由上下料机构把它送到机床或工作位置去，并把工件取走。如工件教大，形状复杂，很难实现自动定向，则往往通过人工定位后，再有上下料机构送到工作地点去。在成批大量生产中，尤其要求在生产率很高，机动工时很短的情况下，单纯的上下料装置很难满足要求，机械手就是在上下料机构的基础上发展起来的种机械装置。开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化。随着应用范围不断扩大，现已用来操作工具和完成定工作，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高生产效率。目前我国研制使用的工业机械手大多数是属于专用机械手，仅有少量的通用机械手。由于通用机械手改变工作程序比较方便，特别适用于多品种小批量的生产。通用机械手在工业生产中的应用只有二十来年的历史。这些装置在国外得到相当重视，到七十年代，其品种和数量都有很大的发展，并且研制出了各种具有感觉器官的工业机器人。我所设计的是生产线用上料机械手。是为精锻机设计的配套自动送取锻料设备。属于圆柱坐标式，全液压驱动机械手，具有手臂升降，收缩，回转和手腕回转个自由度，执行机构由手部,手腕，手臂伸缩机构，手臂升降机构，手臂回转机构组成。它开始工作是被加热的坯料由运输车送到上料位置后，自动上料机械手将热坯料搬运到立式精锻机上锻打，其成品锻件由下料机械手从立式精锻机上取下并送到转换机械手上，转换机械手先把锻件翻转成水平位置，由炳烷切割装置将两端切齐，切割完毕，转换机械手的手臂再水平回转，将锻件水平放置到下料运输装置上，运送到车间外面的料仓库进行冷却。自动上料机械手在此精锻生产线上可以完成取料喂料和变换工位等动作。其配置如图。自动上料机械手配置示意图工业机械手的概述工业机械手的分类工业机械手目前在国内是专用机械手和通用机械手的统称。专用机械手是指附属于主机动作程序固定，般没有控制系统，只做专门用途的自动抓取或操作装置。通用机械手国外泛称工业机器人是指程序可变的的自动化的抓取或操作装置。目前多机械手尚无明确的分类标准，全国各地区尚未统，我们按目前应用比较多的两方面进行分类按搬运的工件重量或称臂力分类小型的臂力在公斤以下中型的臂力在公斤以内大型的臂力在公斤以上。目前大多数的工业机械手其搬运重量为中型的。二按机能分类简易型通用机械手有固定程序和可变程序两种。固定程序由挡块或凸轮转鼓控制可变程序用插销板来给定程序。这种机械手多为气动或液压驱动，结构简单，成本较低，改变程序较容易。只适用于程序较简单的点位控制，实现重复性操作作为般单机服务的搬运工作也完全够。目前这种机械手的数量最多。示教再现型通用机械手这种机械手由人工通过示教装置领动遍，或者预先操作给定遍，称为示教。它由磁鼓或磁带磁芯把程序记录下来，以后机械手就自动按记忆的程序，重复地进行循环动作。这种机械手多为电液伺服控制。与前者比较，这种机械手可有较多的自由度，有可能实现连续轨迹控制，能进行程序较复杂的作业，通用性较大。具有视觉触觉的通用机械手这种机械手由电子计算机控制，装有电视摄像管和传感器等，因而具有视觉热感触觉等。工业机械手的组成工业机械手的结构有简单的也有复杂的。但从结构形式分析，主要有执行机构驱动机构位置检测装置和控制系统等组成。执行机构它包括手部腕部臂部立柱和基体等构件组成手部是夹持工件的构件。它由手爪和夹紧装置两部分组成。手爪有夹紧和松开动作。夹持式手爪的形式和人的手指相仿。另外还有真空和电磁吸盘相当于手爪，用来吸取表面光滑的零件或薄板。有的手爪还可以夹持些专用工具，如喷枪扳手焊接工具等。腕部是联接手部和臂部的构件，起支撑手部的作用。它可以有俯仰左右摆动和回转三个运动。特殊情况下可以增加个横向移动。有的机械手没有手腕动作。臂部是支撑手部腕部的构件。机械手的臂部是为了取代人的手臂而研究设计的，但是它却达不到象人手臂的灵巧和适应功能。因此，只有把结构简化，把运动轨迹分为沿三坐标轴线方向往复移动和绕三坐标轴线进行回转。般手臂具有前后伸缩左右回转上下升降或上下摆动等几个运动。根据需要可选其中个二个或三个运动。立柱是支撑手臂等构件的。般机械手的立柱为固定不动的，也有的因工作需要立柱作横向移动，此种称可移动式立柱。行走机构机械手要求完成较远距离的操作时，可增加滚轮轨道等行走机构。二驱动系统驱动系统是驱动臂部腕部手部的动力源。它有气动液压电力和机械式等四中形式，由直线缸回转缸各种阀管及管接头等组成。三控制系统控制系统是机械手的重要组成部分，它是支配机械手按规定程序行程和速度进行运动的装置。它必须保存或记忆人们给予机械手的指令信息如动作顺序，到达位置和时间信息。机械手工作时根据这些信息对机械手的执行机构按程序发出控制指令，必要时还可以多机械手的动作进行监测，当动作或发生故障时可发出警告信号。四受到压力作用。手腕的回转结构手腕的回转用回转油缸，油缸的摆角为度，使用范围为度，靠死挡块定位，定位精度较高。