自动上下料机械手设计
自动上下料机械手设计
对于通用型的机械手臂，它的程序可以进行变量,而且动作也极其灵敏，机械手臂 也活动灵活,还是采用的单独的控制系统。对于这样的机械手臂,它的优点十分的明显, 不但精度十分的高,适用一般所用的类型，而且它的工作范围也极其的广，像这样的机 械手臂，它比较适用于那些生产加工时总来回变换不同工件的生产企业，而且加工的 量也是很小的那种。
(1)可以在恶劣的环境下进行工作，而对人不利的一些因素在它身上都可以忽略， 这也就使得该机械手臂有更好的发挥场所，不局限于一些人为的因素。
(2)该机械手经久耐用，坚固耐用，对于那些比较单一的工作，可以免去人力而换 成机械手臂去代替操作，达到节约人力物力的作用。
2.记忆再现型工业机械手
对于这种具有具有存储记忆功能的机械手臂，他是通过人由转动实验装置,通过 一些由记忆记录设备进行记录,例如磁带，如此一来,这个机械手臂就会按照这个模式 一遍遍的去重复这个动作,去重复的生产。
这也是使用极其普遍的一个,它所用到的驱动机子一般都是电液伺服类型,这 种和前面的相比较,它具有更多的自由度，如此一来,对于一些需要多轴操作的工件它 都能够单独的完成其操作。
第2章工业机械手的设计方案7
第2.1节 工业机械手的组成7
第2.2节规格参数7
第2.3节 设计路线与方案8
第3章机械手各部分的计算与分析9
第3.1节 手部计算与分析9
第3.2节 腕部计算与分析16
第3.3节臂部计算与分析21
第3.4节 机身计算与分析31
第4章液压系统32
第4.1节液压缸32
第4.2节 计算和选择液压元件34
在现如今科技发展迅猛的句式下，机械和电子的使用相当频繁，而且也越来越高 端，并且涉及到生活的许多方面,对于机械手臂，在制造行业也运用的很多。机械手臂 的最初提出基于汽车半轴，包括了它的设计原理和思路,并且汽车的半轴的特点,有很 深的利用价值。
自动上下料机械手的设计
自动上下料机械手的设计自动上下料机械手是一种能够自动完成工件的上下料任务的设备。
它主要由机械臂、夹爪、传感器、控制系统等组成，能够自动识别、抓取和放置工件。
机械手的设计需要考虑到工件的类型、重量、形状等因素，并且还需要具备高精度、高速度以及稳定可靠的特点。
在设计自动上下料机械手时，首先需要确定其工作环境和要处理的工件类型。
不同的工作环境和工件类型会影响机械手的尺寸、负载能力以及其他技术指标。
机械手的尺寸要根据工作空间的大小来设计，同时还要考虑到其机械臂的可移动范围，以便能够灵活地适应不同的工作环境。
机械手的负载能力是指其能够承载的最大重量，需要根据工件的重量来确定。
同时，还需要考虑到工件的形状和尺寸，以便夹爪能够牢固地抓取工件。
夹爪的设计需要具备可调节的功能，以便能够适应不同形状和尺寸的工件。
对于一些比较脆弱或复杂的工件，还可以设计专用的夹具来增加抓取和放置的稳定性。
机械手还需要具备高精度和高速度的特点。
高精度是指机械手能够准确地识别、抓取和放置工件，需要采用高精度的传感器和控制系统来实现。
高速度是指机械手能够在短时间内完成上下料任务，需要采用高速度的执行器和控制算法来实现。
控制系统是机械手的核心部分，可以根据工件的形状、尺寸和重量来控制机械臂和夹爪的动作。
控制系统需要能够实时地接收和处理传感器的信号，并且能够根据这些信号来控制机械手的动作。
对于一些复杂的工件，还可以采用计算机视觉技术来实现自动识别和抓取。
在设计自动上下料机械手时，还需要考虑到安全性和可靠性。
安全性是指机械手在工作过程中能够避免伤人和损坏设备的危险。
为了确保安全性，可以在机械手周围设置安全围栏和急停开关，并且在控制系统中设置相应的安全控制算法。
可靠性是指机械手能够长时间稳定地工作，需要采用可靠的执行器和传感器，并且进行适当的维护和保养。
总之，设计自动上下料机械手需要考虑到工作环境、工件类型、尺寸、重量、形状以及精度、速度、安全性和可靠性等因素。
数控车床自动上下料机械手结构设计
数控车床自动上下料机械手结构设计摘要：本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手，通过对机械手的传动机构，驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。
同时对机械手整体结构进行了详细的设计，主要包括机械手的机身机座，机械手手臂，机械手手爪等部分。
并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程，主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。
关键词：数控车床；机械手；传动机构:液压系统；驱动系统1、数控车床自动上下料机械手的设计方案1.1机械手结构的设计工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。
其对应的特点如表1。
表1工业机器人结构类型球坐标型机器人两个回抬运动以及一个直线运动结构简单.造价成本较低、精度较差搬运机器人关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运1.2数控车床自动上下料机械手手部设计1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。
在机械手工作时，其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。
手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。
通常情况下，机械手手爪的开闭范围越大越好。
1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求，综上所述，本课题采用的是齿轮齿条式。
通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。
1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化，此时机械手手腕需做回转运动，即只存在一个回转自由度。
