通用上下料气动机械手结构设计参考文本
机械手结构设计范文
机械手结构设计范文机械手是一种用于完成各种复杂工业操作的机械装置，它可以根据指令自动移动、抓取、放置等动作，广泛应用于制造业、装配线等领域。
机械手的设计涉及到结构设计、运动学和控制等多个方面，下面将详细介绍机械手的结构设计部分。
机械手的结构设计主要包括机械结构、传动装置和末端执行器等几个方面。
首先是机械结构的设计。
机械结构是机械手的支撑和运动的基础，通常由基座、臂杆、连接件和关节等部分组成。
基座是机械手的底座，用于固定整个机械结构，承受机械手的重量和运动所产生的力矩。
臂杆是机械手的主要构件，用于支撑和传输力矩，通常由阻尼材料和强度高的合金材料制成。
连接件用于连接臂杆和关节，通常采用螺纹、销轴等方式进行固定。
关节是机械手的运动部件，通常采用电机和减速机组成的驱动装置，为机械手提供各个关节的运动能力。
其次是传动装置的设计。
传动装置是将电机输出的转矩和转速传递给机械手的关节，使机械手能够完成各种动作。
常见的传动装置包括减速器、联轴节和皮带传动等。
减速器主要用于降低电机的输出转速，增加输出转矩，以满足机械手的动力需求。
联轴节用于连接电机和减速器，保证能量的传递和机械手的运动精度。
皮带传动是通过皮带和齿轮的组合，将电机的转矩和转速传递给机械手的关节，具有传动平稳、噪音小的特点。
最后是末端执行器的设计。
末端执行器是机械手的“手”，用于完成抓取、放置等动作。
常见的末端执行器包括机械爪、真空吸盘和磁力夹具等。
机械爪是一种利用机械结构进行抓取和放置的装置，根据不同的工件形状和尺寸，设计不同形式的机械爪，以实现精准的抓取。
真空吸盘是通过产生负压，将工件吸附在吸盘上，完成抓取和放置的动作。
磁力夹具是利用磁力吸附工件，实现抓取和放置的装置，具有不损伤工件表面和可靠性高的特点。
总之，机械手的结构设计是机械手设计中的关键环节，合理的结构设计可以提高机械手的承载能力、运动精度和可靠性，从而提高工作效率和质量。
在进行结构设计时，需要充分考虑机械手的应用场景和工作要求，选用合适的材料和传动装置，设计出适合的末端执行器，以满足不同的操作需求。
机械手的设计----通用气动上下料机械手OMRON概论
机械手的设计本文简要地介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。
1.4.2课题的主要任务本课题将要完成的主要任务如下:(1)机械手为通用机械手，因此相对于专用机械手来说，它的适用面更广.(2)选取机械手的座标型式和自由度(3)设计出机械手的各执行机构，包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。
为了使通用性更强，手部设计成可更换结构，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。
(4)气压传动系统的设计本课题将设计出机械手的气压传动系统，包括气动元器件的选取，气动回路的设计，并绘出气动原理图。
(6)机械手的控制系统的设计本机械手拟采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制，本课题将要选取PLC型号，根据机械手的工作流程编制出PLC程序，并画出梯形图。
第二章机械手的设计方案对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾一放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。
设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制.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。
它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。
2.1机械手的座标型式与自由度按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。
由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标型式。
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
小型气动机械手的设计【范本模板】
小型气动机械手的设计摘要：本文主要进行了气动机械手的总体结构设计和气动设计。
机械手的机械结构由气缸、气爪和连接件组成，可按预定轨迹运动，实现对工件的抓取、搬运和卸载。
气动部分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.气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。
关键词:气动机械手；气缸；控制阀；回路；设计Design of Small Pneumatic ManipulatorAbstract:This article mainly has carried on the overall structural design and aerodynamic design of pneumatic manipulator。
Robot mechanical structure is composed of a cylinder, a pneumatic claw and a connecting piece，according to a predetermined trajectory, on a workpiece gripping，conveying and unloading。
Pneumatic main part of the design is to choose appropriate control valve, the rational design of pneumatic control circuit，the control and regulation of each cylinder of compressed air pressure，flow and direction to the pneumatic actuator to obtain the necessary force, speed of action and change the direction of movement，and according to the prescribed procedures work.Pneumatic machinery as a manipulator, which has the advantages of simple structure, light weight，quick action, stable, reliable, energy saving and no pollution to environment has been widely used.Key words：Pneumatic manipulator；cylinder; control valve; Circuit; the design1 前言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
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。
上下料机械手的结构设计
上下料机械手的结构设计一、绪论1、课题背景在现代工业中，生产过程的机械化、自动化和智能化已成为突出的主题。
化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决，但在机械工业中加工、装配等生产是不连续的。
专用机床是大批量生产自动化的有效办法，程控机床、数控机床及加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运及装配等作业有待于进一步实现机械化，机器人的出现并得到应用为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
“工业机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取，搬运工件，操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。
机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置，具有结构简单，成本低廉，维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。
目前，我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。
简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机器人一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机器人，即本文所研究的对象。
它是一种独立的，不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序以完成各项规定操作，它是除具备普通机械的物理性能之外还具备通用机械、记忆和智能的三元机械；第二类是需要人工操作的，称为操作机 (Manipulator) 它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴；第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上用以解决机床上下料和工件传送，这种机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外工作程序一般是固定的，因此是专用的。
