气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计(有设计图纸)
气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计
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5.1 手臂伸缩与手腕回转部分..................................................... 错误！未定义书签。 5.1.1 结构设计 .............................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.2 导向装置 .............................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 .......................................................... 错误！未定义书签。 5.2 手臂升降和回转部分............................................................. 错误！未定义书签。 5.2.1 结构设计 .............................................................................. 错误！未定义书签。 5.3 手臂伸缩气缸的设计............................................................. 错误！未定义书签。 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器............................................. 错误！未定义书签。 5.5 手臂回转用液压缓冲器......................................................... 错误！未定义书签。 6 结论 参考文献 致谢
通用上下料气动机械手结构设计
编号：SM-ZD-30903通用上下料气动机械手结构设计Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives编制：____________________审核：____________________时间：____________________本文档下载后可任意修改通用上下料气动机械手结构设计简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。
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气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，应用特点广泛。
论文介绍了气动机械手的原理，对机械手的主要部件和设计要求做了相关的阐述，另外对机械手回转臂的结构帮了优化措施。
气动机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，特别适用于汽车制造业、食品和药品包装行业、化工行业、精密仪器制造业和军事工业等。
在现代工业技术应用的气动机械手能够实现4个自由度的运动，其各自的自由度的驱动全部由气动肌肉来实现。
最前端的气爪抓取物品，通过气动肌肉的驱动实现各自关节的转动，使物品在空间上运动，根据合理的控制，最终实现机械手的动作要求。
气动机械手回转臂的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向，并按规定的程序工作。
上下料机械手设计(结构设计)任务书 (22)
各阶段工作任务
起止日期
查阅资料，完成总体方案的设计，撰写开题报告。
3.5-3.18
完成液压控制系统和气动机械手装配图。
3.19-4.15
完成机械手的结构设计，主要参数确定。
4.16-5.10
完成机械手传动方式的论证和选择，机械手各结构的设计计算。
5.11-5.18
设计修改完善,完成论文终稿。
3、该机械手能抓取重物,机械手的双臂可同时升降并在水平面内一起作90°回转，升降动作；装在手臂前端的手，可作夹紧或松开工件的开闭动作；
主要任务及目标
1、完成上下料机械手的整体设计，包括:手部、手腕、手臂和机身等结构部件的设计。
2、用CAD完成机械手的总装配图,零件图。
[1]孙志礼,冷兴聚,魏延刚等.机械设计[M].沈阳：东北大学出版社,2016：19-25.
[2]刘朝儒,彭福荫,高政一.机械制图[M].北京：高等教育出版社,2016：25-30.
[3]李允文.工业机械手设计.机械工业出版社[M],2017. 88-97
[4]孙桓陈作模.机械原理[M].高等教育出版社,2016.145-151.
附件3
毕业论文（设计）任务书
学生姓名
指导教师姓名
论文（设计）题目
上下料机械手设计（结构设计）
下达任务日期
任务起止日期
主要研究内容及方法
1、是为普通车床而设计的一种自动上下料装置的机械手；
2、对机械手进行了总体方案的设计，确定坐标型式、自由度和机械手的技术参数,确定该机械手的手臂的回转机构和升降机构，及手部结构。
5.19-5.26
任务下达人签名
任务接收人
签名
教研室指导小组组长签名
气动机械手的设计及其PLC控制系统(含CAD图纸)
河南科技学院2012届本科毕业论文（设计）论文题目：气动机械手的设计及其PLC控制系统学生姓名：周文涛所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：安爱琴完成时间：2012年 5月 10日摘要本文设计了一种气动搬运机械手，其控制部分采用PLC控制系统。
论文首先对气动机械手的功能进行分析，确定了总体方案，并设计了驱动系统原理图。
由设计参数对机械手的主要组成部分进行选型，并对其进行三维建模，用于演示其工作原理。
然后，根据控制要求，对PLC进行了选型，编写出了控制系统的梯形图程序，并绘制出了硬件接线图。
关键词：机械手，PLC，气压传动AbstractKeywords: Manipulator，PLC，Pneumatic Transmission目录1 绪论由于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域的需要，能代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化、，在有害环境下操作以保护人身安全的机械手得到了广泛的应用。