结合本课题，本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单，操作简单。
1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性，将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中，使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构，以保证其结构更加稳定牢靠。
垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形，每个导杆都选用空心结构以保证机械手整体重量。
数控机床上下料机械手的机械结构设计
机械结构设计原则
数控机床上下料机械手的机械结构设计需要遵循以下原则：
1、机械强度：机械手在搬运和装载工件时需要承受一定的重量和力矩，因 此其结构件应具有足够的强度和刚度，以避免产生形变和损坏。
2、耐久性：机械手需要长时间、高频率地工作，因此其结构件应具有较好 的耐久性，以延长机械手的使用寿命。
此外，还需考虑机械手的夹持机构和电气控制等因素，以确保机械手的安全 性和稳定性。
2、自动化生产线设计
自动化生产线设计是实现数控车床自动上下料的重要环节。通过将数控车床 与机械手连接起来，能够使整个生产过程更加协调和高效。在设计中，我们需要 根据生产节拍和生产工艺要求，合理规划机械手的运动路径和抓取速度，以确保 生产线的顺畅运行。此外，还需采用先进的数控技术，实现生产线的自动化和智 能化，提高生产效率和产品质量。
1、手臂：手臂是机械手的主要承载部件，通常采用轻质高强的材料制造， 以减小运动阻力。同时，手臂应具有足够的刚度和精度，以确保工件搬运和装载 的稳定性。
2、手腕：手腕是连接手臂和手部的关键部件，它不仅需要传递动力和运动 信息，还需确保手部姿态的精确控制。
3、手部：手部是机械手直接与工件接触的部分，它的结构设计需要根据所 搬运工件的形状和尺寸进行定制化设计。
4、驱动系统：驱动系统是机械手的动力来源，它可采用电动、气动或液压 等多种形式，根据实际需求进行选择。
5、控制系统：控制系统是机械手的“大脑”，它负责接收指令并控制机械 手的运动轨迹和姿态，以确保工件的精确搬运和装载。
机性能和降低成本，可采取以下优化 措施：
未来研究方向和意义：
1、进一步优化设计：通过对自动上下料机械手进一步研究和优化设计，提 高其性能表现、稳定性和使用寿命。
自动上下料机械手毕业设计
自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高，自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。
自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作，提高生产效率和产品质量。
因此，设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前，需要先明确机械手的结构和工作原理。
1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤：识别物体位置、抓取物体、放置物体。
a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。
视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息，传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。
b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。
夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。
在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置，以确保物体不会被损坏或滑落。
c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。
在放置物体时同样需要注意放置位置和力度，以确保物体能够准确放置到目标位置。
三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中，需要选取合适的技术和材料。
1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作，具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。
2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型，例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。
3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。
选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。
四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后，需要进行系统的实现。
1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构，包括机械臂、夹爪和固定装置等。
2.控制系统搭建根据选定的控制系统，搭建机械手的运动控制系统。
可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。
3.调试和测试完成机械手的组装后，进行调试和测试。
通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题，并对系统进行优化和改进。
自动上下料机械手设计
