始，按下启动按钮，机械手的动作将自动的连续的周期性循环。在工作中若按下停止按钮，机械手将继续完成个周期动作后，回到原点位置。工艺过程与控制要求机械手的动作有腰座的旋转，垂直手臂的升降，水平手臂的伸缩及手爪的夹紧与松开。手臂垂直升降和水平伸缩由液压实现驱动手爪的夹紧与放松，通过柱塞缸与齿轮来实现腰座旋转通过步进电动机与齿轮来实现。其中，液压缸由相应的电磁阀控制，升降分别由双线圈的两位电磁阀控制，当下降电磁阀通电时，机械手下降断电时，机械手下降停止当上升电磁阀通电时，机械手上升断电时，机械手上升停止。而水平方向的伸缩主要由电液伺服阀伺服驱动器感应式位移传感器构成的回路进行调节控制。实现执行手爪夹紧与放松的柱塞缸，由单线圈的电磁阀夹紧电磁阀来控制，当线圈不通电时，柱塞缸不工作，当线圈通电时，柱塞缸工作冲程，手爪张开，柱塞缸工作回程，手爪闭合。当机械手旋转到机床上方，并准备下降进行上下料工作时，为了确保安全，必须在机床停止工作并发出上下料命令时，才允许机械手下降进行作业。同时，从工件料架上抓取工件时，也要先判断料架上有无工件可取。作业流程机械手工作流程如图所示从原点开始，按下启动键，且有上下料命令，则水平液压缸开始前伸并进行伺服定位，前伸到位后，停止前伸下降电磁阀通电，同时手爪柱塞缸电磁阀也通电，机械手下降，同时张开手爪，下降到位后碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止，同时手爪夹紧，抓住工件上升电磁阀通电，机械手开始上升，上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止开始输出高速脉冲，驱动机械手逆时针转动，当转过度到位后，停止输出脉冲，机械手停止转动接着下降电磁阀通电，机械手下降，下降到位后，碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止，机械手到达卡盘中心高度机械手开始水平定位后缩，将工件装入机床卡盘当工件装入到位后，卡盘收紧机械手松开手爪，准备离开接着上升电磁阀通电，机械手开始上升，上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止启动高速脉冲驱动机械手作顺时针转动，当转过度到位后，停止输出脉冲，机械手停止转动，机械手回到原点待命机床进行加工。当数控机床加工完个工件时，发送下料命令给机械手，机械手接到命令后，马上输出脉冲驱动机械手逆时针转动，当转过度到位后，停止输出脉冲，机械手停止转动下降电磁阀通电，同时手爪柱塞缸电磁阀也通电，机械手下降且张开手爪，下降到位后碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止且手爪夹紧，夹紧已加工好的工件机床卡盘松开机械手开始前伸，将工件从机床上取出，准备运走上升电磁阀通电，机械手开始上升，上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止输出高速脉冲，驱动机械手顺时针转动，当转过度到位后，停止输出脉冲，机械手停止转动下降电磁阀通电，机械手下降，下降到位后碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止接着手爪柱塞缸电磁阀通电，手爪张开，放下工件准备离开接着上升电磁阀通电，机械手开始上升，上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止同时手爪也闭合复原接着机械手水平手臂开始后缩，准备回原点，当后缩到位时，后缩停止，机械手回到原点，个上下料过程结束机械手在原点等待命令，准备下个工作循环。机械手的每次循环都从原点位置开始动作。控制器的选型机械手控制系统的硬件设计上考虑到机械手工作的稳定性可靠性以及各种控制元件连接的灵活性和方便性，控制器应选择有极高可靠性专门面向恶劣的工业环境设计开发的工业控制器，故选择在国内应用较多的西门子型。具体型号为。该集成，输入，输出共个数字量点，可连接个扩展模块，最大扩展至路数字量点或路模拟量点，具有字节程序和数据存储空间。个独立的高速计数器，路独立的高速脉冲输出，具有控制器。愈高，对对作业的适应直径来调定。本设计按照工件的直径为来设计。手爪的具体结构形式如图所示机械手手腕结构的设计机械手手腕是机械手操作机的最末端，与手爪相连接，它与机械手手臂配合，使手爪在空间运动，完成所需要的作业动带有导轨的平行移动手爪的摩擦力要小得多。