能，小編已經(jīng)準(zhǔn)備掏銀子買一臺了。
索尼NEX－5
功能＆奇趣：索尼NEX-5配備了1420萬像素APS HD CMOS感光元件，取消了傳統(tǒng)單反相機的五棱鏡以及取景器，實現(xiàn)輕量，精巧的可更換鏡頭數(shù)碼相機。機身設(shè)計緊湊，最薄處僅為24，2mm。在如此小巧的機身上，索尼還為其裝配了3.0寸92萬像素的液晶屏，并可向上80度向下45度進行翻轉(zhuǎn)。NEX-5具有掃描全景、手持夜景，笑臉快門、高清視頻、高速連拍，HDR、DRO等眾多功能。并且在這些功能的基礎(chǔ)上，它還具有一個獨家殺手锏
3D攝影功能。
制造商：日本SONY公司
售價：新品未定價
小編點評：有了全球最小最輕的可換頭DC，那單反是不是可以淘汰了?
音樂胎教腰帶
功能&奇趣：這款音樂胎教腰帶，有四個喇叭，內(nèi)置立體聲揚聲器，分別接在孕婦的肚子四周，還可以利用3.5mm耳機，讓媽媽分享寶寶聽的音樂。至于音樂播放的載體，iPod或是MP3播放器均可，這款胎教腰帶除了可以讓孕婦腹中的胎兒聽到動聽的音樂，還可以為孕婦的大肚子提供一定的支撐和保護。
制造商：美國NUVO公司
售價：130美元
小編點評：胎兒在母體中能夠感受孕婦情緒、言行的感化。對于繁多的胎教方法，音樂無疑是最重要的溝通渠道，給予適當(dāng)?shù)穆犛X刺激，有助于嬰幼兒的成長。
Min－Torch
功能&奇趣：這款迷你手電筒，長度僅為52毫米。內(nèi)置鋰電池，采用USB充電的方式，插上電腦就可以充電，充電10分鐘可正常使用150分鐘以上。其采用0.5瓦LED燈泡，照射距離可達(dá)50米。同時，它不僅僅是一個照明工具，還可以配置原裝三星閃存作為U盤使用。
制造商：香港KuOrange公司
售價：約40元人民幣
小編點評：采用USB充電方式，既環(huán)保又方便，無論居家，戶外運動和應(yīng)急事件，它都是一個不錯的伴侶。
餓瘦了的電池
功能＆奇趣：設(shè)計師為我們設(shè)計了一款體型可變化的充電電池，用更加直觀的胖與瘦來表示充電電池的電量變化；當(dāng)它被充滿電時，它會豐滿而勻稱，跟正常電池?zé)o異。但隨著電量的消耗，電池中部會逐漸干癟，慢慢變瘦?？粗諠u消瘦的電池，每個人都會清晰地意識到，它們很餓，需要充電了。從而讓你更好地把握電池電量以及充電時間。設(shè)計師：Mac Funamizu
第6篇：機械手設(shè)計論文范文
關(guān)鍵詞：機械自動化，農(nóng)業(yè)，食品包裝，自動化技術(shù)
0 .前言
機械自動化主要是指在機械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程，從而加快生產(chǎn)投入物品的加工變換和流動速度。機械自動化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有很大的直接影響。現(xiàn)代世界各國間的競爭主要表現(xiàn)為綜合國力的競爭，要提高我國綜合國力，需在各生產(chǎn)部門實現(xiàn)生產(chǎn)機械化和自動化。免費論文。
機械自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20年展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計算機制造的高度集成化，開始向計算機集成制造系統(tǒng) (Computer IntegratedManufacturing System，CIMS)發(fā)展，并大大加快了機械自動化的發(fā)展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。
目前，世界各國的機械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低，機械制造業(yè)發(fā)展很不平衡，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎?；我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備水平不高，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進水平也存在較大差距。免費論文。
以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟、社會和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機械自動化的發(fā)展趨勢。機械自動化技術(shù)將向以下幾個方向發(fā)展[1]：(1)光機電化方向；(2)柔性化方向；(3)智能化方向；(4)全球信息化方向；(5)綠色化制造方向。
