【优秀毕设】自动上下料机械手设计

中国石油大学（北京）现代远程教育

毕业设计（论文）

机械设计制造及其自动化方向

——自动上下料机械手设计

姓名：

学号： 200808108461

性别：男

专业: 机械设计制造及其自动化

批次： 0809

层次：专升本

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指导教师：

2011年4月22日

目录

第一章绪论 (4)

1.1工业机械手概况 (4)

1.2工业机械手的分类 (4)

1.3工业机械手的发展趋势 (5)

1.4本章小结 (6)

第二章工业机械手的设计方案 (7)

2.1工业机械手的组成 (7)

2.2规格参数 (8)

2.3设计路线与方案 (8)

2.4本章小结 (9)

第三章机械手各部分的计算与分析 (10)

3.1手部计算与分析 (10)

3.1.1 输入输出力的比率分析 (10)

3.2 腕部计算与分析 (13)

3.2.1腕部设计的基本要求 (13)

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 (17)

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)

3.5 本章小结 (28)

第四章液压系统 (29)

4.1液压缸 (29)

4.2计算和选择液压元件 (31)

4.2.1液压泵的选取要求及其具体选取 (31)

4.2.2选择液压控制阀的原则 (33)

4.2.3选择液压辅助元件的要求 (33)

4.2.4具体选择液压原件 (33)

4.3本章小结 (34)

第五章液压缸的保养与维修 (36)

5.1液压元件的安装 (36)

5.2 液压系统的一般使用与维护 (36)

5.3 一般技术安全事项 (36)

第六章机械手控制系统 (37)

结论 (38)

参考文献 (39)

致谢 (40)

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,机械手首先是从美国开始研制的，1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。工业机械手是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工作或握持工具进行操作的自动化技术装备。机械手可以在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产。工业生产上应用的机械手，由于使用场合和工作要求的不同，技术复杂程度也有很大差别。但他们都有类似人的手臂、手腕和手的部分动作及功能；一般都能按预定程序，自动地、重复循环地进行工作。实践证明：工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用机械手是有效的；此外，他能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。

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