通用上下料气动机械手结构设计
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
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。
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计
毕业论文通用上下料机器人控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1. 1本课题研究背景的意义 (1)1. 2国内外研究动态及发展趋势 (1)1. 3本文的主要工作 (2)2 机械手简介 (3)2. 1机械手的分类32. 2常见机械手分类43 控制方案 (9)3. 1系统控制器的选择93. 2PLC的基本知识103. 3 PLC、电机选型 (12)4 控制系统设计 (17)4. 1 硬件系统设计 (17)4. 2软件系统设计 (20)4. 2. 1 .................................................... 梯形图编语(LD-Ladder Diagram)204. 2. 2控制流程图 (21)4. 2. 3梯形图设计 (22)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)通用上下料机器人控制系统设计摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等。
本文介绍的机械手是由PLC输出控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给可编程控制器PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的通用上下料机械手可在空间内抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：PLC可编程控制器；机械手GENERAL FEEDING ROBOT CONTROL SYSTEMDESIGNABSTRACTMan ipulator is a traditi onal in dustrial robot system task execut ing age ncy, is one of the key comp onents of the robo t The mecha ni cal structure of the man ipulator with ball screw, slider, such as mechanical parts; Has ac motor, frequency converter, sen sors, electrical and other electr onic devices This unit covers the programmable con trol tech no logy, positi on con trol tech no logy, test ing tech no logy, etc Man ipulator is in troduced in this paper by PLC output con trol man ipulator tran sverse and vertical shaft precision positioning, micro switch position signal to host programmable controller PLC; Position feedback signals from the proximity switch to the PLC host computer, through the control of manipulator gripper zhang, so as to realize the fun cti on of mani pulator moveme nt accurately This topic proposed the developme nt of general loading manipulator can catch put objects into space and flexible, can replace artificial to operate at high temperatures and dangerous areas, and can accord ing to the requireme nt of the cha nge and moveme nt of the workpiece process at any time cha nge the related parametersKEY WORDS PLC The programmable controller；manipulator1 绪论1.1 本课题研究背景的意义我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
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。
自动上下料机械手毕业设计
3．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用示教方法编制等。
日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。1979年日本机械手的产值达443亿日元，产量为14535台。其中固定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，是1978年的二倍。具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。截止1979年，机械手累计产量达56900台。在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%～60%的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业，其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。
气动机械手的设计毕业设计(完整)
毕业设计（论文）课题名称：气动机械手的设计专业班级：13机械电子工程***名：***指导教师：201 年月目录摘要 (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机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 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计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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控制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1可编程序控制器的选择及工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1.1可编程序控制器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1.2可编程序控制器的工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.2可编程序控制器的使用步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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。
气动四自由度机械手结构设计正文
摘要针对数控车床设计的一种套类零件自动上下料机构，实现了坯料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。
该机构主要由自动安装夹具，坯料、工件拾取机械手，动力及控制系统组成。
零件的自动定位、夹紧由弹簧涨胎心轴实现，涨胎心轴是以工件的内孔表面定位，由气缸驱动弹性筒夹向外扩涨，实现工件的定位和夹紧的。
坯料、工件的拾取、回放是由单臂形式的机械手通过伸缩、旋转以及俯仰等运动实现的，这些运动均由气缸驱动获得。
本设计中，为实现工件的自动上下料，单臂机械手的运动与涨胎心轴的张合需进行紧密配合。
考虑到所夹持工件的实际尺寸、质量等因素，本机构采用气动夹具、电气控制实现了坯料和工件的拾取、安装、回放过程的自动完成。
本文对气动机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度。
同时，设计了机械手的夹持式手部结构。