1. 機械自動化在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)是一種復(fù)合產(chǎn)業(yè)，它不僅包括作物的生產(chǎn)，而且包括農(nóng)產(chǎn)品的加工、儲藏和運輸?shù)鹊?。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展過程受自然環(huán)境和社會條件的影響，過去為了解決糧食供應(yīng)不足的問題，開發(fā)農(nóng)業(yè)技術(shù)著重于增加產(chǎn)量；但對于現(xiàn)代社會，溫飽問題已經(jīng)基本解決，人們對于產(chǎn)品的品質(zhì)以及工作的高效性和舒適性的要求日漸提高。農(nóng)業(yè)機械自動化就是農(nóng)業(yè)機械或裝置的操作過程或工作狀態(tài)不依靠人的感官和手工而自動實現(xiàn)。免費論文。農(nóng)業(yè)機械自動化應(yīng)以實現(xiàn)生產(chǎn)的高效率和高精度，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和實現(xiàn)安全生產(chǎn)等為目的，以滿足人們在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和消費中的需求。
目前農(nóng)業(yè)機械自動化大致有以下3類：
(1) 已有農(nóng)業(yè)機械及裝置的部分自動化控制。這種自動化方式以提高已有農(nóng)業(yè)機械及裝置的作業(yè)與操作性能，提高作業(yè)效率和作業(yè)精度，減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，節(jié)約資源(肥料、種子、農(nóng)藥、燃料等) 等為目的。目前，已經(jīng)廣泛采用的自動控制裝置大多數(shù)屬于此類[2-5]，如拖拉機、施肥播種機、移栽機、插秧機、噴霧機、聯(lián)合收割機、挖掘收獲機、干燥機等。
(2) 已有農(nóng)業(yè)機械及裝置的無人自動操作。這種自動化方式用在操作簡單且容易實現(xiàn)無人運轉(zhuǎn)，能長時間重復(fù)單調(diào)過程的作業(yè)上。如用計算機程序或無線電遙控來操縱拖拉機及聯(lián)合收割機，自動控制行駛，自動檢測耕深、耕寬或作物行列數(shù)，自動完成作業(yè)，以及能使干燥機、自動化溫室等固定裝置自動完成作業(yè)的機械及裝置。
(3) 農(nóng)業(yè)機器人。農(nóng)業(yè)機器人是一種可由不同程序軟件控制，以適應(yīng)各種作業(yè)，能感覺并適應(yīng)作物種類或環(huán)境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。
目前許多發(fā)達(dá)國家正在進行農(nóng)業(yè)機器人的開發(fā)研究，部分研究成果已開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。例如, 使用機械手的果蔬自動采摘機；水果采收、分選及食品加工等部門廣泛采用的攝影圖像處理等視覺檢測裝置；畜牧業(yè)中利用遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)檢測乳牛的位置，并把擠奶器附著在上擠奶的自動擠奶裝置[2]； 還有把羊的形態(tài)圖形化,使剪刀自動感知羊的皮膚并作業(yè)的剪羊毛機器人。
2. 機械自動化在食品包裝業(yè)的應(yīng)用
食品工業(yè)是中國第一大工業(yè)門類，在全部包裝機械中，有近一半的種類和數(shù)量與食品工業(yè)包括飲料工業(yè)相關(guān)。二十多年來，中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，國民經(jīng)濟和人民生活水平的持續(xù)增長，對中國食品工業(yè)產(chǎn)生了巨大的市場需求，從而也帶旺了與之相關(guān)的食品包裝市場以及食品包裝機械制造業(yè)。
中國食品包裝機械制造業(yè)起步于二十世紀(jì)八十年代初期，一些中小型機床、農(nóng)機制造企業(yè)由于失去了國家計劃經(jīng)濟的支持而自發(fā)轉(zhuǎn)型。部分私營企業(yè)也從相對技術(shù)含量較低但利潤空間較大的食品包裝機械行業(yè)入手，中國食品包裝機械制造業(yè)可說是由仿造進口設(shè)備開始，一步一步發(fā)展起來的。