具体设计方案结合具体的工作情况，本设计采用连杆杠杆式的手爪。驱动活塞往复移动，通过活塞杆端部齿条，中间齿条及扇形齿条使手指张开或闭合。手指的最小开度由加工工件的夹紧力。通常与弹簧联合使用。齿轮齿条式手爪通过活塞推动齿条，齿条带动齿轮旋转，产生手爪的夹紧与松开动作。平行杠杆式手爪采用平行四边形机构，因此不需要导轨就可以保证手爪的两手指保持平行运动，且比夹紧力，当活塞向后运动时，手爪松开。这种手爪开合行程较大，适应抓取大小不同的物体。连杆杠杆式手爪在活塞的推力下，连杆和杠杆使手爪产生夹紧放松运动，由于杠杆的力放大作用，这种手爪有可能产生较大的可实现连续位置控制。典型结构机械手手爪的典型结构有以下五种楔块杠杆式手爪利用楔块与杠杆来实现手爪的松开，来实现抓取工件。滑槽式手爪当活塞向前运动时，滑槽通过销子推动手爪合并，产生夹紧动作和足够大的驱动力和力矩。电动驱动方式可实现手爪的力与位置控制。但是，这种各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下直角坐标机械手结构特点直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的，如图。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，因此，其运动位置精度高，但此种类型机械手的运动空间相对较小，如要达到较大运动空间，则要求机械手的尺寸足够大。直角坐标机械手的工作空间为空间长方体，主要用于装配作业及搬运作业。直角坐标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。圆柱坐标机械手结构特点圆柱坐标机械手的空间运动是用个回转运动及两个直线运动来实现的，如图。其工作空间是个圆柱状的空间。这种机械手构造比较简单，精度相对较高，常用于搬运作业。球坐标机械手结构特点球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和个直线运动来实现的，如图。其工作空间是个类球形的空间。这种机械手结构简单成本较低，但精度不很高，主要应用于搬运作业。关节型机械手结构特点关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的，如图。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大，动作灵活，结构紧凑，占地面积小。此种机械手在工业中应用十分广泛，如焊接喷漆搬运装配等作业。关节型机械手又分为水平关节型和垂直关节型两种。具体采用方案如图所示机械手模拟工作布局图，根据实际操作的需要，该机械手在工作中需要种运动，其中手臂的伸缩和立柱升降为直线运动，另个为手臂的回转运动，因此其自由度数目为，综合考虑，应选择圆柱坐标机械手结构，其结构简单，工作范围相对较大，且有较高的精度，满足设计要求。机械手手爪结构设计设计要求手爪是用来进行操作及作业的装置，其种类很多，根据操作及作业方式的不同，分为搬运用加工用测量用等。搬运用手爪是指各种夹持装置，用来抓取或吸附被搬运的物体加工用手爪是带有喷枪焊枪砂轮铣刀等加工工具的机械手附加装置，用来进行相应的加工作业测量用手爪是装有测量头或传感器的附加装置，用来进行测量及检验作业。机械手手爪设计有如下要求机械手手爪是根据机械手作业要求来设计的。既根据其应用场合设计手爪，在满足作业要求的前提下，机械手手爪还要求体积小重量轻结构紧凑。机械手手爪的万能性与专用性是矛盾的。万能手爪在结构上很复杂，甚至很难实现，从工业实际应用出发，应着重开发各种专用的高效率的机械手手爪，加之以快速更换装置，以实现机械手的多种作业功能，而不主张用个万能的手爪去完成多种作业，以考虑设计的经济效益。机械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪，可适用于不同的机械手，这就要求末端执行器要有标准的机械接口如法兰，使末端执行器实现标准化。机械手手爪要便于安装和维修，易于实现计算机控制。驱动方式般工业机械手手爪，多为双指手爪。按手指的运动方式，可分为回转型和移动型按夹持方式来分，有外夹式和内撑式两种。机械手夹持器手爪的驱动方式主要有三种气动驱动方式这种驱动系统是用电磁阀来控制手爪的运动方向，用气流调节阀来调节其运动速度。由于气动驱动系统价格较低，所以气动夹持器在工业中应用较为普遍。