构和尺寸第四章机械手的结构设计路径规划路径规划手部结构设计手指的形状手部夹紧气缸的设计箱体，连接，加工，组合，机床，设计，毕业设计，全套，图纸摘要随着现代科技的迅速发展，装配自动化正在逐步发展成为当今世界装配的发展主流，逐步取代人工的手工装配。

它已成为衡量个国家机械发展水平的主要标志之。

自动装配技术的重要性还在于促进产品制造系统的整体优化，生产率得以全面提高，用少量调整工人服务于定数量的自动装配设备，在定程度上提高均衡生产水平。

自动装配不会因为工人疲劳，疏忽，情绪，技术不熟练等因素影响而造成产品质量缺陷或不稳定。

时间表明，当达到定批量的与手工装配保持同水平的自动化装配将会使成本下降。

同时，在许多情况下，装配自动化所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小的多。

本课题设计种应用于工业生产装配线中的专用自动装配机械手，能通过自动控制操作工业机械手，实现多自由度的抓持与运动，代替人完成安全带卷加速敏感器组件的装配。

关键词自动装配，机械手，气动，结构设目录摘要第章绪论自动装配机的概况自动装配机的定义自动装配机的组成自动装配机的传动结构自动装配机的控制系统自动装配机的适用性机械手的发展趋势课题研究的目的及要求课题背景第二章总体方案设计与论证机械手的概况机械手的概述及分类机械手的组成结构设计背景机械手的坐标型式与自由度机械手的主要参数驱动方式和传动方式的选择驱动方式的选择传动方式的选择各个自由度的实现腕部纵向运动手臂伸缩运动底座升降运动第三章装配夹具的结构设计定位原理确定定位方式夹紧机构确定总体结构和尺寸第四章机械手的结构设计路径规划手部结构设计手指的形状和分类设计时考虑的几个问题手部夹紧气缸的设计手臂结构设计手臂伸缩结构设计手臂伸缩驱动力的计算手臂伸缩气缸的设计升降缸结构设计升降缸结构设计升降缸驱动力的计算升降气缸的设计第章机械手的结构设计路径规划手部结构设计手指的形状手部夹紧气缸的设计各气缸的设计第六章总结致谢参考文献第章绪论自动装配机的概况自动装配机的定义装配是指将产品的若干个零部件通过紧配卡扣螺纹连接粘合铆合焊接等方式组合到起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品半成品。

由人工处理接触整理抓取移动放置施力等每个零部件而实现的装配，严格的讲，只能称为人工装配。

不需要由人工处理接触整理抓取移动放置等零部件而完成的装配，可称为自动装配。

介于两者之间的为半自动装配。

自动装配机的组成零部件定向排列输送擒纵系统将杂乱无章的零部件按便于机器自动处理的空间方位自动定向排列，随后顺利输送到后续的擒纵机构，为后续的机械手的抓取做准备。

抓取移位放置机构将由擒纵机构定点定位好的零部件抓住或用真空吸住，随后移动至另位置通常为装配工作位置。

装配工作机构指用来完成装配工作主动作的机构，如将工件压入夹合螺联卡人粘合焊接铆合粘合焊接于上零部件。

检测机构用来对上步装配好的部件或机器上步工作成果进行检测，如缺零件检测尺寸检测缺损检测功能检测清料检测。

工件的取出机构用来将装配好的合格部件不合格部件从机器上分类取出的机构。

自动装配机的传动结构按被装配工件在机器中的流动时间连贯性来分，有间隙运动式装配机和连续运动式装配机。

按装配机中工作位置数量来分，有单工位装配机和多工位装配机。

按装配机中工件的传动轨迹来分，有圆形工作台式装配机和环形工作台式装配机。

自动装配机的控制系统通常采用控制，要接收各种信号的输入，向各执行机构发出指令。

机器中配备多种传感器等信号采集器来监视机器中每执行机构的运行情况，经判断后发出下步的执行指令。

人机界面用来显示机器的运行情况运行记录，以及用来由操作者向机器发指令。

自动装配机的适用性近年来，随着中国经济的发展，更多的企业出现劳资纠纷及线员工不好管理的问题频频发生，更多的企业都在选择自动化机械装配，如同富士康在近来三年内要增加万台机器人来解决员工问题。