國內(nèi)食品包裝機械行業(yè)是保持高速增長的行業(yè)。我國食品和包裝機械行業(yè)在經(jīng)歷了上世紀(jì)70年代起步，80 年展，80年代末和90 年代初的快速增長(年增長率高達(dá)20%)，初步形成了門類比較齊全、品種基本配套的產(chǎn)業(yè)。由于我國食品包裝機械起步晚，生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)成形式多種多樣，從行業(yè)企業(yè)總體規(guī)模來看，95%的企業(yè)為小型企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)、民營企業(yè)、個體企業(yè)及少量聯(lián)營企業(yè)和股份制企業(yè)，大中型企業(yè)只占行業(yè)企業(yè)總數(shù)的5%。這樣的企業(yè)構(gòu)成也是我國大型成套設(shè)備生產(chǎn)能力弱，高檔設(shè)備主要依靠進口的主要原因。目前大型國營生產(chǎn)企業(yè)、部分民營企業(yè)、合資和獨資企業(yè)成為食品包裝機械行業(yè)的主力，但國內(nèi)沒有大型成套設(shè)備方面的設(shè)計和制造能力。
食品包裝機械的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動化、單機多功能。傳統(tǒng)包裝機械多采用機械式控制，如凸輪分配軸式、光電控制、氣動控制等控制形式。機電一體化技術(shù)是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上建立起來的綜合技術(shù)，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關(guān)技術(shù)進行有機組合，實現(xiàn)機電一體化和自動化，提高包裝機械整體制造水平。
自動化產(chǎn)品在食品包裝機械行業(yè)的市場具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?005年包裝機械使用的自動化產(chǎn)品的市場規(guī)模約為8億元。2006年自動化產(chǎn)品在包裝機械的市場增長率在10%左右。
食品包裝機械自動化產(chǎn)品的廠家市場概況如下[6]：
（1）活躍在食品包裝機械市場的PLC廠家主要有12家，具有競爭實力的有三菱、OMRON、西門子、松下電工、施耐德和臺達(dá)6家。
（2）活躍在食品包裝機械市場變頻器廠家主要有19家，具有競爭實力的有三菱、富士、安川、SEW、松下電工及松下電器、西門子、臺達(dá)和施耐德9家。
（3）活躍在食品包裝機械市場，且互為競爭對手的人機界面廠家主要有5 家：DIGITALHITECH、三菱、OMRON、西門子和EASYVIEW。
（4）活躍在食品包裝機械市場的電機廠家主要是國內(nèi)電機生產(chǎn)廠商，合資和進口的電機基本得不到應(yīng)用。
（5）活躍在食品包裝機械市場的低壓電器的合資或進口廠家主要有7家，具有競爭實力的有富士、OMRON、西門子、施耐德4家，大部分都是國內(nèi)生產(chǎn)。
食品包裝機械自動化產(chǎn)品生產(chǎn)存在以下主要問題[7]：
首先我國機械食品包裝制造企業(yè)高起點的較少，大多數(shù)企業(yè)在低水平徘徊。中國包裝機械在產(chǎn)品開發(fā)、性能、質(zhì)量、可靠性、價格、服務(wù)等方面與進口產(chǎn)品的競爭中處于劣勢，抵擋不了進口產(chǎn)品的大量涌入。每年的進口設(shè)備，大都是國內(nèi)不能制造或達(dá)不到使用技術(shù)要求的技術(shù)含量高的或大型的設(shè)備，如無菌包裝機，大型高速飲料灌裝機、貼標(biāo)機、組合電子秤等。
其次是科技發(fā)展滯后，創(chuàng)新能力不足。目前國外包裝機械產(chǎn)品的品種大約有6000多種，成套數(shù)量多，并且不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)，一方面向高精度、大型化發(fā)展，另一方面向多功能方向發(fā)展。與發(fā)達(dá)國家相比，我國包裝機械產(chǎn)品品種及配套數(shù)量少，只有國外品種的一半左右。
另外，中國食品包裝機械制造業(yè)雖然名牌產(chǎn)品在逐漸形成，但生產(chǎn)集中度還不夠。目前中國有食品包裝機械制造企業(yè)6000多家，其中2000多家不夠穩(wěn)定，每年有近15％的企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉，但又有約15％的企業(yè)加入到這一行業(yè)中來。目前產(chǎn)值及銷售額超過億元的企業(yè)僅有十幾家，最好的企業(yè)產(chǎn)值及銷售額剛過10億元，上市企業(yè)僅有一家；年銷售額超過3000萬元的企業(yè)也僅有50家，這50家企業(yè)的總銷售額僅有80億元，只有20.66％的集中度。
3. 結(jié)語
