1、學(xué)生姓名王慶學(xué) 號(hào)0812002039專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化課題名稱(chēng)基于MCGS的機(jī)械手自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究閱讀文獻(xiàn)情 況國(guó)內(nèi)文獻(xiàn) 17 篇 篇開(kāi)題日期2012.3國(guó)外文獻(xiàn) 4篇 篇開(kāi)題地點(diǎn)南通大學(xué)一 文獻(xiàn)綜述與調(diào)研報(bào)告：（闡述課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，本課題研究的意義和價(jià)值、參考文獻(xiàn)）1.基于MCGS的機(jī)械手自動(dòng)分揀系統(tǒng)的背景MCGS 組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS 運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶(hù)窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性1。MCGS 能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)

2、和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、曲線(xiàn)和報(bào)表輸出等功能，具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。自動(dòng)分揀系統(tǒng)（Automated Sorting System）是二次大戰(zhàn)后在美國(guó)，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的物流中心，配送中心或流通中心所必須得設(shè)施條件之一。該系統(tǒng)的作用過(guò)程可以簡(jiǎn)單描述如下：物流中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過(guò)各種運(yùn)輸工具送來(lái)的成千上萬(wàn)種商品，在最短的時(shí)間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲(chǔ)位或發(fā)送地點(diǎn)等參數(shù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類(lèi)，并將這些商品運(yùn)送到指定地點(diǎn)（如制定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺(tái)等）；同時(shí)，當(dāng)供應(yīng)商或貨主通知物流中心按配送知識(shí)發(fā)貨是，自動(dòng)分揀系

3、統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)從龐大的高層貨架存儲(chǔ)系統(tǒng)或其他指定地點(diǎn)中準(zhǔn)確找到要出庫(kù)的商品所在位置，并按所需數(shù)量出庫(kù)，江從不同儲(chǔ)位上取出的不同數(shù)量的商品按配送地點(diǎn)的不同運(yùn)送到不同的理貨區(qū)域或配送站臺(tái)集中，以便裝車(chē)配送2。機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。本文參閱了大量的國(guó)內(nèi)外期刊雜志，論述了機(jī)械手的發(fā)展歷程、組成和分類(lèi)，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)做了一定的了解。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。它是機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，

4、在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性3。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中，機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用4。2. 機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)目前國(guó)內(nèi)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專(zhuān)用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)

5、算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。國(guó)外機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來(lái)完成規(guī)定的操作。國(guó)外機(jī)械數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。目前世界高端工業(yè)

6、機(jī)械手均有高精化，高速化，多軸化，輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。定位精度可以滿(mǎn)足微米及亞微米級(jí)要求，運(yùn)行速度可以達(dá)到3M/S，量產(chǎn)產(chǎn)品達(dá)到6軸，負(fù)載2KG的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100KG。更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時(shí)，隨著機(jī)械手的小型化和微型化，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)突破傳統(tǒng)的機(jī)械領(lǐng)域，而向著電子信息、生物技術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重

7、點(diǎn)之一5。新世紀(jì)，生產(chǎn)水平及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展?，F(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。然而在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。單靠人力將這些不連續(xù)的生產(chǎn)工序銜接起來(lái)，不僅費(fèi)時(shí)而且效率不高。同時(shí)人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)失誤及傷害。顯然，這嚴(yán)重影響制約了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率和自動(dòng)化程度。機(jī)械手的應(yīng)用很好的解決了這一情況，它不存在重復(fù)的偶然失誤，也能有效的避免了人身事故6。在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用具有以下意義：1）可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度應(yīng)用機(jī)械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提

8、高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。2）可以改善勞動(dòng)條件、避免人身事故高 溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的。而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件。同時(shí)，在一些動(dòng)作簡(jiǎn)單但又重復(fù)作業(yè)的操作中，以機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。3）可以減少人力，便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應(yīng)用 機(jī) 械 手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床和綜

9、合加工自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。 目前我國(guó)機(jī)械手的研發(fā)和應(yīng)用還處在一個(gè)發(fā)展的階段，跟美國(guó)日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距，很多產(chǎn)品還需進(jìn)口，特別是高靈活、高精度的機(jī)械手。要使我國(guó)機(jī)械工業(yè)更進(jìn)一步在發(fā)展壯大，就必須提高其自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，將人手操作變?yōu)闄C(jī)械手操作。同時(shí)，國(guó)家應(yīng)加大對(duì)機(jī)械手及機(jī)器人的研發(fā)投入，積極開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，從根本上解決對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的進(jìn)口需求。3. 課題研究目的及意義通過(guò)MCGS 實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械手動(dòng)作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，上位機(jī)具有便捷的計(jì)算、圖形、控制、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力，操作人員可以通過(guò)上位機(jī)畫(huà)面直觀

10、方便的了解設(shè)備的運(yùn)行情況，大大提高工作者的工作效率。下位機(jī)可編程控制器具有優(yōu)良的控制驅(qū)動(dòng)能力。系統(tǒng)工作可靠，控制方案還具有較強(qiáng)的通用性，機(jī)械手控制系統(tǒng)的研制無(wú)論對(duì)改進(jìn)PLC 課程的教學(xué)和組態(tài)軟件課程的教學(xué)還是傳統(tǒng)機(jī)械手系統(tǒng)的改造，都具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義參考文獻(xiàn)：1 北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司.MCGS 參考手冊(cè)M.北京:北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司,20042 黃啟明.自動(dòng)分揀系統(tǒng)及其應(yīng)用前景分析J.物流技術(shù)，2002,116（5）3 王希敏.工業(yè)機(jī)械手發(fā)展途徑.機(jī)械工程師，1992，（2）：434 王承義.機(jī)械手及其應(yīng)用.第三版.北京：工業(yè)機(jī)械出版社，1995 5 趙喜榮 任德

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15、on for interlocking policies in industrial robot cells Original Research ArticleControl Engineering Practice, Volume 15, Issue 11, November 2007, Pages 1416-1426二 本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)解決的難題基本內(nèi)容： 以傳送帶上物料為分揀對(duì)象，根據(jù)質(zhì)檢傳感器的檢測(cè)結(jié)果，采用機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)分揀。關(guān)鍵問(wèn)題：分揀系統(tǒng)要求要能進(jìn)行自動(dòng)和人工功能的切換，并且系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)次品率，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，為質(zhì)量分析、考核提供原始數(shù)據(jù)。三 研究工作條件和基礎(chǔ)1、軟件條件： MCGS組態(tài)軟件2、硬件條件：計(jì)算機(jī)五 進(jìn)度計(jì)劃起訖日期工作內(nèi)容2.183.29查閱中外參考文獻(xiàn)，翻譯一份英文資料。2.293.21消化吸收參考文獻(xiàn)及資料，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題