机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一，它可以根据各种自动化设备的工作需要，按照预定的控制程序动作。
因此，在机械加工、冲压、锻造、铸造、装配和热处理等生产过程中被广泛用来搬运工件，借以减轻工人的劳动强度；也可以自动取料、上料、卸料和自动换刀的功能，气动机械手是机械手的一种，它具有结构简单，重量轻，动作迅速、平稳、可靠和节能等优点。
机械手技术涉及到力学、机械学、液压气压传动、自动控制、传感器和计算机等多学科领域，是一门跨学科的综合技术。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程的多功能机器，它有多自由度，可代替人的劳动，以便在复杂、恶劣的环境中工作。
1.1 设计背景工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和适应各种复杂环境的能力，在国民经济领域中有着广阔的发展和应用前景。
气动通用上下料机械手设计——机械结构设计(有设计图纸)
气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计摘要：本文通过对关键词上下料，机械手，气缸。
Mechanical Structural Design of Air Pressure Drive Upper and Lower Material ManipulatorAbstract: At first, thKey words:upper and lower material, manipulator, air cylinder.目录1 绪论 (1)机械手概述 (1)6 结论 (1)参考文献 (2)致谢 (5)1 绪论机械手概述工业6 结论一、机械手为通用机械手，它的适用面广。
选用圆柱座标和四自由度。
机械手的各执行机构，包括:手部、手腕、手臂等部。
手部可改换，既能够用夹持式手指来抓取棒料工件，又能够用气流负压式吸盘来吸取板料工件。
二、该机械手能够选择配置普通的夹持手指，以抓取一般工件;也可改换喷射式气流负压吸盘，以吸附玻璃、墙地砖等板料及光盘、磁盘等薄型不透气工件，使机械手的用途更多，利用范围更广。
另外，该机械手既能够用于搬运小型零件，也可供教学、实验利用。
3、腕部采用回转结构，能够实现回转运动，手臂采用双作用式汽缸，能够实现伸缩、起落、回转运动。
手臂能够实现直线运动:伸缩、起落、横移运动；回转运动:水平回转、左右摆动运动；直线运动与回转运动的组合(即螺旋运动)；两直线运动的组合(即平面运动)；两回转运动的组合(即空间曲面运动)。
4、各汽缸运动都采用液压缓冲器，通过定位块，定位拉杆，实现缓冲与定位。
液压缓冲器定位准确，精度高。
参考文献[1]徐元昌.工业机械人.北京:中国轻工业出版社，1996[2]张建民.工业机械人.北京:北京理工大学出版社，1988[3]蔡自兴.机械人学的进展趋势和进展战略.机械人技术，2001, 4[4]周洪.气动技术的新进展.液压气动与密封，1999, 5[5]金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机械人进展势态分析.机械人技术与应用2001, 2[6]王雄耀.近代气动机械人(气动机械手)的进展及应用.液压气动与密，1999，5[7]周伯英.工业机械人设计.北京:机械工业出版社，1995[8]龙立新.工业机械手的设计分析.焊工之友，1999, 3[9]王承义.机械手及其应用.北京:机械工业出版社，1981[l0]工业机械手设计基础.天津大学《工业机械手设计基础》编写组编.天津: 天津科学技术出版社，1979[1l]李哲.冲压床自动上、下料机械手的研制，研究与设计，2001, 5[12]赵丽萍.气动机械手应用事例分析.上海轻工业高等专科学校学报，1993, 1[13]严学高，孟正大.机械人原理.南京:东南大学出版社，1992[14]张新华.冲床自动送料机的原理及设计.锻压技术，1993, 5[15]机械设计师手册.北京:机械工业出版社，1986[16]机械设计，西安交通大学机械原理及机械零件教研室编.北京:人民教育出版社，1973[17]黄锡恺，郑文伟.机械原理.北京:人民教育出版社，1981[18]成大先.机械设计图册.北京:化学工业出版社，1985[19]王宣银.气动机械臂的控制原理及其实现.机械工程师，2001, 2[20]钱东海，马毅潇，赵锡芳.双臂机械人时刻最优轨迹计划研究.机械人，1999, 21[21]瞻启贤.自动机械设计.北京:轻工业出版社，1987[22]徐湘.机械设计手册.北京:化工业出版社，1991[23]关多友.关节式机械手位置的计算式和程序.山东建材学院学报，1998,12[24]华大年等.机构分析与设计.北京:纺织工业出版社，1985[25]尹自荣.数控上下料机械手的研究及应用.锻压机械，1994, 6[26](旧)高井宏幸等.工业机械人的结构与应用.北京:机械工业出版社，1977[27] Schneider Ditmar. Otto voo TIPS No. 87/1994. FESTO Pneumatic. Esslingen.致谢本文是在我尊重的导师马清艳的悉心指导下完成的。
车床上下料机械手的设计(含全套CAD图纸)
Abstract..........................................................................................................................................................2
5 PLC 控制系统设计........................................................................................................................ 32
结 论..........................................................................................................................................................34
2 工业机械手的总体设计方案...................................................................................................... 5