機械自動化在任何一個國家的重要地位都是顯而易見的，機械自動化技術(shù)直接關(guān)系到機械制造業(yè)的基礎(chǔ)和水平。作為一個發(fā)展中國家，我國必然要大量發(fā)展機械自動化技術(shù)，走一條科技強國之路。隨著改革開放步伐的加快，我國在立足本國經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，不斷吸收國外先進經(jīng)驗，使我國的農(nóng)業(yè)和食品包裝業(yè)的機械自動化有了長足進步，并向更高的水平發(fā)展。農(nóng)業(yè)和食品包裝的機械自動化的發(fā)展，需要我國結(jié)合自身的實際情況，進行自主創(chuàng)新，開發(fā)和改進。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 李靜鋒,劉書婷. 機械自動化發(fā)展的探索[J].大眾科技,2008,6,139-140.
[2] 田麗晶.中國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展與思考[J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報，2004，(1)：57,58,62.
[3] 馬振華 李丹.論我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該注重的幾個問題[J].科技資訊，2008，(15)：43.
[4] 金衡模,高煥文,王曉燕.農(nóng)業(yè)機械自動化的現(xiàn)狀與推進模式[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,5: 44-49.
[5] 張列貴.簡述現(xiàn)代機械自動化技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息,2007,(10X):28.
[6] 劉文秀,張兆蘭.食品包裝機械自動化市場分析[N].中國包裝報,2008-6-10(1).
[7] 李越.技術(shù)進步是中國食品包裝機械的發(fā)展方向[J].中國包裝,2003,23(3):37-39.
第7篇：機械手設(shè)計論文范文
為了尋找提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的方法，針對“常柴班”的這部分同學(xué)，具體采取了以下四個方面的措施：1.合理分組與指導(dǎo)老師的聘任22名學(xué)生分為三組，7-8人一組，每組聘任一名校內(nèi)專任教師與一名常柴技術(shù)科的技術(shù)人員，與校內(nèi)老師共同指導(dǎo)，且頂崗實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師為同一位教師。改變了以往隨機分配指導(dǎo)老師、沒有企業(yè)指導(dǎo)老師與頂崗實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師不統(tǒng)一的問題。2.確定畢業(yè)設(shè)計題目明確提出禁止畢業(yè)設(shè)計選題與工作崗位、與所學(xué)專業(yè)無關(guān)。畢業(yè)設(shè)計的題目必須由學(xué)校指導(dǎo)老師、企業(yè)指導(dǎo)老師及學(xué)生三方，結(jié)合具體的實習(xí)崗位，共同確定。3.加強管理與指導(dǎo)工作由于常柴股份有限公司離學(xué)校近，學(xué)生集中，規(guī)定學(xué)校指導(dǎo)教師要經(jīng)常利用休息時間，多去企業(yè)與企業(yè)指導(dǎo)老師、學(xué)生交流畢業(yè)設(shè)計工作。利用企業(yè)的員工培訓(xùn)學(xué)習(xí)教室，指導(dǎo)論文的寫作；充分利用畢業(yè)管理系統(tǒng)，來管理畢業(yè)設(shè)計的進度與質(zhì)量，以保證畢業(yè)設(shè)計的進度，加強聯(lián)系促進交流，便于畢業(yè)設(shè)計過程記錄與檔案保存。4.畢業(yè)答辯成績評定首先是學(xué)校指導(dǎo)老師，從設(shè)計方案的合理性、新穎性；計算的準(zhǔn)確性；論文結(jié)構(gòu)、文字表達(dá)、格式；工作態(tài)度；工作量等方面審核論文，提出意見。然后由其他組的一名企業(yè)指導(dǎo)老師，從設(shè)計方案可行性、經(jīng)濟性等方面進行評閱；最后校企雙方指導(dǎo)老師組成答辯小組（回避自己指導(dǎo)的學(xué)生），根據(jù)學(xué)生對課題的理解、畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量（圖紙的準(zhǔn)確性、數(shù)量、質(zhì)量）、回答問題的正確程度，給出最終畢業(yè)設(shè)計的成績。