当然根据行业的不同，自动装配机的应用也自然不同。

自动装配机根据行业的不同可分为以下几种电子电气类轻触开关装配机，继电器自动装配机，复位健装自动装配机，变压器自动装配机等五金类脚轮自动装配机，轴承自动装配机，玩具自动装配机，齿轮自动装配机，牙箱自动装配机等自动装配机还应用到家电，汽车行业，总而言之，自动装配机将是工厂工业化的种趋势。

机械手的发展趋势国外机械手领域发展近几年有如下几个趋势工业机械手性能不断提高高速度高精度高可靠性便于操作和维修，而单机价格不断下降，平均单机价格从年的万美元降至年的万美元。

机械结构向模块化可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机械手整机国外已有模块化装配机械手产品问市。

工业机械手控制系统向基于机的开放型控制器方向发展，便于标准化网络化器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性易操作性和可维修性。

机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置速度加速度等传感器外，装配焊接机械手还应用了视觉力觉等传感器，而遥控机械手则采用视觉声觉力觉触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真预演发展到用于过程控制，如使遥控机械手操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机械手。

当代遥控机械手系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机械手的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机械手走出实验室进入实用化阶段。

美国发射到火星上的“索杰纳”机械手就是这种系统成功应用的最著名实例。

机械手化机械开始兴起。

从年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之，纷纷探索开拓其实际应用的领域。

我国的工业机械手从年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”“八五”科技攻关，目前己基本掌握了机械手操作机的设计制造技术控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机械手关键元器件，开发出喷漆弧焊点焊装配搬运等机械手其中有多台套喷漆机械手在二十余家企业的近条自动喷漆生产线站上获得规模应用，弧焊机械手己应用在汽车制造厂的焊装线上。

但总的来看，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有定的距离，如可靠性低于国外产品机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距在应用规模上，我国己安装的国产工业机械手约台，约占全球已安装台数的万分之四。

以上原因主要是没有形成机械手产业，当前我国的机械手生产都是应用户的要求，“客户，次重新设计”，品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本也不低，而且质量可靠性不稳定。

因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化通用化模块化设计，积极推进产业化进程我国的智能机械手和特种机械手在计划的支持下，也取得了不少成果。

其中最为突出的是水下机械手，水下无缆机械手的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机械手双臂协调控制机械手爬壁机械手管道机械手等机种在机械手视觉力觉触觉声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了定的发展基础。

但是在多传感器信息融合控制技术遥控加局部自主系统遥控机械手智能装配机械手机械手化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。

课题研究的目的及要求自动装配是当前应广泛的种制造工艺，在生产生活中日益受到重视。

本课题针对企业实际零件的制造需求和自动装配技术的应用现状，设计满足企业专门零件加工需要的自动装配机。

主要针对专门零件，结合其装配工艺特点，设计满足企业实际工艺要求的专用自动装配机器人，为企业生产提供有效的手段和方法。

通过课题研究，使学生掌握机械制造装备设计分析的方法，并且熟悉使用种软件，着重培养学生综合应用专业知识和自动装配机器人设计技术知识的能力，以及独立解决和分析实际问题的能力。

主要任务查阅相关文献资料篇以上，并完成指定的不少于五千印刷符的英文资料翻译，掌握自动装配系统设计的般方法，学会使用相关手册完成设计任务明确本题目的设计参数，技术条件，根据设计任务完成自动装配系统方案的拟定，绘制全套自动装配夹具和机器人的机械零件图装配图完成毕业设计说明书。

课题背景装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。

人工操作的装配是个劳动密集型的过程，生产率是工人执行具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。

随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多，如果仍旧采用人工装配的方式，该比值还会提高。

据有关资料统计分析，些典型产品的装配时间占总生产时间的左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之。

自动化装配具备如下优点。

装配效率高，产品生产成本下降。

尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下，装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。

自动装配过程般在流水线上进行，采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作，大大降低了工人的劳动强度。

不会因工人疲劳疏忽情绪技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。

自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。

在电子化学宇航国防等行业中，许多装配操作需要特殊环境，人类难以进人或非常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。