2.1 工业机械手传动方案设计............................................................................................................ 5 2.2 工业机械手运动方案设计............................................................................................................ 5
通用上下料气动机械手结构设计
通用上下料气动机械手结构设计1. 引言气动机械手的应用越来越广泛，特别是在现代自动化生产线上，经常需要进行物料的上下料操作。
对于那些需要频繁上下料的生产线来说，使用气动机械手可以极大地提高生产效率。
因此，对于气动机械手的结构设计和性能优化具有重要的意义。
本文将介绍一种通用的上下料气动机械手结构设计，并对设计方案进行详细讲解。
该设计方案具有较高的通用性和可靠性，适用于各种不同的生产线。
2. 设计方案2.1 总体结构该气动机械手主要由以下部分组成：•履带•手臂•爪子•气源系统其中，手臂和爪子通过两个关节连接，可以实现360度的旋转和上下运动。
同时，手臂和爪子的长度可以根据不同的生产线要求进行调整。
履带可以根据不同的生产线场地要求进行更换，以适应不同的地形。
2.2 手臂结构手臂结构由两个关节组成，可以分别实现水平方向和垂直方向的运动。
关节的设计采用了球面联轴器，可以实现较大的角度范围内的旋转。
在关节处采用了弹簧缓冲机构，可以减小机械手在运动过程中的震动和冲击。
手臂的材料选择采用了航空铝合金，具有较高的强度和轻量化的特点。
同时，在航空铝合金上采用了严格的表面处理和磨光，可以大大提高机械手的表面硬度和耐腐蚀性。
2.3 爪子结构爪子结构采用了气动夹爪，可以根据需要自由开合。
在夹爪内部采用了弹簧缓冲机构，可以减小夹爪在夹取物料时的冲击力，保证物料的安全性。
爪子材料采用了弹性优良的合金钢，可以大大提高夹爪的使用寿命。
2.4 气源系统气源系统主要由气源、调压器、滤波器、气管和控制阀组成。
气源和调压器的选型需要考虑机械手的使用场地和工作要求，以确定气源稳定性和调压器的性能指标。
滤波器的作用是过滤气源中的杂质和水分，从而保证气源的稳定性和纯度。
气管的材料选择需要考虑机械手的使用环境和工作场地，以确保气管的强度和耐腐蚀性。
控制阀的设计采用了电磁控制阀，可以对机械手的动作进行精确控制。
控制阀的选型需要考虑机械手的运动速度和精度，以确定控制阀的参数和性能。
气动机械手设计内含计算步骤及尺寸装配图等等
气动机械手设计内含计算步骤及尺寸装配图等等课题名称：气动机械手的设计专业班级：学生姓名：指导教师：201 年月名目摘要 (4)第一章前言1.1机械手概述 (5)1.2机械手的组成和分类 (5)1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.6机械手的操纵方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.7机械手的要紧参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.1.3手部夹紧气缸的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 194.2手腕的驱动力矩的运算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 194.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 204.2.2回转气缸的驱动力矩运算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 第五章手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245 .1 .3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255 .1 .4平稳装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．265.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26．5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．265.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．275.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．275.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27第六章机械手的PLC操纵设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1可编程序操纵器的选择及工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1.1可编程序操纵器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1.2可编程序操纵器的工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.2可编程序操纵器的使用步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 第七章结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 专业相关的资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31摘要在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。
上下料机械手结构 控制系统设计