二、改革成效
“常柴班”22名同學(xué)在校企雙方指導(dǎo)老師的幫助下，結(jié)合具體的崗位，根據(jù)實習(xí)中遇到的問題，確定了畢業(yè)設(shè)計的題目。如：蔡同學(xué)崗位是KW自動鑄造生產(chǎn)線的造型工，負(fù)責(zé)KW線開機，崗位責(zé)任是維護開機設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。指導(dǎo)老師分別是學(xué)校的謝老師、企業(yè)的徐工程師。在工作過程中蔡同學(xué)發(fā)現(xiàn)，該自動線經(jīng)常出現(xiàn)四個故障：造型機故障、下芯機故障、滑板小車故障、分箱機、合箱機故障。影響了生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失（一個班次高達(dá)幾十萬）。于是就產(chǎn)生了針對這一情況，來做畢業(yè)設(shè)計的想法。經(jīng)與兩位指導(dǎo)老師多次溝通，頂崗實習(xí)兩個月之后，最終確定題目為“KW鑄造生產(chǎn)線常見故障診斷”，研究的主要內(nèi)容是KW線常見的故障診斷方法，研究故障規(guī)律，以減少故障發(fā)生，提高排除故障的速度。確定了課題之后，蔡同學(xué)十分注意資料的收集與整理，尤其是故障發(fā)生后能記錄現(xiàn)象、參與排查，為論文的撰寫積累了豐富的第一手資料。在論文撰寫過程中，校內(nèi)老師指導(dǎo)了論文的框架，格式，表達(dá)方法；企業(yè)指導(dǎo)老師提供了詳細(xì)的生產(chǎn)線的技術(shù)資料，幫助學(xué)生閱讀理解，指導(dǎo)了論文所涉及的具體故障現(xiàn)象描述、排查過程、實際操作的注意事項。最終這篇論文被企業(yè)存檔，作為KW線操作崗位的工作手冊，供新員工學(xué)習(xí)參考，降低了KW線的故障率，保證了其正常運行，給企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟效益。最終蔡同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計獲得了優(yōu)秀的好成績，結(jié)合在畢業(yè)設(shè)計期間表現(xiàn)出的能力，順利地被企業(yè)留用，并作為基層管理者進行重點培養(yǎng)。其他同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計題目，如：“KW線克萊斯曼機械手的常見故障排除和日常維護”、“帶鋸床鋸帶常見故障的分析”、“砂型4G33T的手工制作”、“490機體砂芯的制造”、“鑄造480機體時濕型砂性能的控制”、“M710離合器殼體鑄造的新工藝制定”、“QL2E型雙工位拋丸清理機鼠籠維修焊接工藝制定”、“常柴0.6t鐵水包減速箱箱體的機械加工”等，均來自生產(chǎn)一線，“真題真做”避免了雷同與抄襲現(xiàn)象。學(xué)生與老師的積極性都很高，能主動地相互溝通討論。最終學(xué)生們都能根據(jù)畢業(yè)設(shè)計智能管理系統(tǒng)的進度要求，高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，通過了實踐應(yīng)用的檢驗，獲得了公司技術(shù)人員與學(xué)校老師的一致好評，都取得良好以上的成績。實習(xí)結(jié)束后，共有9名同學(xué)在常柴股份有限公司實現(xiàn)了就業(yè)。其他13名同學(xué)帶著自己的頂崗實結(jié)與畢業(yè)論文，參加招聘會受到了相關(guān)企業(yè)的歡迎，大大提高了應(yīng)聘的成功率。
三、改革實踐的分析與反思
1.畢業(yè)設(shè)計的選題高職學(xué)生頂崗實習(xí)一般是一線的沒有太多技術(shù)含量的重復(fù)性勞動操作崗，但是真正有意義的課題正是來源于生產(chǎn)一線，從“常柴班”同學(xué)的選題來看，只要認(rèn)真實習(xí)，勤于思考，就一定能找到有價值的研究課題。此外，畢業(yè)設(shè)計的類型不應(yīng)拘泥于形式，只要是來自工廠一線，無論是設(shè)計、制造、工藝、仿真、模擬、實驗、裝配、設(shè)備維護、液壓氣動、PLC自動化控制、調(diào)查報告等，能解決實際生產(chǎn)中的問題，或者總結(jié)出經(jīng)驗，都可以作為機械類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計題目。其他自主選擇頂崗實習(xí)的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計的課題也應(yīng)來自生產(chǎn)一線，與實際生產(chǎn)相結(jié)合。