关键词：自动上下料；气动机械手；气动夹具；套类零件IAbstractThi s paper is aim ed at desi gn i ng a sl eeve part s aut om ati c bai ti ng a genci es for a C NC l athe.It s func t ion is process i ng the crawls, aut om ati c pos it ioning and cl amping of t he workpi ece.The aut om at i c bait i ng agenci es m ainl y con si st of t he autom at i c fixt ure, the m ani pul at o r for pi ck ing up t he workpi ece and bi ll et s and t he dri ve and cont rol s ys t em.Am ong t hem,the aut om at i c pos it i oni ng and cl am p ing of t he s ets part s i s achi eve d b y t he axi s fet al heart rat e ris ing t o t he workpi ece cent eri ng hol e.W hen cl am pi ng t he workpi ece,fl ex ibl e tube fol der can cent er and cl am p t he c yli ndri cal hol e through t he expansi on and i n fl a ti on;bl ank gras p ing of t he workpi ece and the i nt ervals are achi eve d b y t he m anipul at or arm b y st ret chi ng and rot at ing.In t h e i ssue,i t i s neces s ar y for t he movem ent s of t he m anipul at or arm and the autom at i cal fixt ure Zhang t o requi re t he coordi nat i on.Taki ng int o account that t he actual workpi ece siz e,t he quali t y and t he vari ous feat ures of t he dri ven approach t o the s yst em,we deci de to adopt t he aerod ynam i c cont rol,us i ng com pressed ai r t o achi eve t he movem ent s of t he cl am pi ng fixt ure and m ani pul at or.Keyw ord s:Aut om at i c b ait i ng;P neum ati c m ani pul at or;P neum ati c fixt ure;sl eeve part sII目录摘要............................................................ 错误！未定义书签。
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．
上下料机械手结构设计【带查重】
摘要
在当下生产过程中正在向机械化，与自动化方向发展。
在机械工业中装卸、装配等环节中利用的机械手会越来越广泛。
它可最大限度减少工人的劳动强度，改善产品的生产质量。
上下料机械手采用了两个旋转关节和一个运动关节；两个回转关节完成x，y目标的运动，而移动关节则完成z目标的运动。
工业机械手是一种模仿人手的一部分抓举形式，按照事先设定好的程序，完成抓取、搬运工件等一系列运动。
它在二十世纪五十年代就已经在工厂里工作了，是在搬运机械手的基础上成长起来的一种机器，开始主要实在上下料和搬运工件等工作形势中，随着运用领域的不段发展，当下主要用来夹持工具和完成大部分的作业。
在当代生产中，它可以代替人大部分的工作量，改善工人的活动情况，提高生产效益。
本次设计的上下料机械手主要运用于零件的上下料过程，主要设计一款有上料、回转、平移等具备多种功能形式的上下料机械手。
本次设计的多功能机械手主要从以下几个方面进行设计说明：
第一，概括课题研究的意义，对国内外机械手的特点和发展概况进行了综述，并提出本文的研究内容。
第二，明确抓取机械手的设计要求，对机械手进行功能结构分析，初步提出设计方案，简要说明这些机构中的单元解。
最后结合自己看过和参考的文献，提出自己的总体设计方案。
第三，设计机械手。
首先对机械手抓进行设计，接着设计出腕部回转液压缸以及伸缩臂的设计，同时利用电脑辅助软件对机械手的结构和运动进行仿真。
在设计的过程中对其进行详细的计算，力争使结构合理，起到优化设计的目的。
关键词：上下料、液压、机械手。
气动机械手回转臂结构设计
科 技 创 新
２ ０ １ ３ 年 第２ ８ 期Ｊ 科技创 新 与应 用
气动机械 手 回转臂结构设计
包 欢 欢
（ 中国第一重型机械股份公司 ， 黑龙江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ４ ２ ）
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
上下料机械手设计-文献综述
上下料机械手设计-文献综述上下料机械手的设计前言机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运对象或操作工具的自动操作装置。
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
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。
随着现代技术的高速发展，无人化操作已逐步取代了原始的工作方式。
本文主要讨论了上下料机械手的结构设计，绘出了主要零部件图及系统装配图，完成控制系统的硬件设计，并用计算机绘出电路原理图.关键词：机械手结构设计上下料Forword Manipulator is a kind of manpower and arms to imitatesome of the motor function to crawl at a fixed procedure, removal of the object or operation of the automatic installation tools. Manipulator in the mechanization and automation of the production process to develop a new device. In recent years, as electronic technology, especially the extensive application of the electronic computer, the robot has been the development and production of a high-tech field with the rapid development of a new and emerging technologies, it has more to promote the development of manipulator, making manipulator can better achieve and the mechanization and automation organic integration. It can be a substitute for the arduous work to achieve production mechanization and automation, in theenvironmentally harmful to operate under the protection of personal safety, thus widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and nuclear energy sectors. With the rapid development of modern technology, unmanned operation, has been gradually replacing the primitive methods of work. This paper mainly discusses the upper and lower material manipulator structural design, drawn map of the main components and system assembly, complete control system hardware design, and drawn by computer circuit schematics.Keywords:manipulator structural design top and bottom anticipate研究的目的和意义机械设计制造及其自动化专业是为了培养从事机械设计、制造行业的人才而开设的专业。
《上下料机械手的结构设计》开题报告2300字
[10]冯琳清, 张延迟, 赵晨, et al. 基于S7-200PLC的气动机械手电气传动系统[J]. 智慧工厂, 2017(6):57-61.