上下料机械手结构控制系统设计目录第1章绪论 (3)1.1选题背景 (3)1.2设计目的 (3)1.3现状与发展前景 (4)1.4设计任务 (5)1.5设计原则 (6)第2章设计方案的论证 (6)2.1机械手总体方案的选择 (6)2.2机械手腰座结构的设计 (9)2.3机械手的手臂结构设计 (11)2.4机械手腕部的结构设计 (12)2.5机械手的结构设计 (14)2.6机械手整体驱动的设计 (17)2.7机器人手臂的平衡机构设计 (17)3、机械手控制系统的设计 (18)3.1机械手控制系统硬件设计 (18)3.2机械手控制系统软件设计 (25)结论 (26)第4章控制系统的设计 (27)4.1机械手控制系统硬件设计 (27)4.2机械手控制系统软件设计 (34)参考文献 (36)附录 (38)致谢 (50)第1章绪论1.1 选题背景随着工业自动化程度的提高，工业现场中有很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。
这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。
例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。
机械手是在机械自动化生产过程中发展起来的可以模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
机械手生产中应用中可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度、保证产品质量、提高劳动生产力、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
自动上下料机械手【含全套CAD图纸和WORD说明书】
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Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ Ｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ Ｂａｔｃｈ ＤＯＣ ＴＯ ＰＤＦ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ２０１２．４．８１６．１６２９， ｐｌｅａｓｅ ｒｅｇｉｓｔｅｒ！ 黑龙江工程学院本科生毕业设计
电气控制系统采用ＯＭＲＯＮ可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。 国内外实际使用的多是定位控制的机械手，没有“视觉”和“触觉”反馈。目 前，世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能够对所抓 取的工件进行分辨，能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确地在机器 上定位、定向。 为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由 视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是 所要抓取的工件。 为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方 法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与 物件的滑动位移，来修正握力。 因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能： （１）能准确地抓住方位变化的物体； （２）能判断对象的重量； （３）能自动避开障碍物； （４）抓空或抓力不足时能检测出来。 这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械 手”，它是有发展前途的。 现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用 是代替从事繁重的工作，危险的工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤 其明显。至于像汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决 不能说是好的。虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小 部分工序，其原因是，工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手 工作的范围很狭小，这是主要原因。经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约 人力从经济上看，不一定总是合算的。然而，利用机械手或类似机械设备节省人力 和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问 题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。 上料机械手和卸料机械手相对，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机铝棒料的搬 运及高温棒料的自动上料作业，最大抓取棒料直径可达１８０ｍｍ，最大抓握重量可达 ３０公斤，最大行走距离为１２００ｍｍ。根据作用要求和载荷情况，机械手各关节运动速 度可调。移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行
气动上下料机械手手部结构的设计与分析
结构 ， 因为其结构简单 ， 传动可 靠， 特别是采用无
关节的手指形式 ， 使抓取 误差 更小 ， 心精 度更 定 弹的 自 重完全由手爪 的下表面来克服 ， 通过受力 高． 具体结构见 图 ３ 其中， ， 机械手外罩通过螺母紧 分析确定手指的支持力 ； 由于齿轮齿条之 间相互 固在气缸缸体上 ， 活塞杆利用 自身 的螺纹与齿条 啮合 ， 必然存在相互作用 ， 且活塞杆与齿条相联 ， 联接 ， 手爪通过螺钉与扇形齿轮联接 ， 扇形齿轮通 所以， 根据活塞杆的推力即可得 出齿轮 的受力情 过圆柱销与外罩联接 ， 即通过活塞杆 的往复运动 况， 实现了手爪 的张开与闭合． 由于销与扇形齿轮 的 （） ２ 确定等效边界条件 ： 由于机械手的张开和 联接属于间隙配合 ， 所以它们之间存在剪切危险 ， 闭合是通过扇形齿 轮与齿条之 间的啮合实现 ， 其 经过校核， 其剪切应力满足要求． 回转 中心即为销轴处 ， 所以， 应在销轴的位置增加 ２３ 机械手 手部 结构分 析 ． 约束 ．