因接本或其他原因沒有去企業(yè)實習(xí)的同學(xué)，所做課題可來自教師的科研課題或是其他同學(xué)企業(yè)課題的子課題。畢業(yè)設(shè)計只有做真題，才能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力，提高學(xué)生解決實際問題的工作能力和技能，充分挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能。2.畢業(yè)設(shè)計合作指導(dǎo)協(xié)議的簽訂目前訂單班的培養(yǎng)都有協(xié)議、有經(jīng)費、有計劃，完成畢業(yè)設(shè)計有較好的保障。但是，其他雙向選擇的同學(xué)與企業(yè)之間簽訂的頂崗實習(xí)協(xié)議，關(guān)于畢業(yè)設(shè)計的責(zé)任與要求，往往不具體甚至沒有，就是一個簡單的用工合同。學(xué)生完全受制于企業(yè)，處于非常被動的地位。因此，哪怕是企業(yè)里只有我們的一個學(xué)生，學(xué)校也應(yīng)該關(guān)心學(xué)生與企業(yè)簽訂的協(xié)議，要盡量取得企業(yè)的支持與理解，要明確規(guī)定或要求企業(yè)在畢業(yè)設(shè)計中承擔(dān)的責(zé)任與履行的義務(wù)，如安排企業(yè)指導(dǎo)老師、提供相關(guān)技術(shù)資料等，以維護學(xué)生的權(quán)益，幫助學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計。3.畢業(yè)設(shè)計管理系統(tǒng)的使用有了來自生產(chǎn)一線、同學(xué)們身邊熟悉的、與工作相關(guān)的課題；有了企業(yè)指導(dǎo)老師的參與指導(dǎo)；按計劃進度完成畢業(yè)設(shè)計就有了保證。畢業(yè)設(shè)計智能管理系統(tǒng)在其中也將扮演非常重要的角色，讓學(xué)生、學(xué)校和企業(yè)的指導(dǎo)老師三者之間能及時高效地溝通[2]，解決調(diào)查中出現(xiàn)的學(xué)生不主動與指導(dǎo)老師聯(lián)系、部分學(xué)校指導(dǎo)老師所學(xué)專業(yè)與學(xué)生課題不對口的問題。4.畢業(yè)設(shè)計的管理與指導(dǎo)為了便于畢業(yè)設(shè)計工作的管理，應(yīng)大力建設(shè)學(xué)校周邊的校外實習(xí)基地，統(tǒng)一、相對集中地安排學(xué)生頂崗實習(xí)，減少學(xué)生私自聯(lián)系實習(xí)單位，盡量保證同一個企業(yè)實習(xí)的學(xué)生數(shù)在5人以上，便于指導(dǎo)老師上企業(yè)一線集中指導(dǎo)。應(yīng)完善畢業(yè)設(shè)計全程指導(dǎo)體系。在平時的教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、論文寫作能力；離校前開設(shè)相關(guān)的講座與專題報告，讓學(xué)生了解畢業(yè)設(shè)計的目的、內(nèi)容與全過程；畢業(yè)設(shè)計期間聘請企業(yè)指導(dǎo)老師，幫助學(xué)生選題與完成課題任務(wù)；學(xué)校指導(dǎo)老師主要負(fù)責(zé)論文寫作輔導(dǎo)與綜合管理。
四、結(jié)束語
第8篇：機械手設(shè)計論文范文
【關(guān)鍵詞】S7-200PLC；PID；溫度控制
一、引言
自動過程控制系統(tǒng)是指將被控量為溫度、壓力、流量、成份等類型的過程變量保持在理想的運行值的系統(tǒng)。過程實際上是動態(tài)的。變化總是會出現(xiàn)，此時如果不采取相應(yīng)的措施，那些與安全、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率有關(guān)的重要變量就不能滿足設(shè)計要求[1]。PID控制是過程控制領(lǐng)域中應(yīng)用最普遍的控制規(guī)律。在一個實際的PID控制系統(tǒng)中， PID控制的實現(xiàn)是通過改變調(diào)節(jié)器參數(shù)來完成的。參數(shù)設(shè)置的合理，溫度控制就能達(dá)到既快又穩(wěn)的效果；反之，就達(dá)不到所需溫控精度[2]。因此，對不同的應(yīng)用場合，如何選擇PID 參數(shù)深受人們重視。
二、PID溫度控制系統(tǒng)
本溫度控制系統(tǒng)的給定值（目標(biāo)值）可以預(yù)先設(shè)定后直接輸入到回路中；過程變量由在受熱體中的Pt100測量并經(jīng)溫度變送器給出，為單極性電壓模擬量；輸出值是送至加熱器的電壓，其允許變化范圍為最大值的0% 至100%。
