薄板切割机切割装置设计全套设计含图纸.rar（V4.1）

第章机械手的各部分设计手部设计机械手的手部是用来抓薄板，切割机，切割，装置，设计，全套，图纸工件不大，故选用二指回转型手爪，其驱动手爪夹紧松开的拉紧装置，采用双作用式单杆活塞液压缸。

手爪设计为固定。

当液压缸收缩时为夹紧工件。

机械手伸缩运动结构此机械手手臂伸缩采用双作用式单杠活塞油缸，伸缩动作是由活塞杆运动实现的，缸体固定不动，其伸缩行程为毫米，缸体直接安装在回转连接件上，因为承受作用力小，手臂的刚度大，工作时运动平稳。

油缸的输油管路固定油管形式，避免外露且安装方便。

在手臂伸出端安装可调的定位螺钉，确保送料精度。

手臂的回转运动结构手臂的回转采用单片式液压摆动马达，油缸摆角为度，使用在度以内，回转油缸的动片与输出轴固联，输出轴通过键与回转连接件连接，回转油缸的壳体与手臂坐固联，当回转油缸的动片回转时，带动输出轴自转。

从而带动手臂坐也绕轴线回转，即为手臂的水平回转运动。

手臂的升降运动机构手臂的升降采用了双作用式单杆活塞油缸。

其升降行程为毫米，为了增加升降部分结构的刚性，导向性能好，采用了直径为四柱式导向杆结构，工作时能平稳升降。

由于导向杆的存在使活塞杆免受因偏重力矩所造成的弯曲，在此处活塞杆只受到压力作用。

其它装置为使机械手的臂部作回转运动时能够精确定位，在回转部位装有定位油缸，它是单作用式活塞油缸，在活塞杆的端部作成斜楔式。

当臂部每转过度后的终止位置，通过电信号控制二位三通电磁阀接通工作油路，使起定位销作用的活塞杆动作，插入到装在中心齿轮上的带有斜楔槽的定位挡块中，使手臂精确定位。

此结构简单，动作灵活。

机械手的液压传动系统图液压传动系统图机械手的动作顺序液压系统工况分析伸缩缸伸长至工件处加紧缸取件伸缩缸收缩至原位处定位缸电磁阀通电收缩回转缸回转度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度如此循环次后完成工艺过程回转缸转动度放置工件工作循环完毕。

上述动作均由电磁换向阀实现，用行程开关和时间继电器步进选线器等电器控制电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作，实现液压系统的自动控制。

第章机械手的各部分设计手部设计机械手的手部是用来抓取并握紧工件的，它包括手爪和夹紧装置两部分。

夹持工件的迅速灵活准确和牢靠程度，直接影响到机械手的性能，是机械手的关键部件之。

手部设计要求手部应有足够的夹紧力。

除工件的重力外，还要能不使工件在传递过程中松动或脱落夹持范围要与工件相适应。

手爪的开闭角度手爪张开或闭合时的极限位置所摆动的角度应能适应夹紧较大的直径范围夹持精度要高。

既要求工件在手爪内定位准确，又不夹坏工件的表面。

般需根据工件的形状选择相应的手爪结构如圆柱形工件应采用带形槽的手爪来定位对于工件表面光洁度要求较高的，应在手爪上镶铜夹布胶木或其它软质垫片等夹持动作要迅速灵活手部结构要简单紧凑刚性好自重轻易磨损处应该便于更换，在腕部或臂部上安装要方便，更换要迅速。