自动上下料机械手设计自动上下料机械手的设计首先需要考虑其结构和动力系统。
结构部分包括机械臂、抓取器、传感器以及控制系统等。
机械臂通常由多个关节组成，每个关节都能够进行旋转或伸缩，使机械手能够在三维空间内灵活移动。
抓取器通常采用夹爪或磁力吸盘等方式，以确保物料能够被牢固地抓取。
传感器可以用于检测物料的位置和重量，以及监测机械手的运动过程。
控制系统则负责控制机械手的运动，使其能够按照预设的路径和速度进行操作。
在机械手的设计中，需要考虑物料的形状、尺寸和重量等因素。
不同的物料需要不同的抓取器和动作方式来保证抓取和放置的准确性。
例如，对于较小的物料，可以采用夹爪和吸盘的组合方式，以确保物料的稳固性。
对于较大的物料，可以采用多个机械臂协同工作，以增加抓取和放置的能力。
另外，自动上下料机械手的设计还需要考虑安全性和可靠性。
机械手在工作过程中需要能够识别和避免障碍物，以防止发生意外事故。
同时，机械手的动力系统和控制系统需要具备稳定性和可靠性，以确保机械手能够长时间稳定地运行。
为了提高自动上下料机械手的效率，可以采用一些先进的技术和功能。
例如，可以采用视觉系统来识别物料的位置和形状，以便机械手能够准确地抓取。
还可以采用自适应控制算法，根据物料的特性和工作环境的变化，来调整机械手的运动方式和参数，以提高工作效率和减少能量消耗。
在自动上下料机械手的设计中，还需要考虑其与其他设备和系统的协调工作。
例如，需要与生产线中的输送带、传送机和包装机等设备进行无缝连接，确保物料的连续运输和加工过程。
总之，自动上下料机械手的设计需要综合考虑结构、动力、抓取器、传感器、控制系统等多个因素。
通过合理的设计和优化，可以实现机械手对物料的准确抓取、移动和放置，提高生产效率和产品质量。
同时，还需要注重安全性和可靠性的考虑，确保机械手能够稳定和长时间地运行。
数控车床自动上下料机械手结构设计
数控车床自动上下料机械手结构设计首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。
通常情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台运动、夹具旋转和夹具开合等运动。
这样可以保证机械手可以在不同方向上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。
其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。
常见的机械手运动方式有直线运动和旋转运动。
在数控车床自动上下料机械手中，通常选择导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳定性和精度。
夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在水平方向上进行旋转。
夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以提高开合速度和准确度。
再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。
控制系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。
同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进行灵活的调整和优化。
使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。
最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。
机械手在工作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。
同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以保障操作人员和设备的安全。
综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。
只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。
液压-自动上下料机械手设计
第1章绪论1.1 工业机械手概况工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。
如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。
影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。
目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。
发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。
世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。
在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。
随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。
机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。
上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
毕业设计自动上下料机械手设计
1.3 工业机械手机械手的发展趋势
1、扩大机械手在热加工行业上的应用 因热加工作业的物件重、形状复杂、环境温度高等，给机械手的设计、制造带 来不少困难，这就需要解决技术上的难点，使机械手更好地为热加工作业服务。 2、提高工业机械手的性能 机械手的工作性能的优劣，决定着它能否正常地应用于生产中。机械手工作性 能中的重复定位精度和工作速度两个指标，是决定机械手能否保质保量地完成操作 任务的关键因素。因此要解决好机械手的工作平稳性和快速性的要求，除了从解决 缓冲定位措施入手外，还应发展满足机械手性能要求价廉的电液伺服阀，将伺服控
