（毕设全套）换刀机械手设计（含CAD图纸）

目前主要用于机床横锻压力机的上下料，以及点焊喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。

此外，国外机械手的发展趋势是大力研制具有种智能的机械手。

使它具有定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。

如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。

目前已经取得定成绩。

视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪即距离传感器以及微型计算机。

工作是电视照相机将物体形象变成视频信号，然后送给计算机，以便分析物体的种类大小颜色和位置，并发出指令控制机械手进行工作。

触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。

工作时机械手首先伸出手指寻找工作，通过安装在手指内的压力敏感元件产生触觉作用，然后伸向前方，抓住工件。

手的抓力大小通过装在手指内的敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。

总之，随着传感技术的发展机械手装配作业的能力也将进步提高。

更重要的是将机械手柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

.机械手的组成机械手主要由执行机构驱动机构和控制系统三大部分组成。

其组成及相互关系如下图执行机构如图.所示图.手部手部安装在手臂的前端。

手臂的内孔装有转动轴，可把动作传给手腕，以转动伸屈手腕，开闭手指。

本课所指的机械手仅需开闭手指。

机械手手部的机构系模仿人的手指，分为无关节，固定关节和自由关节三种。

手指的数量又可以分为二指三指和四指等，其中以二指用的最多。

可以根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作需要。

本课所做的机械手采用二指形状。

手臂手臂有无关节和有关节手臂之分本课所做的机械手的手臂采用无关节臂手臂的作用是引导手指准确的抓住工件，并运送到所需要的位置上。

为了使机械手能够正确的工作，手臂的三个自由度都需要精确的定位。

本课题所做的机械手在手臂的上升下降前伸后退左转右转三个方向的定位均采用行程开关控制，以保证定位的精度。

总括机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此，它采用的执行机构主要是直线油缸摆动油缸电液脉冲马达伺服油马达直流伺服马达和步进马达等。

躯干是安装手臂动力源和执行机构的支架。

驱动机构驱动机构主要有四种液压驱动气压驱动电气驱动和机械驱动。

其中以液压气动用的最多，占以上，电动机械驱动用的较少。

液压驱动主要是通过油缸阀油泵和油箱等实现传动。

它利用油缸马达加上齿轮齿条实现直线运动利用摆动油缸马达与减速器油缸与齿条齿轮或链条链轮等实现回转运动。

液压驱动的优点是压力高体积小出力大运动平缓，可无级变速，自锁方便，并能在中间位置停止。

缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。

气压驱动所采用的元件为气压缸气压马达气阀等。

般采用个大气压，个别的达到个大气压。

它的优点是气源方便，维护简单，成本低。

缺点是出力小，体积大。

由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。

为了减少停机时产生的冲击，气压系统装有速度控制机构或缓冲机构。

电气驱动采用的不多。

现在都用三相感应电动机作为动力，用大减速比减速器来驱动执行机构直线运动则用电动机带动丝杠螺母机构有的采用直线电动机。

通用机械手则考虑用步进电机直流或交流的伺服电机变速箱等。

电气驱动的优点是动力源简单，维护，使用方便。

驱动机构和控制系统可以采用统形式的动力，出力比较大缺点是控制响应速度比较慢。

机械驱动只用于固定的场合。

般用凸轮连杆机构实现规定的动作。

它的优点是动作确实可靠，速度高，成本低缺点是不易调整。

本课题所做的机械手采用电动机带动丝杠螺母机构来实现手臂的上升下降方面。

采用手臂的左转右转手臂的夹紧放松方面。

控制系统机械手控制系统的要素，包括工作顺序到达位置动作时间和加速度等。

控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。

它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作。

.应用机械手的意义随着科学技术的发展，机械手也越来越多的地被应用。

在机械工业中，铸焊铆冲压热处理机械加工装配检验喷漆电镀等工种都有应用的实理。

其他部门，如轻工业建筑业国防工业等工作中也均有所应用。

在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送工件的装卸刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。

二以改善劳动条件，避免人身事故在高温高压低温低压有灰尘噪声臭味有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。

在些简单重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

三可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另个侧面。

因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。

综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。

.机械手的现状到目前为止，世界各国对“机械手”还没有做出统的明确定义。

通常所说的“机械手”是种能模拟人的手臂的部分动作，按照予定的程序轨迹及其它要求，实现抓取搬运或操纵工具的自动化装置。

而“机械手”般具有固定的手部固定的动作程序或简单可变程序般用于固定工位的自动化装置。

因为国内外称作“机械手”“机械手”“操作机”的这三种自动化和半自动化装置，在技术上有些相通之处，所以有时不易明确区分，就它们的技术特征来看，其大致区别如下。

“机械手”多数是指程序可变编的独立的自动抓取搬运工件操纵工具的装置国内称作机械手或通用机械手。

“机械手”多数是指附属于主机程序固定的自动抓取操作装置国内般称作机械手或专用机械手。

如自动线自动线的上下料，加工中心的自动换刀的自动化装置。

“操作机”般是指由工人操纵的半自动搬运抓取操作装置。

如锻造操作机或处理放射性材料火工品的装配等所使用的半自动化装置。

机械手，简称是年由美国金属市场报首先使用的，但这个概念是由美国••在年申请的专利“程序控制物料传送装置“时提出来的。

在这专利中所记述的机械手，以现在的眼光来看，就是示教再现机器人。

根据这专利，与美国合作，于年研制成功采用数字控制程序自动化装置的原型机。

随后，美国的公司和美国的机械铸造公司于年分别制造了实用的号机，并分别取名为和•。