手部的结构手爪的类型大致分为下列三种夹持式手爪根据手爪的动作可分为回转型和平移型根据手指的数量可分为双指式和多指式根据夹持工件的方法又可分为外卡式和内胀式两种。

吸附式手爪分为真空吸盘式和电磁吸盘式两种。

真空吸盘式又可分为真空泵式和气流负压式。

带视觉或触觉的手爪。

根据所设计课题的要求，该机械手是用于生产线上下料的，其抓取的工件是外圆件，所以可以不考虑吸附式手爪和带视觉或触觉的手爪。

所以重点在于夹持式手爪。

下面介绍夹持式手爪结构。

图是其种杠杆滑槽式手爪结构，它通过活塞杆的销推动手爪使之张开，活塞向右移动使手爪闭合。

图也是种杠杆滑槽式手爪结构。

杠杆滑槽式手爪结构应用的比较多，其特点是结构简单动作灵活手爪开闭角度大夹持工件范围较大。

图杠杆滑槽式手爪图杠杆滑槽式手爪本文设计对象为腊模制壳机器人，并不需要复杂的多指人工指，只需要设计能从个角度抓取工件的钳形指。

通过综合考虑，本设计选择二指回转型手抓，即采用上文所述滑槽杠杆这种结构方式。

图机械抓原理图机械手的力学分析下面对其基本结构进行力学分析滑槽杠杆如图定位精度容许偏心量定位力该定位缸外形尺寸如图图外形尺寸结论为了改善劳动环境，提高生产效率，快速实现工业生产的机械化和自动化，机械手受到很多国家的重视，并被广泛运用。

本文调查学习了机械手发展的现状，通过学习机械手的工作原理，熟悉了机械手的运动机理。

在此基础上，确定了蜡模制壳机械手的基本系统结构和机械结构，完成了机械手机械方面的设计工作。

文章从蜡模制壳的自由度入手提出了套总体设计方案，并根据机械手的生产工作要求选取圆柱坐标系为本次设计坐标系。

同时，就机械手的组成以及现实作业，给出了具体的手部，臂部和机座的结构形式并选择液压驱动作为本次设计的驱动机构。

本设计还有很多不足之处，由于自身的知识储备还很浅薄，所以在结构设计，力的计算及系统分析上还有很多漏洞。

这个都需要自己在以后的生活中不断学习研究并通过实践加以完善。

参考文献袁承训液压与气压传动机械工业出版社，年月工业机械手图册编写组工业机械手图册机械工业出版社，年月吉顺平可编程序控制器原理及应用机械工业出版社，年月机械设计手册编委会液压传动与控制机械工业出版社，年月黄清远机械设计学机械工业出版社，年月朱龙根，黄雨华机械系统设计机械工业出版社，年月大连理工大学工程化教研室机械要求。

由于微电子技术和计算软硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展，其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境组件价格低廉维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。

本文讲述的气动机械手有气控机械手轴丝杠组转盘机构旋转基座等机械部分组成。

主要作用是完成机械部件的搬运工作，能放置在各种不同的生产线或物流流水线中，使零件搬运货物运输更快捷便利。

四轴联动简易机械手的结构及动作过程机械手结构如下图所示，有气控机械手轴丝杠组转盘机构旋转基座等组成。

图其运动控制方式为由伺服电机驱动可旋转角度为的气控机械手有光电传感器确定起始点由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿轴移动有轴限位开关可回旋的转盘机构能带动机械手及丝杠组自由旋转其电气拖动部分由直流电动机光电编码器接近开关等组成旋转基座主要支撑以上部分气控机械手的张合由气压控制充气时机械手抓紧，放气时机械手松开。

其工作过程为当货物到达时，机械手系统开始动作步进电机控制开始向下运动，同时另路步进电机控制横轴开始向前运动伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处，然后充气，机械手夹住货物。

步进电机驱动纵轴上升，另个步进电机驱动横轴开始向前走转盘直流电机转动使机械手整体运动，转到货物接收处步进电机再次驱动纵轴下降，到达指定位置后，气阀放气，机械手松开货物系统回位准备下次动作。

二控制器件选型为达到精确控制的目的，根据市场情况，对各种关键器件选型如下步进电机及其驱动器机械手纵轴轴和横轴轴选用的是北京四通电机技术有限公司的型两相混合式步进电机，步距角为，电流。

是横轴电机，带动机械手机构伸缩是纵轴电机，带动机械手机构上升下降。

所选用的步进电机驱动器是型，该驱动器采用直流供电，桥双极性恒相电流驱动，最大的种输出电流可选，最大细分的种细分模式可选，输入信号光电隔离，标准单脉冲接口，有脱机保持功能，半密闭式机壳可适应更恶劣的工况环境，提供节能的自动半电流方式。