２２ 机械手手部结构设计 ． 机械手的手部 是机械手上承担抓取工件 的 机构 ， 由于被抓取物件（ 炮弹 ） 的形状近似于圆台， 所以， 其手爪采用特殊的 Ｖ字型结构， 即手爪 的内 表面设计成与圆台斜度相同的斜面， 即保证 了抓 取的稳定又不会因“ 线接触” 而影响炮弹的表 面质 量． 机械手手部 的驱动装置采用齿轮齿条杠杆式
该工作过程受检测进程的限制 ， 工人劳动强度大 ， 控制系统包 括主控制 柜 、 控制 面板 （ 态显 状 且不易确保炮弹在检测平 台上的位置． 了解决 示 、 为 按钮） 和位 置检测装置 【． ２ 位置检测装置主要 Ｊ
用来检测机械手的工作是否到 上述问题 本文设计一套 采用单片机控制 的带有 由行程开关组成 ， 摩擦轮压紧装置的气动上 下料机械手． 机械手手 位 ， 并把相关信号传递给控制 中心 以便进行下一 部结构的设计将影响炮弹的表面质量及其在检测 步的动作． 在整个过程 中， 主要控制 ：１ 气动系统 （） 平台上的位置， 进而影 响检测结果 ， 因此运用有 限 电磁阀的得电 、 失电 ；２ 步进电机 、 （） 交流电机的启 停止 ；３ 键盘显示 、 （） 指示灯． 元分析方法对所设计 的结构进行应 力分析 、 位移 动 、 分析， 并对结构进行优化设计．
通用上下料气动机械手结构设计
安全管理编号：LX-FS-A75716 通用上下料气动机械手结构设计In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑通用上下料气动机械手结构设计使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
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气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，应用特点广泛。
论文介绍了气动机械手的原理，对机械手的主要部件和设计要求做了相关的阐述，另外对机械手回转臂的结构帮了优化措施。
气动机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，特别适用于汽车制造业、食品和药品包装行业、化工行业、精密仪器制造业和军事工业等。
在现代工业技术应用的气动机械手能够实现4个自由度的运动，其各自的自由度的驱动全部由气动肌肉来实现。
最前端的气爪抓取物品，通过气动肌肉的驱动实现各自关节的转动，使物品在空间上运动，根据合理的控制，最终实现机械手的动作要求。
气动上下料机械手手部结构的设计与分析报告
气动上下料机械手手部结构的设计与分析StructureDesignAndAnalysisOfTheFingerOfPneumaticManipulator摘要：以炮弹径长自动检测生产线上搬运炮弹机械手的手部结构为研究对象，采用单片机对其气压驱动装置进行顺序控制，为保证结构设计的合理性，在论述系统组成、机械手运动、坐标形式及运动围的基础上，运用有限元分析方法对手部结构进行分析和优化改进，结构设计满足验算结果要求。
关键词：机械手；手部结构；结构设计；有限元分析在炮弹径长自动检测生产线上，要检测不同长度炮弹的外径值是否都在规定的尺寸公差，如果在这个围，此炮弹合格；反之，炮弹就成为需要修复的产品或是废品。
该工作过程受检测进程的限制，工人劳动强度大，且不易确保炮弹在检测平台上的位置。
为了解决上述问题，本文设计一套采用单片机控制的带有摩擦轮压紧装置的气动上下料机械手。
机械手手部结构的设计将影响炮弹的表面质量及其在检测平台上的位置，进而影响检测结果，因此运用有限元分析方法对所设计的结构进行应力分析、位移分析，并对结构进行优化设计。
1 系统组成整个系统分为控制系统、驱动系统和执行系统三大部分[1]，系统组成如图1所示。
1.1控制系统控制系统包括主控制柜、控制面板（状态显示、按钮）和位置检测装置[2]。
位置检测装置主要由行程开关组成，用来检测机械手的工作是否到位，并把相关信号传递给控制中心以便进行下一步的动作。
在整个过程中，主要控制：（1）气动系统电磁阀的得电、失电；（2）步进电机、交流电机的启动、停止；（3）键盘显示、指示灯。
1.2驱动系统整个系统需处于洁净的环境中，以确保检测的准确可靠，因此采用气压驱动[3]，即保证了环境的清洁，又满足了机械手运动快速性的要求。
1.3执行系统执行系统分为上下料系统和检测系统两部分。
上下料系统包括机械手手爪的夹紧与开、摩擦轮和机械手手臂的上升与下降、机械手手臂的移动；检测系统包括炮弹旋转、测头移动和顶炮弹用活塞杆的伸出和收回。
自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计
自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计摘要：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直臂与夹持部件进行三维设计，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 二维设计中图分类号：TH24目录摘要 (I)目录 (III)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 (3)2 机械手直臂部分的总体设计 (4)2.1 执行机构的选择 (4)2.2 驱动机构的选择 (4)2.3 传动结构的选择 (5)2.4 机械手的基本形式选择 (6)2.5 机械手直臂部分的主要部件及运动 (7)2.6 机械手的技术参数 (8) (9)3 机械手手爪的三维设计 (10)3.1 手部设计基本要求 (10)3.2 典型的手部结构 (10)3.3 机械手手爪的设计计算 (10)3.3.1 选择手爪的类型及夹紧装置 (10)3.3.2 手爪夹持范围计算 (11)3.3.3 滑动丝杠设计 (12)3.3.4 直齿轮设计 (14)3.3.5 电机选型 (15)3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 (16) (18)4 机械手手腕部分的三维设计 (19)4.1 腕部设计的基本要求 (19)4.2 腕部的结构以及选择 (19)4.2.1 典型的腕部结构 (19)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (20)4.3 腕部的设计计算 (20)4.3.1 蜗轮轴的设计计算 (20)4.3.2 蜗轮齿轮设计 (22)4.3.3 步进电机选型 (23)4.4 手腕部分出图及主要零部件出图 (24) (30)5 直臂部分的三维设计 (31)5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 (31)5.2 滚珠丝杠设计 (31)5.3 锥齿轮设计 (34)5.4 电机选型 (36)5.5 机械手直臂部分三维出图及主要零部件出图 (37)5.6 本章小结 (40)6.总结 (41)液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