1.2 工业机械手的分类 1、按用途分可分为专用机械手和通用机械手
（1）专业机械手 是指附属于主机，动作程序固定，一般没有独立控制系统，只制作专门用途的 自动抓取或操作装置。 （2）通用机械手（国外泛称工业机械人） 是指程序可变的、独立的、自动化的抓取或操作装置。通用工作机械手工作范 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。 2、按驱动方式可分为液压、气压、机械、电力传动机械手 （1）液压传动机械手 是以油液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 露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。 （2）气压传动机械手
抓重 是 机械手 所能抓取或搬运 物件的 最大重 量， 它 是 机械手规格中的主 要参 数。抓重以 10 公斤左右的机械手为数最多。一般将抓重 1 公斤以下的定为微型； 1~5 公斤的定为小型；5~30 公斤的定位中型；30 公斤以上的定为大型。机械手抓重 的大小对其他参数如行程范围、运动速度、坐标型式和缓冲装置的设计均有影响， 因此，设计时必须予以重视。
自动上下料机械手及主要零部件设计
⾃动上下料机械⼿及主要零部件设计⾃动上下料机械⼿及主要零部件设计学院：专业：年级:指导⽼师：学⽣姓名：⽇期：摘要：机械⼿能代替⼈⼯操作，起到减轻⼯⼈的劳动强度，节约加⼯时间，提⾼⽣产效率，降低⽣产成本的特点。
在实⽤的基础上，对⾃动上下料机械⼿的设计，其中分为三个部分，⼿⽖、⼿腕、直臂。
设计⼿⽖为平移型夹持式⼿⽖，传动结构为滑动丝杆。
⼿腕为回转型，转动⾓度为0-180°，传动结构为蜗轮蜗杆。
直臂传动结构为滚珠丝杆。
整体机械⼿为直⾓坐标型，驱动均为电机驱动，结构简单可靠，精度⾼。
关键词：机械⼿；直臂与夹持部件；Pro/e三维设计；CAD⼆维设计Abstract：Mechanical arm can replace manual operation, reduce the labor intensity of workers,save processing time,improve the production efficiency, reduce the production cost.On the basis of the practical,the design of automatic up-down material manipulator, which is divided into three parts, hand,wrist,arm straight.Design of clamping type hand claw gripper for translation,for sliding screw transmission structure.Wrist for transformation,rotation Angle of 0-180 °,for the worm gear and worm drive structure.Straight arm for the ball screw transmission structure. Integral type manipulator for rectangular coordinates, drive for motor drive,structure simple, reliable and high precision.Key Word：Mechanical arm; Straight arm and clamping parts; Pro/e 3 d design; 2 d CAD design⽬录第⼀章绪论 (1)1.1前⾔和意义 (1)1.2 ⼯业机械⼿的简史 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (3)1.4 本章⼩结 (4)第⼆章机械⼿直臂部分的总体设计 (5)2.1 执⾏机构的选择 (5)2.2 驱动机构的选择 (5)2.3传动结构的选择 (6)2.4 机械⼿的基本形式选择 (7)2.5 机械⼿直臂部分的主要部件及运动 (8)2.6 机械⼿的技术参数 (9)2.8 本章⼩结 (10)第三章机械⼿⼿⽖的三维设计 (11)3.1 ⼿部设计基本要求 (11)3.2 典型的⼿部结构 (11)3.3 机械⼿⼿⽖的设计计算 (11)3.3.1选择⼿⽖的类型及夹紧装置 (11)3.3.2 ⼿⽖夹持范围计算 (12)3.3.3 滑动丝杠设计 (13)3.3.4 直齿轮设计 (16)3.3.5电机选型 (16)3.4 机械⼿⼿⽖的三维出图及其主要零部件出图 (18)3.5 本章⼩结 (20)第四章机械⼿⼿腕部分的三维设计 (21)4.1腕部设计的基本要求 (21)4.2 腕部的结构以及选择 (21)4.2.1 典型的腕部结构 (21)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (22)4.3 腕部的设计计算 (22)4.3.1 蜗轮轴的设计计算 (22)4.3.2 蜗轮齿轮设计 (24)4.3.3 步进电机选型 (26)4.4 ⼿腕部分出图及主要零部件出图 (27)4.5本章⼩结 (33)第五章直臂部分的三维设计 (34)5.1 ⼿臂的结构的选择及其驱动机构 (34)5.2 滚珠丝杠设计 (34)5.3 锥齿轮设计 (37)5.4 电机选型 (40)5.5 机械⼿直臂部分三维出图及主要零部件出图 (41)5.6 本章⼩结 (44)总结 (45)参考⽂献 (46)致谢 (48)第⼀章绪论1.1前⾔和意义机械⼿是在⾃动化⽣产过程中使⽤的⼀种具有抓取和移动⼯件功能的⾃动化装置，它是在机械化、⾃动化⽣产过程中发展起来的⼀种新型装置。
数控车床自动上下料机械手结构设计和实现机械设计和自动化专业论文设计
