1、业机械手的整机运动。滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨 的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。 机座 机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上， 故起支撑和连接的作用。 二驱动系统 驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源控制调节装 置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动气压传动电力传动和机械传动。 三控制系统 控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系 统般由程序控制系统和电气定位或机械挡块定位系统组成。 控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆 人们给予机械手的指令信息如动作顺序运动轨迹运动速度及时间，同时按其控制 系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有或 发生故障时即发出报警信号。 四位置检测装置 控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统， 并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以定的精度 达到设定位置。 机械手的分类 工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统的分类标准，在此 暂按使用范围驱动方式和控制系统等进行分类。 按用途分 机械手可分为专用机械手和通用机械手两种 专用机械手 它是附属于主机的具有固定程序而无控制系统的机械装置。专用机械手具有 动作少工作对象单结构简单使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动。

2、要任务 第章设计方案 机械手的座标型式与自由度 机械手的手部结构方案设计 机械手的手腕结构方案设计 机械手的手臂结构方案设计 机械手的驱动方案设计 机械手的控制方案设计 第章手部结构设计 手指的形状和分类 设计时考虑的几个问题 第章手腕结构设计 第章手臂结构设计 结构设计 第章气动系统设计 气压传动系统工作原理图 第章机械手控制系统设计 机械手的工艺过程 控制系统 控制系统程序设计 总结 参考文献 致谢 第章绪论 机械手概述 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。 机械手的组成和分类 机械手的组成 机械手主要由执行机构。

3、式和自由度，确定了机 械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构设计 了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩设计 了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制 器对机械手进行控制，选取了合适的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程 序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器 的控制程序。 关键词工业机械手，机械手，气动，可编程序控制器 , , , , , , , , , 目录 摘要 目录 第章绪论 机械手概述 机械手的组成和分类 机械手的组成 机械手的分类 国内外发展状况 课题的提出及主要任务课题的主要任务 第章设计方案 机械手的座标型式与自由度 机械手的手部结构方案设计 机械手的手腕结构方案设计 机械手的手臂结构方案设计 机械手的驱动方案设计 机械手的控制方案设计 第章手部结构设计 手指的形状和分类 设计时考虑的几个问题 第章手腕结构设计 第章手臂结构设计 结构设计 第章气动系统设计 气压传动系统工作原理图 第章机械手控制系统设计 机械手的工艺过程 控制系统 控制系统程序设计 总结 参考。

4、驱动系统控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统 相互之间的关系如方框图所示。 图机械手的组成方框图 执行机构 包括手部手腕手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。 夹持式手部由手指或手爪和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常 用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。 平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变 化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。 手指结构取决于被抓取物件的表面形状被抓部位是外廓或是内孔和物件的重量 及尺寸。常用的指形有平面的形面的和曲面的手指有外夹式和内撑式指数有双指 式多指式和双手双指式等。 而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多，常 用的有滑槽杠杆式连杆杠杆式斜面杠杆式齿轮齿条式丝杠螺母弹簧式和重力 式等。 吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力如吸盘内形成负压或产生电磁力吸 附物件，相应的吸附槽燕尾槽等导向 型式。 立柱 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的部分，手臂的回转运动和升降或 俯仰运动均与立柱有密切的联系。机械手的立往通常为固定不动的，但因工作需要， 有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。 行走机构 当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安装滚轮 轨道等行走机构，以实现。

5、 生产，如自动机床自动线的上下料机械手和加口工中心附属的自动换刀机械手。 通用机械手 它是种具有控制系统的程序可变的动作灵活多样的机械手。在规格性能 范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独 立的。通用机械手的工作范围大定位精度高通用性强，适用于不断变换生产品种的 中小批量自动化的生产。 通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种简易型以开 关式控制定位，只能是点位控制伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以是点位的， 也可以实现连续轨迹控制，般的伺服型通用机械手属于数控类型。 二按驱动方式分 液压传动机械手 是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是抓重可达几百公斤 以上传动平稳结构紧凑动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械 手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动 系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高， 油液过滤要求严格，成本高。 气压传动机械手 是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是介质李源极为 方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特 性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重般在公斤以下， 在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速轻载高温和粉尘大的 环境中进行工作。 机械传动机械手 即由机械传动机构如凸轮连杆齿轮和齿条。

6、业机械手的整机运动。滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨 的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。 机座 机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上， 故起支撑和连接的作用。 二驱动系统 驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源控制调节装 置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动气压传动电力传动和机械传动。 三控制系统 控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系 统般由程序控制系统和电气定位或机械挡块定位系统组成。 控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆 人们给予机械手的指令信息如动作顺序运动轨迹运动速度及时间，同时按其控制 系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有或 发生故障时即发出报警信号。 四位置检测装置 控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统， 并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以定的精度 达到设定位置。 机械手的分类 工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统的分类标准，在此 暂按使用范围驱动方式和控制系统等进行分类。 按用途分 机械手可分为专用机械手和通用机械手两种 专用机械手 它是附属于主机的具有固定程序而无控制系统的机械装置。专用机械手具有 动作少工作对象单结构简单使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动。

7、歇机构等驱动的机械手。它是 种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动 准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。它常被用于工作主机的上下 料。 电力传动机械手 即有特殊结构的感应电动机直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机 械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度 快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不多，但有发展前途。 三按控制方式分 点位控制 它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制 其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用 和通用工业机械手均属于此类。 连续轨迹控制 它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处 于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但电气控制系统复杂。这 分类号 密级 宁 宁波大红鹰学院 毕业设计论文 气动上下料机械手的设计 所在学院机电学院 专业机械设计制造及其自动化 班级机自班 姓名俞昱良 学号 指导老师任丽华 年月日 诚信承诺 我谨在此承诺本人所写的毕业论文气动上下料机械手的设计 均系本人完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料， 均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人签名 年月日 摘要 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标。

8、式和自由度，确定了机 械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构设计 了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩设计 了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制 器对机械手进行控制，选取了合适的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程 序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器 的控制程序。 关键词工业机械手，机械手，气动，可编程序控制器 , , , , , , , , , 目录 摘要 目录 第章绪论 机械手概述 机械手的组成和分类 机械手的组成 机械手的分类 国内外发展状况 课题的提出及主要任务课题的主要任务 第章设计方案 机械手的座标型式与自由度 机械手的手部结构方案设计 机械手的手腕结构方案设计 机械手的手臂结构方案设计 机械手的驱动方案设计 机械手的控制方案设计 第章手部结构设计 手指的形状和分类 设计时考虑的几个问题 第章手腕结构设计 第章手臂结构设计 结构设计 第章气动系统设计 气压传动系统工作原理图 第章机械手控制系统设计 机械手的工艺过程 控制系统 控制系统程序设计 总结 参考。

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