驱动器内部的开关电源设计，保证了驱动器可适应较宽的电压范围，用户可根据各自情况在之间选择。

般来说较高的额定电源电压有利于提高电机的高速力矩，但却会加大驱动器的损耗和温升。

本驱动器最大输出电流值为相峰值，通过驱动器面板上六位拨码开关的第，三位可组合出种状态，对应种输出电流，从到以配合不同的电机使用。

本驱动器可提供整步改善半步细分细分细分细分和细分种运行模式，利用驱动器面板上六位拨码开关的第，三位可组合出不同的状态。

伺服电机及其驱动器机械手的旋转动作采用松下伺服电机系列小惯量，其额定输出共用，旋转编码器规格为增量式脉冲数分辨率引出线线有油封，无制动器，轴采用键槽连接。

该电机采用松下公司独特算法，使速度频率响应提高倍，达到定位超调整定时间缩短为以往松下伺服电机产品系列的。

具有共振抑制功能控制功能全闭环控制功能，可弥补机械的刚性不足，从而实现高速定位，也可通过外接高精度的光栅尺，构成全闭环控制，进步提高系统精度。

具有常规自动增益调整和实时自动增益调整两种自动增益调整方式，还配有通信口，使上位控制器可同时控制多达个轴。

伺服电机驱动器为系列，适用于小惯量电动机。

直流电机可回旋的转盘机构有直流无刷电机带动，系统选用的是北京和时利公司生产的无刷直流电机，其调速范围宽低速力矩大运行平稳低噪音效率高。

无刷直流电机驱动器使用北京和时利公司生产的驱动器，其采用直流供电，有起停及转向控制过流过压及堵转保护，且有故障报警输出外部模拟量调速制动快速停机等特点。

旋转编码器在可回旋的转盘机构上，安装有公司生产的增量型旋转编码器，编码器将信号传给，实现转盘机构的精确定位。

的选型根据系统的设计要求，选用公司生产的小型机。

在个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制中断输入脉冲输出模拟量设定和时钟功能等。

的单元又是个独立单元，能处理广泛的机械控制应用问题，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品。

完整的通信功能保证了与个人计算机其它和可编程终端的通信。

这些通信能力使四轴联动简易机械手能方便的融合到工业控制系统中。

三软件编程软件流程图流程图是程序设计的基础。

只有设计出流程图，才可能顺利而便捷地编写出梯形图并写出语句表，最终完成程序的设计。

所以写出流程图非常关键也是程序设计首先要做的任务。

依据四轴联动简易机械手的控制要求，绘制流程图如图所示。

图软件流程图程序部分由于论文篇幅有限，这里只列出了开始两段程序，供读者参阅，见图。

图程序列表四结束语四轴联动简易机械手的各个动作和状态都由控制，不仅能满足机械手的手动半自动自动等操作方式所需的大量按扭开关位置检测点的要求，更可通过接口元器件与计算机组成工业局域网，实现网络通信与网络控制。

使四轴联动简易机械手能方便地嵌入到工业生产流水线中。

!手爪达到最高响应时间为，求夹紧力和驱动力和驱动液压缸的尺寸。

缩行程为毫米，缸体直接安装在回转连接件上，因为承受作用力小，手臂的刚度大，工作时运动平稳。

油缸的输油管路固定油管形式，避免外露且安装方便。

在手臂伸出端安装可调的定位螺钉，确保送料精度。

薄板，切割机，切割，装置，设计，全套，图纸工件不大，故选用二指回转型手爪，其驱动手爪夹紧松开的拉紧装置，采用双作用式单杆活塞液压缸。

手爪设计为固定。

当液压缸收缩时为夹紧工件。

机械手伸缩运薄板，切割机，切割，装置，设计，全套，图纸结构手爪的类型大致分为下列三种夹持式手爪根据手爪的动作可分为回转型和平移型根据手指的数量可分位置所摆动的角度应能适应夹紧较大的直径范围夹持精度要高。

既要求工件在手爪内定位准确，又不夹坏工薄板，切割机，切割，装置，设计，全套，图纸性能，是机械手的关键部件之。

手部设计要求手部应有足够的夹紧力。

除工件的重力外，还要能不使工件在传递过程中松动或脱落夹持范围要与工件相适应。

手爪的开闭角度手爪张开或闭合时的极限盘式两种。

真空吸盘式又可分为真空泵式和气流负压式。

带视觉或触觉的手爪。

根据所设计课题的要求，该机械手是用于生产线上下料的，其抓取的工件是外圆件，所以可以不考虑吸附式手爪和带视觉或触觉的手爪。

所以重手臂的回转运动结构手臂的回转采用单片式液压摆动马达，油缸摆角