气动机械手回转臂结构设计
气动机械手回转臂结构设计作者：包欢欢来源：《科技创新与应用》2013年第28期摘要：气动机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
本次设计的机械手是通用气动上下料机械手，是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动强度大和操作单调频繁的生产场合。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
关键词：气动机械手；设计；优化气动机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
在现代工业技术应用的气动机械手能够实现4个自由度的运动，其各自的自由度的驱动全部由气动肌肉来实现。
最前端的气爪抓取物品，通过气动肌肉的驱动实现各自关节的转动，使物品在空间上运动，根据合理的控制，最终实现机械手的动作要求。
气动机械手回转臂的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向，并按规定的程序工作。
1 气动机械功能以及优点气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。
它巧妙地应用力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的位移，就可在空间内平衡移动定位负荷。
重物在提升或下降时形成浮动状态，靠气路实现微重力的物料位移，操作力受工件重量影响。
无需熟练的点动操作，操作者用手推拉重物，就可以把重物正确地放到空间中的任何位置，或者通过操作台控制工件的位移。
可完成以下动作：送料、预夹紧、手臂上升、手臂旋转、小臂伸长、手腕旋转。
图1 机械手回转臂系统工作原理图气动技术有以下优点：（1）全程平衡、运动顺滑，可使不同物料或工件达到重力平衡状态，实现物料的精确位移操作。
气动机械手系统设计(含全套CAD图纸)
说明书设计题目：气动机械手系统设计专业年级： 2011级机械制造及其自动化学号： ********* 姓名：指导教师、职称：2015 年 05 月 27 日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 .......................................................... - 1 -1.1 本课题的目的和意义 ............................................ - 1 -1.2 本课题研究的主要内容、预期结果、关键问题和相关发展趋势 ........ - 1 -1.2.1 本课题研究的主要内容 .................................... - 1 -1.2.2 预期设计结果 ............................................ - 1 -1.2.3 关键问题 ................................................ - 1 -1.2.4 相关发展趋势 ............................................ - 2 -1.3 本课题的设计方法 .............................................. - 2 -1.4 系统功能说明 .................................................. - 3 - 第二章机械手气动系统设计 ............................................ - 4 -2.1 明确机械手的工作要求 ......................................... - 4 -2.1.1 气动机械手结构示意图分析 ................................ - 4 -2.1.2 工作要求 ................................................ - 5 -2.1.3 运动要求 ................................................ - 5 -2.1.4 动力要求 ................................................ - 5 -2.2 设计气动控制回路 ............................................. - 5 -2.2.1 列出气动执行元件的工作程序 .............................. - 5 -2.2.2 作X-D线图，写出执行信号的逻辑表达式 .................... - 6 -2.2.3 画出系统的逻辑原理图 .................................... - 7 -2.2.4 画出系统的气动回路原理图 ................................ - 7 - 第三章气缸及气动元件设计 ........................................... - 10 -3.1 手臂回转、伸缩、夹紧、升降气缸的设计 ........................ - 10 -3.3.1 确定气缸类型 ........................................... - 10 -3.3.2 气缸内径计算 ........................................... - 10 -3.3.3 选择气缸 ............................................... - 11 -3.3.4 验算气缸力的大小 ....................................... - 11 -3.3.5 活塞杆直径d的校核 ..................................... - 12 -3.3.6 耗气量计算 ............................................. - 13 -3.2 选择气动控制元件 ............................................ - 14 -3.2.1 选择主控气动换向阀 ..................................... - 14 -3.2.2 选择行程阀 ............................................. - 14 -3.2.3 选择手控换向阀 ......................................... - 15 -第四章机械手控制系统的设计 ......................................... - 16 -4.1 控制系统分析 ................................................ - 16 -4.1.1 总体控制要求 ........................................... - 16 -4.1.2 PLC机械手的动作分析.................................... - 16 -4.1.3 系统硬件配置 ........................................... - 17 -4.2 系统变量定义及分配表 ........................................ - 17 -4.2.1 输入/输点数分配 ........................................ - 17 -4.2.2 输入/输出点地址分配 .................................... - 18 -4.2.3 系统接线图 ............................................. - 18 -4.2.4 PLC外围接线图.......................................... - 19 -4.3 控制系统程序设计 ............................................ - 20 -4.3.1 控制程序流程图设计 ..................................... - 20 -4.3.2 程序设计（梯形图） ..................................... - 21 - 第五章 PLC机械手的程序调试.......................................... - 28 -5.1 系统调试及结果分析 .......................................... - 28 -5.1.1 PLC程序调试及解决的问题................................ - 28 -5.1.2 PLC与上位机联调........................................ - 28 -5.1.3 结果分析 ............................................... - 28 - 第六章设计总结 ..................................................... - 30 - 参考文献 ............................................................ - 31 - 致谢词 .............................................................. - 32 -摘要机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
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气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计摘要：本文通过对关键词上下料，机械手，气缸。
Mechanical Structural Design of Air Pressure Drive Upper and LowerMaterial ManipulatorAbstract: At first, thKey words:upper and lower material, manipulator, air cylinder.目录1 绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的组成和分类.............................................................. 错误！未定义书签。
1.2.1 机械手的组成...................................................................... 错误！未定义书签。
1.2.2 机械手的分类...................................................................... 错误！未定义书签。
1.3国内外发展状况...................................................................... 错误！未定义书签。
1.4课题的提出及主要任务.......................................................... 错误！未定义书签。
1.4.1 课题的提出.......................................................................... 错误！未定义书签。
1.4.2 课题的主要任务.................................................................. 错误！未定义书签。
2 机械手的设计方案.................................................................... 错误！未定义书签。
2.1机械手的座标型式与自由度.................................................. 错误！未定义书签。