欲使受熱體維持一定的溫度，則需一風(fēng)扇不斷給其降溫。這就需要同時有一加熱器以不同加熱量給受熱體加熱，這樣才能保證受熱體溫度恒定。
面板中的Pt100為熱電偶，用來監(jiān)測受熱體的溫度，并將采集到的溫度信號送入變送器，再由變送器輸出單極性模擬電壓信號，到模擬量模塊，經(jīng)內(nèi)部運算處理后，輸出模擬量電流信號到調(diào)壓模塊輸入端，調(diào)壓模塊根據(jù)輸入電流的大小，改變輸出電壓的大小，并送至加熱器。為了使溫度變送器正常工作，還要對其參數(shù)進行設(shè)置。在基本狀態(tài)下按鍵并保持約2秒鐘，即進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下按鍵，儀表將依次顯示各參數(shù)，例如上限報警值HIAL、參數(shù)鎖Loc等等，對于配置好并鎖上參數(shù)鎖的儀表，只出現(xiàn)操作工需要用到的參數(shù)。用、、等鍵可修改參數(shù)值，按鍵并保持不放，可返回顯示上一參數(shù)。先按鍵不放接著再按鍵可退出設(shè)置參數(shù)狀態(tài)。如果沒有按鍵操作，約30秒鐘后會自動退出設(shè)置參數(shù)狀態(tài)。需要設(shè)定的參數(shù)有 CTRL=0 ，SN=21，DIL=000.0 ，DIH=100.0 ，DIP=1。
圖1 溫度控制系統(tǒng)
三、基于S7-200?PLC的PID控制
S7-200?PLC是西門子公司的可編程控制器，這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動化控制要求，由于具有緊湊的設(shè)計、良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令，使得S7-200?PLC可以滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業(yè)自動化問題時，具有很強的是適用性[3]。
S7-200?PLC包括一個單獨的CPU，或者帶有各種各樣的可選擴展模塊。S7-200?CPU模塊包括一個中央處理單元（CPU）、電源以及數(shù)字量I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動化控制任務(wù)或過程進行控制；輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點；輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號，輸出部分則控制泵、電機、以及控也過程中的其他設(shè)備；電源向CPU?及其所連接的任何設(shè)備提供電力[4]。溫度控制系統(tǒng)I/O分配如表1所示。
四、結(jié)束語
本文介紹了西門子S7-200 PLC在溫度PID控制中的設(shè)計與應(yīng)用。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試表明，本系統(tǒng)具有可靠性高， 監(jiān)控方便等優(yōu)點。由于PLC在工業(yè)領(lǐng)域使用的普遍性，該系統(tǒng)有很大的使用范圍。
參考文獻(xiàn)：
[1]金以慧.過程控制.北京：清華大學(xué)出版社，1993.
[2] K.J.奧斯特隆姆，著.自適應(yīng)控制.李清泉，譯.北京：科學(xué)出版社，1992.
[3]孫德敏，曹術(shù)華.基于Bang-Bang的PID 參數(shù)自整定算法及其應(yīng)用.化工自動化及儀表，1987（5）.
[4]郝海青. 串聯(lián)關(guān)節(jié)式機械手的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計. 萬方數(shù)據(jù)庫碩博士論文， 2002.
作者簡介：
第9篇：機械手設(shè)計論文范文
論文摘要：數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法十分重要。
一、故障的調(diào)查與分析
這是排故的第一階段，是非常關(guān)鍵的階段，主要應(yīng)作好下列工作：
1、詢問調(diào)查在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。
2、現(xiàn)場檢查到達(dá)現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手處理，重新仔細(xì)調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場，使排故增加難度。
3、故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。