日期： 年 月 日
国内机械手的起步之晚可想而知，当下国内机械手的精度水平以及机械手工作时的稳定性都不如国外产品，并且在机械手的控制软件的使用上也较大依赖国外的软件。不过国产机械手价格低，同时能够完成对于精度要求不高的工作任务。这使得国内的机械手可以解决国内一部分的工厂生产任务。一开始国内生产的机械手并不能满足生产车间的需求，有过很多失败的例子，但慢慢地，人们不断从失败中汲取教训，机械手的运作水平有了显著提高。
二、课题设计的目的
随着社会的进步和发展，科技的日益进步，产品更新换代加快，使用专机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点，一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；另一方面，它的柔性不够，难以适应日益加快的变化，不利于产品结构的调整；其次，使用人工会造成劳动强度的增加，容易产生工伤事故，效率也比较低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量生产的需求。基于此，本文根据实际工作，针对客户需求，设计了一种自动上下料机械手，用于工厂生产制造中的上下料，其主要设计过程如下：根据实际工作情况，对上下料过程进行深入研究，确定了本次设计的上下料机械手的工作原理，从而拟定两种设计方案，再根据现有机器情况，最终确定该机械手的设计方案。结合工人现场对物料上下料情况，确立机械手的自动上下料系统。并对机械标准零件通过计算和校核，进行型号的选择。并设计辅助工装，实现精准上下料，提高了上下料效果。
第二阶段（第 2 周）：撰写开题报告,外文翻译；
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。
气动机械手的设计设计
毕业设计（论文）题目：气动机械手的设计系部：机电工程系专业：数控技术班级：姓名：学号：目录摘要 (3)第一章前言1.1机械手概述 (4)1.2机械手的组成和分类 (4)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机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 144.2手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 144.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 154.2.2回转气缸的驱动力矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175 .1 .3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175 .1 .4平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18．5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19摘要在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。
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通用上下料气动机械手
结构设计
集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
通用上下料气动机械手结构设计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。
气动机械手的原理
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。
气动机械手的主要部件和设计要求
根据模块化设计思想，机械手的各模块化机构分别为:立柱、手臂、小臂、手腕和手爪几个部分。
论文选择圆柱坐标式机械手，木设计的机械手具有3个自由度：手臂伸缩；机身回转；机身升降。
木设计的机械手主要由3个大部件和3个气缸组成：手部，采用一个气爪，通过机构运动实现手爪的运动。
臂部，采用直线缸来实现手臂的伸缩。
机身，采用一个直线缸和一个回转缸来实现手臂升降和回转。
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，即手爪的内表而设计成与圆台斜度相同的斜而，即保证了抓取的稳定又不会因“线接触”而影响炮弹的表而质量。
通过对平衡气缸内空气压力快速精
确的调节，实现对某一重量范围内工件的实时平衡状态。
机械手可选择定制功能：平衡系统；垂直提升；负载平衡。
设备回转关节设置刹车系统，可在任意所需要的位置刹车，使机械手可以长期或定期保持需要的状态。
翻转90度、翻转180度和翻转任意角度（MAX270°)；断气保护：设备被意外断气时，设备上的储气罐装置可保证工人正常完成一个循环工作，然后进入刹车状态指不功能：负载指示、到位指示。
误操作保护功能：工件在悬空时不可被释放。
人性化操作手柄：控制按钮和人性化防滑手柄集成一体，让操作人更便捷操纵机体。
工件表面保护：夹具接触工件部位装置保护物件，保证工件表而不会被刮伤。
高效率工作：夹具设置抓取导向，让工件的拾取更高效。
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程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。
分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等；集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。
机械手回转臂的结构优化措施
为防止手臂沿伸缩方向轴线转动、加大承载能力，以及提高运动精度，必须设有导向装置。
伸缩手臂的导向装置需根据伸缩手臂的安装形式、结构及负荷等条件来确定。
用的有单导向杆和双导向杆。
在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难，将旋转气缸安装在底板上，实现机械手的回转运动，使机械手向左或向右摆动。
机械手末端执行器的水平伸缩运动和竖直升降运动各由一个气缸控制，即以最简单的形式，在完全伸出和回缩位置之间进行切换。
具体优化措施：第一，由于最大应力出现在齿轮的齿根处，所以，为了减小应力给齿轮寿命带来的影响，应采用热处理方法增强齿根强度。
第二，由于最大变形出现在手爪受压的地方，长期使用定会加剧磨损，从而间接影响在检测平台上的位置。
因此，对于下半部分手爪结构进行热处理，以增强其耐磨性和强度。