2.2机械手的手部结构方案设计.................................................. 错误！未定义书签。
2.3机械手的手腕结构方案设计.................................................. 错误！未定义书签。
2.4机械手的手臂结构方案设计.................................................. 错误！未定义书签。
2.5机械手的驱动方案设计.......................................................... 错误！未定义书签。
2.6机械手的控制方案设计.......................................................... 错误！未定义书签。
2.7机械手的主要参数.................................................................. 错误！未定义书签。
2.8机械手的技术参数列表.......................................................... 错误！未定义书签。
3 手部结构设计............................................................................ 错误！未定义书签。
3.1夹持式手部结构...................................................................... 错误！未定义书签。
3.1.1 手指的形状和分类.............................................................. 错误！未定义书签。
3.1.2 设计时考虑的几个问题...................................................... 错误！未定义书签。
3.1.3 手部夹紧气缸的设计.......................................................... 错误！未定义书签。
3.2气流负压式吸盘...................................................................... 错误！未定义书签。
4 手腕结构设计............................................................................ 错误！未定义书签。
4.1手腕的自由度.......................................................................... 错误！未定义书签。
4.2手腕的驱动力矩的计算.......................................................... 错误！未定义书签。
4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩.............................................. 错误！未定义书签。
5 手臂结构设计............................................................................ 错误！未定义书签。
5.1手臂伸缩与手腕回转部分..................................................... 错误！未定义书签。
5.1.1 结构设计.............................................................................. 错误！未定义书签。
5.1.2 导向装置.............................................................................. 错误！未定义书签。
5.1.3 手臂伸缩驱动力的计.......................................................... 错误！未定义书签。
5.2手臂升降和回转部分............................................................. 错误！未定义书签。
5.2.1 结构设计.............................................................................. 错误！未定义书签。
5.3手臂伸缩气缸的设计............................................................. 错误！未定义书签。
5.4手臂伸缩、升降用液压缓冲器............................................. 错误！未定义书签。
5.5手臂回转用液压缓冲器......................................................... 错误！未定义书签。
6 结论 (1)参考文献 (2)致谢 (4)1 绪论1.1 机械手概述工业6 结论1、机械手为通用机械手，它的适用面广。
选用圆柱座标和四自由度。
机械手的各执行机构，包括:手部、手腕、手臂等部。
手部可更换，既可以用夹持式手指来抓取棒料工件，又可以用气流负压式吸盘来吸取板料工件。
2、该机械手可以选择配置普通的夹持手指，以抓取一般工件;也可更换喷射式气流负压吸盘，以吸附玻璃、墙地砖等板料及光盘、磁盘等薄型不透气工件，使机械手的用途更多，使用范围更广。
另外，该机械手既可以用于搬运小型零件，也可供教学、实验使用。
3、腕部采用回转结构，可以实现回转运动，手臂采用双作用式汽缸，可以实现伸缩、升降、回转运动。
手臂可以实现直线运动:伸缩、升降、横移运动；回转运动:水平回转、左右摆动运动；直线运动与回转运动的组合(即螺旋运动)；两直线运动的组合(即平面运动)；两回转运动的组合(即空间曲面运动)。
4、各汽缸运动都采用液压缓冲器，通过定位块，定位拉杆，实现缓冲与定位。
液压缓冲器定位准确，精度高。
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