随着科学技术的发展和进步，在机械制造业的出现逐步取代了传统的制造技术，它们不仅具备高度自动化的加工能力，而且具有对加工对象的灵活性。

如果只有加工技术的现代化，没有装配技术的自动化，就成了自动化孤岛。

装配自动化的意义还在于它是的重要组成部分。

第二章总体方案设计与论证在科学技术突飞猛进的今天，装配线机械手的设计思想主要是通过对以前及现有的最具有代表性的装配线机械手进行分析研究，吸收它们的优点，将各个优点结合起来，将不同结构进行组合变化，使之达到较理想的方案。

从而达到较好的运动精度和工作稳定性，进而使之在市场上更具有竞争力。

本次设计就是在分析研究以往优秀的装配线机械手的基础上加以改进而成的。

机械手的概况机械手的概述及分类机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序轨迹和要求实现自动抓取搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率可以减轻劳动强度保证产品质量实现安全生产尤其在高温高压低温低压粉尘易爆有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。

因此，在机械加工冲压铸锻焊接热处理电镀喷漆装配以及轻工业交通运输业等方面得到越来越广泛的引用机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。

随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

机械手般分为三类。

第类是不需要人工操作的通用机械手，它是种独立的不附属于主机的装置。

它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定工作。

它的特点是除具备普通机械的物理性能外，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。

它起源于原子军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球火星等。

第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用于解决机床上下料和工件传送。

这种机械手在国外称为“”，它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外，工作程序般是固定的，因此是专用的。

本项目要求设计的机械手模型可归为第类，即通用机械手。

机械手的组成结构机械手主要由执行机构驱动系统控制系统以及位置检测装置等所组成。

各系统

（其他） 1#机械手.SLDASM

（图纸） 1#机械手腕部.dwg

（图纸） 1#机械手抓.dwg

（图纸） 1#机械手装配图.dwg

（其他） 1.SLDPRT

（图纸） 2#机械手腕部.dwg

（图纸） 2#机械手抓右.dwg

（图纸） 2#机械手抓左.dwg

（图纸） 2#机械手装配图.dwg

（其他） B型支承板.SLDPRT

（其他） 安全带卷 (2).SLDPRT

（其他） 安全带卷.SLDPRT

（其他） 安全带卷1.SLDPRT

（其他） 安全带卷2.SLDPRT

（其他） 安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计开题报告.doc

（其他） 安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计论文.doc

（其他） 底座.SLDPRT

（其他） 底座接管.SLDPRT

（其他） 顶1.SLDPRT

（其他） 顶2.SLDPRT

（其他） 二次装夹.SLDPRT

（其他） 盖1.SLDPRT

（其他） 盖2.SLDPRT

（其他） 缸体前盖.SLDPRT

（其他） 管接管.SLDPRT

（其他） 机1顶.SLDPRT

（其他） 机1缸体前盖.SLDPRT

（其他） 机械手1.SLDASM

（其他） 机械手2.SLDASM

（其他） 机械手2-1.SLDPRT

（其他） 机械手2-1片.SLDPRT

（其他） 机械手2-2.SLDPRT

（其他） 机械手2-2片.SLDPRT

（其他） 机械手-簧片.SLDPRT

（其他） 机械手-簧片1.SLDPRT

（其他） 机械手手爪.SLDPRT

（其他） 夹具.SLDPRT

（其他） 夹具装配体.SLDASM

（图纸） 夹具装配图.dwg

（其他） 阶形螺钉.SLDPRT

（其他） 六角螺钉.SLDPRT

（其他） 螺钉1.SLDPRT

（其他） 螺钉2.SLDPRT

（其他） 螺钉3.SLDPRT

（其他） 螺钉4.SLDPRT

（其他） 螺钉5.SLDPRT

（其他） 螺母.SLDPRT

（其他） 片2.SLDPRT

（其他） 气缸.SLDPRT

（其他） 气缸1.SLDPRT

（其他） 气缸1顶.SLDPRT

（其他） 气缸1盖.SLDPRT

（其他） 气缸底座.SLDPRT

（其他） 气缸后盖.SLDPRT

（其他） 前期资料.doc

（其他） 任务书.doc

（其他） 伸缩杆.SLDPRT

（其他） 伸缩杆1.SLDPRT

（其他） 实习调研报告.doc

（其他） 支承钉.SLDPRT

（其他） 轴1.SLDPRT

（其他） 轴2.SLDPRT

（其他） 轴3.SLDPRT

（其他） 轴4.SLDPRT

（其他） 装配体.SLDASM