4、確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經(jīng)驗和分析判斷能力的綜合考驗。
5、排故準(zhǔn)備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復(fù)雜，需要做一系列的準(zhǔn)備工作，例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。
下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
①詢問向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
②目視總體查看機床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。
(2)儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關(guān)直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀態(tài)測量點的測量，用示波器觀察相關(guān)的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號與報警指示分析法
①硬件報警指示這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
②軟件報警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報警顯示，依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng)的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調(diào)出。
(5)參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障，需要重新調(diào)整相關(guān)的一個或多個參數(shù)方可排除。
(6)備件置換法當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復(fù)故障板。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，否則不僅達(dá)不到目的，反而會產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設(shè)計好軟、硬件交換方案，準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進入PC基、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機現(xiàn)象。對于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。
二、電氣維修與故障的排除
電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過了，本節(jié)則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹，供維修者參考。
1、電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個機床正常工作的能量來源，它的失效或者故障輕者會丟失數(shù)據(jù)、造成停機。重者會毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國家由于電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計考慮較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網(wǎng)來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。
2、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
①位置環(huán)報警?？赡苁俏恢脺y量回路開路；測量元件損壞；位置控制建立的接口信號不存在等。
②坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運動。可能是漂移過大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。
3、機床坐標(biāo)找不到零點。可能是零方向在遠(yuǎn)離零點；編碼器損壞或接線開路；光柵零點標(biāo)記移位；回零減速開關(guān)失靈。