目录摘要 (I)Abstract...................................................................................................................... I I 引言 (1)1 研究目标 (2)1.1数控车床自动上下料机械手的研究目的及意义 (2)1.2数控车床自动上下料机械手国内外发展趋势 (2)2 数控车床自动上下料机械手的设计方案 (4)2.1机械手结构的设计 (4)2.1.1机械手的结构类型 (4)2.1.2数控车床自动上下料机械手结构采用方案 (4)2.2数控车床自动上下料机械手手部设计 (5)2.2.1机械手手部的设计要求 (5)2.2.2手爪结构的采用方案 (6)2.3数控车床自动上下料机械手腕部设计 (7)2.4数控车床自动上下料机械手手臂设计 (8)2.5数控车床自动上下料机械手机身机座设计 (9)2.6数控车床自动上下料机械手驱动系统设计 (10)2.6.1驱动系统的分类 (10)2.6.2驱动系统采用方案 (12)2.7数控车床自动上下料机械手传动设计 (12)2.8数控车床自动上下料机械手定位与稳定性设计 (12)2.8.1影响定位精度及平衡的因素 (12)2.8.2平衡机构分类 (13)2.8.3平衡机构采用方案 (13)3 理性分析计算以及主要参数确定 (14)3.1液压传动系统相关计算 (14)3.1.1液压系统方案选择 (14)3.1.2执行元件的选择 (14)3.1.3液压源系统的设计 (14)3.1.4液压传动系统参数确定 (15)3.1.5执行元件计算 (18)3.2电机的选择以及参数计算 (19)3.2.1电机参数计算 (19)3.2.2电机选型 (21)4 数控车床自动上下料机械手控制系统设计 (23)4.1机械手的工作流程 (23)4.2数控车床自动上下料机械手操作面板 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)摘要本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手。
上下料机械手结构设计
上下料机械手结构设计
上下料机械手是工业自动化领域中常见的设备，用于在生产线
上进行物料的搬运和装配。
其结构设计需要考虑以下几个方面：
1. 机械手类型，根据实际需求，可以选择不同类型的机械手，
比如直线运动机械手、旋转机械手、SCARA机械手等。
每种类型的
机械手都有其适用的场景和特点，需要根据具体的作业需求来选择。
2. 关节结构，机械手通常由多个关节组成，关节的结构设计需
要考虑到负载能力、精度要求、速度要求等因素。
常见的关节结构
包括直线传动、齿轮传动、伺服电机驱动等，需要根据具体情况选
择最合适的结构。
3. 末端执行器，末端执行器是机械手的关键部件，用于实际的
物料抓取、放置和装配。
末端执行器的设计需要考虑到抓取力度、
抓取形状、灵活性等因素，常见的末端执行器包括气动夹爪、机械
夹具、吸盘等。
4. 控制系统，机械手的结构设计需要与控制系统相匹配，确保
机械手能够按照预定的路径和速度进行运动。
控制系统通常包括传
感器、编码器、控制器等部件，需要与机械手的结构设计相协调。
5. 安全性考虑，在机械手的结构设计中，需要考虑到安全性因素，确保机械手在运行过程中不会对操作人员或周围环境造成伤害。
这包括安全防护装置的设置、紧急停止系统的设计等。
综上所述，上下料机械手的结构设计需要综合考虑机械手类型、关节结构、末端执行器、控制系统和安全性等多个方面的因素，以
确保机械手在实际生产中能够高效、安全地完成物料的搬运和装配
任务。
自动上下料机械手设计
自动上下料机械手的设计摘要随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。
机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。
本次设计主要设计自动上下料的机械手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。
关键词：机械手，液压驱动，控制系统目录1绪论 (1)2 工业机械手的设计方案 (2)2.1 工业机械手的组成 (2)2.2 上下料机械手的工作原理 (3)2.3 规格参数的选择 (3)2.4 设计路线与方案 (4)2.4.1 机械手的总体设计方案 (4)2.4.2 设计步骤 (4)2.4.3 研究方法和措施 (4)3 机械手各部分的计算与分析 (5)3.1 手部计算与分析 (5)3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 (5)3.1.2 手部的计算和分析 (5)3.2 腕部计算与分析 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求 (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13)3.2.3 腕部摆动油缸设计 (16)3.2.4 选键并校核强度 (18)3.3 臂部计算与分析 (18)3.3.1 臂部设计的基本要求 (18)3.3.2 手臂的设计计算 (20)3.4 机身计算与分析 (28)4 液压系统设计 (29)4.1 液压系统总体设计 (29)4.2 液压元件的选择 (29)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的。
2600T油压机自动上下料机械手结构设计
2600T油压机自动上下料机械手结构设计摘要：为落实发展工厂智能制造理念，改善作业环境，降低职工劳动强度，提高作业安全性。
针对2600T油压机进行自动上下料机械手设计。
自动上下料系统由上料平台、下料平台、对料平台、上料机械手、下料机械手几部分组成，可实现抓取料，送料，码垛功能。
前言：2600T油压机主要加工产品为C70E下侧门板，C80E左右门板等大型板材，最大重量94Kg。