当回转油缸输入压力油液后，压力油推动动片回转，与动片固定连接的回转轴也同转动，再通过牙嵌式离合器带动主轴回转，抓取机构与主轴端部法兰固定联结，至使抓取机构和手腕同回转度。在前坐上装有死定位块，在主轴端部法兰上装有两块动块，以实现死挡块定位。抓取机构因夹持工件范围大，故选用滑槽杠杆式抓取机构，其驱动手爪夹紧松开的拉紧装置，采用双作用式单杆活塞油缸。手爪设计为自动调整式，手爪可绕自身的回转轴线有个小摆动，用以减少因工件直径变化所引起的定位误差，其调整范围在毫米以内。为了能夹持不同规格的锻件，有套型块，它分为等几种规格，在产品尺寸改变时，更换手爪的型块即可。此拉紧油缸的活塞在手腕回转时也起转动，使活塞上的形密封圈双向受力容易损坏，同时活塞杆的尾部与油缸端盖里面接触时又造成研磨，易造成零件损坏，为防止上述情况的出现，现在将活塞的结构改进。其它装置为使机械手的臂部作回转运动时能够精确定位，在臂部坐上装有定位油缸，它是单作用式活塞油缸，在活塞杆的端部作成斜楔式。当臂部在起始位置和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。为了使油缸尽可能远离手爪因夹持温度高达度的工件，以防油液受热使油的黏度下降，影响正常工作或损坏密封。设计此手臂前端的回转油缸距手爪为毫米。机械手的液压传动系统机械手的动作顺序机械手的动作顺序待料起始位置手爪闭合待夹料立放插定位销手臂前伸手爪张开手爪夹料手臂上升手臂缩回手腕回转度拔定位销手臂回转度插定位销手臂前伸手臂中停卡头夹料大泵卸荷手爪松料手爪闭合手臂下降手腕反转复位拔定位销手臂复位待料卸荷。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。液压控制原理此系统选用功率千瓦的电动机，带动双联叶片泵，公称压力为公斤厘米，流量为升分升分升分，系统压力调节为公斤力厘米，油箱容积选为升。手臂的升降油缸及伸缩油缸工作时，两个油泵同时供油手臂及手腕的回转油缸和手爪松紧夹用的拉紧油缸及手臂回转定位油缸工作时，只有小泵供油，大泵自动卸荷。手臂前伸升降回转和手腕回转油路采用单向调速阀回程节流，因而速度可调，工作平稳。升降缸支路设置有单向顺序阀，可以调整顺序阀的弹簧力，使之在活塞活塞杆及其所支承的手臂等自重所引起的油液压力作用下仍保持断路。工作时，油泵输出的压力油进入升降油缸上腔，作用在顺序阀的压力增加，使之接通，活塞便向下运动。当活塞要上升时，压力油液经单向阀进入升降油缸下腔，这样采用单向顺序阀克服机身全部参与升降运动的部件自重，防止了下滑，性能稳定可靠。手爪夹紧油缸支路装有液控单向阀，使手爪夹紧工件时不受系统压力波动的影响尤其是系统压力下降时，压力油缸内的压力油不能反向流动，保证手爪夹持工件牢靠，当反向进油时，油液通过控制油路将单向阀芯顶开，使回油路接通，油液流回油箱。在手臂回转后，定位所用的定位油缸支路的压力需比系统压力低，为此在定位油缸支路前串有减压阀，使定位油缸获得适应压力为公斤力厘米，同时还给电液换向阀的控制油路供油。液压系统的双联叶片泵的卸荷，均用二位二通的换向阀打开溢流阀和来实现，空载卸荷不致使油温升的太高。系统中的三个单向阀两个和个，其中个单向阀和单向阀是在油泵停止工作时，防止液压系统的油液倒流而进入空气，否则影响再启动时油缸工作的平稳性。另个单向阀是为了将需要的油液量大小不同的主油路分开，同时在大泵自动卸荷时，不使大泵卸荷油路影响小泵的工作油路。先介绍其动作循环如下当电动机起动时，带动双联叶片泵回转，油液从油箱中通过网式滤油器，经过叶片泵被送到工作油路中去，如果机械手还未起动，则油液通过二为二通电磁阀电磁铁和有电进行卸荷。当棒料由运输车运到上料位置时。由于度的热棒料使光电继电器发出电信号，经步进选线器跳步，使机械手开始按程序动作，此时卸荷停止二位二通电磁阀和电磁铁断电。电磁铁通电，压力油进到定位油缸左腔进行定位动作，定位后此支油路系统压力升高，压力继电器发出电讯号，经步进选线器跳步使电磁铁通电，电液换向阀变成通路，压力油经油泵和单向阀，通过电液换向阀右边的通道，进入手臂伸缩油缸的右腔，使缸体前伸运动因活塞杆固定，手臂前伸到适应位置，装在手臂上的碰块碰行程开关发出电讯号，经过步进选线器跳步和时间继电器，延时使电磁铁通电，手爪张开手臂靠惯性滑行到待上料的中心位置，在延时结束时，断电，手爪夹紧棒料并同时发讯跳步，使电磁铁通电，压力油从工作油路经电液换阀右边通过，单向调速阀的单向阀及单向顺序阀的单向阀进入手臂升降油缸的下腔，推动手臂上升，在手臂上升到预定位置，碰行程开关，使电磁铁断电，电液换向阀复位成型滑阀机能状态并发出电讯号经步进选线器跳步，使电磁铁通电，电液换向阀左边接通油路，压力油从电液换向阀左边通过，经过单向调速阀的单向阀，进入手臂伸缩油缸左腔，使手臂缩回。当手臂上的碰铁碰行程开关，使断电，并发出电讯号和跳步，使通电，则换向阀右边接通油路，压力油通过的单向阀进入手腕回转油缸腔，使手腕回转度没，手腕上的碰铁碰行程开关，使断电，换向阀复位成型滑阀机