加工过程：安装模具—整垛上料（天车吊运）—单板送料（两人夹持送进模具）—压型—成型板下料（两人夹持拽出模具）—码垛—成品下料（天车吊运）。
人工上下料时，共需作业人员4人。
且作业人员需进入到滑块下方进行操作，存在极大安全隐患，同时作业人员劳动强度较大。
为解决上述问题，根据现场工艺平面对机械手机械结构进行研究设计。
1设计理念：1.1、在不破坏2600T压力机总工艺平面的基础上，进行自动化，智能化升级。
1.2、因现场条件约束[1]，上、下料机械手钢结构采用斜梁单臂结构，不占原厂地的工艺平面。
设计中通过NX软件进行有限元分析，在抓取100KG板材时，钢结构变形量0.26mm。
机械手为五轴联动，最大回转半径4米，可实现上料抓取、对料抓取、送料抓取、下料码垛。
1.3、机械手各部传动为X轴伺服电机带动齿轮、齿条传动，实现横向移动。
Z轴伺服电机带动链轮、链条传动，实现机械手升降。
3个回转轴采用摆线针轮RV减速器，保证机械手回转精度[2]。
一号转臂安装有滚柱式回转支承，提高机械手使用稳定性。
机械手横梁及滑车均安装直线导轨，保证机械手抓取精度，滑枕安装两套平衡风缸，保证了其安全可靠性。
上料机构由6个94KG真空吸盘组成。
下料机构由12个DC24V电磁铁组成，可实现废料和产品的码垛功能。
上、下料传送装置，安装有缓冲平台，有效控制料件对平台的冲击，提高上、下料平台使用寿命。
对料平台上安有5组校对风缸，保证料件的抓取位置。
上、下料平台及对料平台控制线接头，均为航空快插接头，方便拆卸安装。
自动上下料机械手臂及主要零部件设计
自动上下料机械手臂及主要零部件设计自动上下料机械手臂是一种用于工业生产中的自动化设备，主要用于将原材料从储存区域送到生产线上，并将成品从生产线上移出。
它具有快速、精准和高效的特点，可以大大提高生产效率和降低劳动力成本。
在设计自动上下料机械手臂及其主要零部件时，需要考虑以下几个方面：1.机械手臂结构设计：机械手臂应该具有灵活的结构，能够适应不同形状和尺寸的工件。
常见的机械手臂结构包括：伺服电机传动、滑块传动、摆线减速齿轮传动等。
机械手臂的关节数量和布局应根据具体需要进行设计，以保证其灵活性和稳定性。
2.机械手臂控制系统设计：机械手臂的控制系统应该具备高精度的位置控制能力和快速的响应速度。
常用的控制方法包括：PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
控制系统应能够实现自动化的上下料操作，并能够适应不同工况下的控制需求。
3.夹具设计：夹具是机械手臂上用于抓取和移动工件的部件。
夹具的设计应该考虑到工件的形状、尺寸和重量等因素，并保证夹持力的稳定性和安全性。
常见的夹具设计包括机械夹具、气动夹具和真空夹具等。
4.传感器设计：传感器是机械手臂上的重要部件，用于检测工件位置、重量和形状等信息。
常见的传感器包括光电传感器、压力传感器和力传感器等。
传感器的选型和布局应根据具体的应用需求进行设计，以提供准确的反馈信息。
5.安全措施设计：机械手臂在工作时可能存在风险，因此需要设计相应的安全措施来保护操作人员和设备的安全。
常见的安全措施包括急停按钮、防撞装置和速度监控系统等。
总之，设计自动上下料机械手臂及主要零部件需要充分考虑机械结构、控制系统、夹具设计、传感器设计和安全措施等方面的要求，以保证机械手臂的可靠性和性能。
同时，根据具体的应用需求，也需要进行相应的优化和改进，以满足不同的生产场景。
自动上下料机械手毕业设计
自动上下料机械手毕业设计摘要随着工业自动化的不断发展，机械手已经成为了工业自动化生产线上的重要组成部分。
自动上下料机械手是一种能够将物品从一处地方取出并搬运到另外一个地方的机械手。
本文旨在设计一种自动上下料机械手，实现对生产线上原材料和成品的自动化加工。
本设计采用了Arduino单片机和Stepper电机作为控制系统，并通过触摸屏实现对机械手动作的控制。
同时，在机械手末端安装了吸盘，用以实现对物品的吸取和搬运。
最终设计的自动上下料机械手测得平均工作时间为3秒，能够完成对物品的快速、高效、精准的搬运。
关键词：自动上下料；机械手；Arduino；Stepper电机；触摸屏AbstractWith the continuous development of industrial automation, the robot has become an important part of the industrial automation production line. Automatic loading and unloading robot is a kind of robot that can take out and transfer items from one place to another. This paper aims to design an automatic loading and unloading robot, which realizes the automation processing of raw materials and finished products on the production line.This design uses Arduino single chip microcomputer and Stepper motor as the control system, and realizes the control of the robot action through the touch screen. At the same time, a suction cup is installed at the end of the robot to realize the suction and transfer of the items. The designed automatic loading and unloading robot has an average working time of 3 seconds, which can quickly, efficiently and accurately handle the items.Keywords: Automatic loading and unloading; Robot; Arduino; Stepper motor; Touch screen正文1. 引言机械手作为工业自动化生产线上的重要组成部分，其应用已经越来越广泛。
中文圆钢送料机械手上下料机械手毕业设计
中文圆钢送料机械手上下料机械手毕业设计一、设计背景与意义：随着现代工业的快速发展，自动化技术在各个领域得到了广泛应机械手作为自动化生产线的重要组成部分，其在工业生产中具有重要意义。
本次设计的机械手主要应用于中文圆钢送料机上下料作业，通过自动化操作来提高工作效率，降低劳动强度，减少操作错误，提高生产质量。
二、设计原理与流程：1.设计原理：（1）采用机械手抓取圆钢的方式，实现上下料作业；（2）通过光电传感器进行及时感应，确保机械手的精确定位；（3）利用传动装置使机械手能够在三维空间内进行自由移动。
2.设计流程：（1）确定机械手的工作空间，包括上下料区域的尺寸和限制；（2）选择合适的机械手结构和控制系统，确保能够满足作业要求；（3）设计机械手的抓取装置，确定合适的抓取方式和抓取力度；（4）设计传动装置，使机械手能够在三维空间内对准指定位置；（5）设置光电传感器，确保机械手的准确定位；（6）编写控制程序，实现自动化操作。
三、设计目标：（1）实现机械手对中文圆钢的自动上下料作业；（2）提高工作效率，降低劳动强度，减少操作错误，提高生产质量；（3）机械手的工作精度要求达到一定水平，确保圆钢的稳定抓取与放置；（4）机械手的安全性要求高，确保操作人员的人身安全。
四、设计步骤与方法：1.确定机械手的工作空间和限制，根据产线工艺要求确定上下料区域的尺寸和位置。
2.选择适合的机械手结构和控制系统。
常见的机械手结构有串联型、并联型等，根据实际情况选择合适的结构。
3.设计机械手的抓取装置。
根据中文圆钢的形状和重量，确定合适的抓取方式和抓取力度，确保稳定抓取和放置。
4.设计传动装置。
机械手需要实现在三维空间内的自由移动，通过传动装置来实现机械手的运动，如采用电动机和传动带来实现。
5.设置光电传感器。
光电传感器能够及时感应机械手的位置，确保机械手的准确定位。
6.编写控制程序。
通过编写控制程序，实现机械手的自动化操作，并确保其工作稳定和安全。
机床上下料机械手控制系统的设计
机床上下料机械手控制系统的设计机床上下料机械手控制系统的设计机床上下料机械手是指一种用来处理金属和其他材料的自动化设备，用于将原料或成品从一处转移到另一处。
它可以帮助公司提高生产效率，减少人力成本。
机床上下料机械手控制系统的设计是其成功运作的关键。
在本文中，我们将讨论机床上下料机械手控制系统的设计。
第一步：确定机械手的需求在设计机械手控制系统之前，必须确定设备的主要需求。
这将有助于准确确定必要的设备，确保机械手控制系统能够顺利工作。
一般来说，机床上下料机械手的主要需求包括：1.什么样的材料需要被处理？2.需要将材料运输到哪里？3.机床上下料的频率是多少？4.运输的距离是多少？5.需要什么样的精度和速度？6.机械手的重量大小是多少？一旦确定了以上需求，就可以开始设计机械手控制系统的关键部分。
第二步：选择机械手类型机械手有许多不同种类，包括伺服电机、液压机和气动机械手。
选择机械手类型的决策应该优先考虑定位和定向系统，因为这些系统对机械手的精度、速度和精度有很大影响，这在机床上下料机械手控制系统上尤为重要。
第三步：选择使用的控制系统机械手控制系统可以使用计算机程序控制，或者使用硬件控制器，也可以两者结合使用。
计算机程序控制允许更精细的控制，因为可以使用更复杂的反馈机制来调整机械手的动作，但如果系统需要高速度操作，则应使用硬件控制器来保证性能。
第四步：机械手柔性和可编程控制机械手控制系统需要具有一定的柔性和可编程性，以适应不同的应用。
例如，可以在机械手的控制系统中添加工艺过程并设计出一个操作界面，这样操作员就可以按照需要进行调整，提高机械手的灵活性。
第五步：能够预测故障，防止故障发生预测故障并及时检修，可以减少停机时间并延长机械手的使用寿命。
因此，在机械手控制系统中要有能够及时发现故障并进行维护的机制。
总结设计机床上下料机械手控制系统需要充分了解机械手的需求，选择合适的机械手类型和控制系统，并具有灵活性和可编程性。
自动上下料机械手设计毕业论文
自动上下料机械手设计毕业论文自动上下料机械手是一种在工业生产中广泛应用的机械设备，它能够实现自动化的物料输送和加工操作，提高生产效率和品质。
本文将对自动上下料机械手的设计进行详细介绍，包括机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
首先，机械结构设计是自动上下料机械手设计的重要一环。
机械手的结构设计需要考虑到物料的尺寸和重量等因素，以确保机械手能够稳定地抓取和搬运物料。
常见的结构设计包括三轴机械手和六轴机械手，三轴机械手适用于简单的上下料操作，而六轴机械手适用于复杂的搬运和加工操作。
此外，机械手的末端需要根据物料的特点设计相应的夹具，以确保物料的安全和稳定。
其次，控制系统设计是自动上下料机械手设计中的关键环节。
控制系统主要包括机械手的位置控制和力控制。
位置控制使用编码器和传感器等设备，通过实时监测机械手的位置信息来控制机械手的运动轨迹。
力控制使用力传感器和控制算法等设备，通过实时监测机械手的力信息来控制机械手的抓取力度和握持力度。
此外，控制系统还需要具备良好的人机界面，以便操作人员能够直观地监控和控制机械手的运动状态。
最后，安全保护措施是自动上下料机械手设计中必不可少的一部分。
由于机械手在工作过程中可能会遇到各种意外情况，如物料掉落、碰撞等，因此需要采取相应的安全保护措施来避免事故的发生。
常见的安全保护措施包括限位开关、急停开关、安全光栅等设备，它们能够及时检测到异常情况并切断机械手的电源，以确保人员的安全。
综上所述，自动上下料机械手的设计涉及到机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
通过合理地设计和选择，可以使机械手能够实现高效、稳定的上下料操作，并确保人员的安全。
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第2.1节 工业机械手的组成 机械手臂组成成分并不是十分的复杂，主要包括了驱动和执
行机构，在这个基础上加载一个控制系统去控制这个机器,关系 的各个部分如下：
图2.1 工业机械手各部分关系图
第2.2节 规格参数
按照规格和性能,一般包括以下几个方面： 1.抓重:简单来讲就是抓的东西的重量； 2.自由大小及坐标方式:有许多自由度和坐标形式； 3.定位方式:动或者不可以动的机械挡块及一些其他的装置； 4.驱动方式:气、液、手指夹持范围和握力； 8.定位精度； 9.轮廓尺寸； 10.重量：整机重量。
因为该机械手臂的运动是依靠plc液压控制去实现的，对于它的运动形式和定位等，都是由电脑去 完成的，其目的是把涉及到的一些动力学和程序的设计做一些深度的分析。因此,机器人可以在空 间中完成整个机器人的操作,如定位和重复位置。
在我的设计里，运用了很大大学四年所学到的知识。它主要用于代替人 力劳动的单调和频繁操作,其主要优点是：
3.3.2 手臂的设计计算
对于机械手臂的手臂部分的计算，通常先进行大致的判断,然后在大致的判断完成后，按照 运动参数去确定机构的主要尺寸,并进行检验和计算,然后在对我的设计进行修正，提高准确 率。
第4.1节 液压缸
第4.2节 计算和选择液压元件
第5.1节 液压元件的安装
1 .用前需清洗，再来一下压力和密封的检验，合格后装载。 2 .在安装的时候泵以及传动都需要同心度达到非常的高。 3 .正确的安装，不要接错了，上面都是有安装的标记的。 4 .在安装泵上面带有的一些阀门的时候，要看清楚进出油口。 5 .保证良好的封闭性，防止空气进去。 6 .有时候螺钉弄紧了反而不好，所以要注意。
1
第3.1节 手部计算与分析
图3.1 手部受力图(1)
图3.2手部受力图(2)
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第3.2节 腕部计算与分析
图3.4 腕部回转支承处的受力图
腕部位于手臂的前部,手臂和 手的其余部分都是由手臂进行 的。很明显目前来看,活动较 多以及力提及到的部位,在机 械结构中问题更为明显。因为 对于的每一个地方有去驱动系 统和操作元件。从现有的腕部 结构来看,用油缸直接装配的 腕部,只有两个活动度;用机械 传动的腕部,已有三个活动度。
如果想要实现全自动化的生产,仅仅是依靠那些半自动的车床远远 是达不到了其目的的,这还需要一个自由移动的抓取设备,这就使得机械 手臂有了重要的作用,如果在这个半自动化的生产设备上在加载一个机 械手臂去辅助完成,那么就能实现生产的全自动化了,从而节约了人力物 力。 3.铸、锻、焊、热处理等方面
一般而言,对于机械手臂本身所具有的特点，它能够达到国家生产 的要求，如此一来，就带来了足够的经济效益。
第5.3节 一般技术安全事项
在操作时要小心谨慎，避免危险。 在去用扳手调节零件的时候,不要把手放在扳手容易滑动的地方，免的被打到。 紧固全部的螺钉，而且法兰上全部螺钉都要紧好。 所有联锁或锁定装置的校准。 把一些特别的部件放在显眼的地。 不能在工作的情况去进行修理，这样容易出事故。 如果要开启某一个阀门,在这样的情况，眼睛不要对着那个位置。
自动上下料机械手设计
指导教师： 学 生： 学 号： 专 业：公共事业管理
1 工业机械手的设计方案 2 机械手各部分的计算与分析 3 液压系统 4 液压缸的保养与维修
introduction
1.1工业机械手概况
工业机械手是一种新型产品,可以说是一个非常具有前景的科技。 我们的工业机械手从二十世纪后期开始。在国家的支持下,我们 拥有了这些方面许多的科学研究成果,比如这些的机械手臂设计 和生产技术、电子控制的信息技术、运动学、生产机器手臂核心 部件的生产、焊接、装配、搬运等一系列问题,包括100多个喷涂 机器人,但工业机械手的水平与工程应用在国内外有一定的差距。
1.2工业机械手的分类
1.简易型工业机械臂
2.记忆再现型工业机械手 3.计算机数字控制的工业机械手 4.智能工业机械手（机器人）
introduction
1.3 工业机械手在工业生产中的应用
1.建造旋转零件体自动线方面 如果需要作关于旋转体的一些工件,通常都是利用机械手臂去移动
机床上的工件,这样可以让生产时间大幅度发缩短,同时也能降低工人的 工作环境。 2.在实现单机自动化方面
第2.3节 设计路线与方案
2.3.1 设计步骤 1.查阅相关资料；
2.确定研究的技术路线和概念设计； 3.结构和运动学分析； 4.基于一些技术参数，然后进行一系列的复杂计算； 5.校核一些参数； 6.绘制工作装配图草图； 7.绘制总图及零件图等； 8.汇总后对此进行研究。 2.3.2 研究方法和措施 至于设计的方法，运用的是当今的机械设计和液压传动设计,使用关 节坐标。
第5.2节 液压系统的一般使用与维护
1.罐内的油的位置要在一个正常的范围。 2.保持液压油清洁。 3.保持适当的油温，不能超过 4.把里面的空气要清除掉，不然会受到极大的波动。不要在任何低于大气压的吸入管和泵轴的 密封部分泄漏进空气。不要在任何低于大气压的吸入管和泵轴的密封部分泄漏进空气。 5.在最开始的开启泵时，里面要加满油，检查一下。 6.当油泵启动并停止时,应加载安全阀。 7.对于溢流阀要特别注意，它的压力不能大于整个油压系统的最高值。 8.对于电磁阀这个部件，一定要稳定其电压,不然的化其部件里面的线圈就会由于电压过高而 温度升高。 9.对于那些容易损坏的部件要常备，防止突然故障。
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第3.3节 臂部计算与分析
3.3.1 臂部设计的基本要求
为了满足本设计所需要的动作，臂部应这样设计。
手臂或身体的力量通常是由僵硬决定的。在臂节的情况下，一般结构更以悬梁的形式 (水平或垂直)。延长伸缩臂的时间越长，硬度就越低。它的刚度随膨胀而变化。本设计 的综合性能、运动的稳定性能忍受的重力是非常重要的地方。在这里，想要把其材料 的刚度升高，可以把其材料的膨胀长度缩短，除了这个方法，还要注意一些其他的几 个重要的关键因素。