机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
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。
《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；
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。
气动机械手设计范文
气动机械手设计范文
首先，机械结构设计是气动机械手设计的基础。
机械结构设计要考虑机械手的工作范围、负载能力、稳定性等因素。
根据不同的需求，可以选择不同的机械结构形式，如单臂机械手、双臂机械手、平行机械手等。
在设计过程中，需要进行强度分析、运动学分析等，确保机械手的结构能够承受工作负载并能够完成所需的动作。
其次，气动系统设计是气动机械手设计的重要组成部分。
气动系统主要包括气源、压力调节器、气缸等。
在气动系统设计中，需要确定气源的种类和气压大小，以及各个气动元件的类型和数量。
同时，还需要考虑气动系统的工作速度和动作稳定性。
通过合理的气动系统设计，可以提高机械手的工作效率和可靠性。
最后，控制系统设计是气动机械手设计的关键环节。
控制系统设计主要包括传感器的选择和安装、控制器的设计和编程等。
传感器可以用于检测机械手的位置、力度和速度等参数，从而实现机械手的准确控制。
控制器可以根据传感器信息进行相应的控制，实现机械手的自动化操作。
此外，还需要考虑安全性和可维护性等因素。
在设计过程中，需要确保机械手的工作过程安全可靠，避免出现意外情况。
同时，还需要设计人机界面，方便操作人员进行机械手的监控和维护。
综上所述，气动机械手设计涉及机械结构设计、气动系统设计和控制系统设计等多个方面。
通过合理的设计，可以提高机械手的工作效率和可靠性，实现工业生产的自动化和智能化。
在设计过程中，需要综合考虑各种因素，确保机械手具备良好的性能和适应性。
上下料冲压机械手的设计范本
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毕业论文（设计）作者签名：年月日摘要上下料冲压机械手是根据实际冲压生产过程中的特点，专门为提高生产效率，解放人力等而研制的一种自动化机械设备。
本文在查阅了有关机械手方面的资料之后，简单介绍了其作用、组成和分类。
根据课题要求对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的坐标型式、运动自由度以及机械手的技术参数。
根据对机械手手部、腕部、手臂以及机身等结构的设计计算得出数据，并且通过三维软件solidworks绘制出产品模型，最后对机械手的结构进行完善。
同时，绘制了机械手气压系统工作原理图，选取了合适的零部件；利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号；根据机械手的丄作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了的机械手的操作流程图。
关键词：机械手；参数设计；软件模拟；PLC方案控制ABSTRACTUp-down material characteristics in the process of stamping manipulator is based on the actual production, specially in order to improve the production efficiency, human liberation and so on and developed an automated machinery and equipment. Based on the searchHYPERLINK \1，，_Toc450748629 _Toc450748629 \h 4after reading information about manipulator, simply introduces the function, composition and classification. Overall design of manipulator in accordance with the requirements of project, to determine the coordinates of the manipulator, degrees of freedom of movement and technical parameters of the manipulator ・ According to the manipulator hand, wrist, arm, and the fuselage structure design and calculation of the obtained data, and through 3D software solidworks to map the product model, and finally to improve the structure of the manipulator ・ At the same time, draw the manipulator working principle of the pneumatic system diagram, select the appropriate components ・ Using PLC to control the manipulator, selected the suitable PLC model: According to the working process of the manipulator made the control scheme of programmable controller, draw the operation flow chart of the manipulator ・Key Words ： manipulator:Parameter design;Software simulation :PLC program control目录 TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \1 z ，_Toc450748625 Toc450748625 \h 1HYPERLINK \1 "_Toc450748626 Toc450748626 \h 1HYPERLINK \1 "_Toc450748627 Toc450748627 \h 1HYPERLINK \1 "_Toc450748628 Toc450748628 \h 31 绪论 PAGEREF1.1机械手概述 PAGEREF1. 2机械手的组成 PAGEREF1.3国内外发展概况 PAGEREF1. 4本章小结 PAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc4507486302机械手总体设计方案 PAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc450748642"3. 1. 3传动同步带的选择与相应带轮的设讣PAGEREF _Toc450748642 \h 10_Toc450748637 \h 8_Toc450748638 \h 9_Toc450748630 \h 5HYPERLINK \1 "_Toc450748631_Toc450748631 \h 5HYPERLINK \1，，_Toc450748632_Toc450748632 \h 6HYPERLINK \1 "_Toc450748633_Toc450748633 \h 6HYPERLINK \1 "_Toc450748634PAGEREF _Toc450748634 \h 7HYPERLINK \1，，_Toc450748635PAGEREF _Toc450748635 \h 7HYPERLINK \1，，_Toc450748636_Toc450748636 \h 82. 1执行部分的选择 PAGEREF2. 2驱动部分的选择 PAGEREF2. 3控制方案的确定 PAGEREF2.4机械手的基本形式选择2. 5机械手主要部件及运动2. 6机械手的技术参数 PAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc450748637"2.7本章小结 PAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc450748638"3执行机构的设计 PAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc450748639"_Toc450748639 \h 9HYPERLINK \1 "_Toc450748640"_Toc450748640 \h 9HYPERLINK \1 "_Toc450748641"选择 PAGEREF _Toc450748641 \h 93. 1手腕部分的设计PAGEREF3. 1. 1手腕处轴承的选择PAGEREF3. 1. 2手腕驱动伺服电机与减速器的HYPERLINK \1 〃_Toc430748636〃 3.4. 1转盘轴承的选择PAGEREF_Toc450748656 \h 21HYPERLINK \1 〃_Toc450748643〃 3. 1. 4 手腕部分小结PAGEREF_Toc450748643 \h 11HYPERLINK \1 "_Toc450748644" 3. 2 手臂伸缩部分的设计PAGEREF_Toc450748644 \h 12HYPERLINK \1 "_Toc450748645"3. 2. 1 直线导轨与滑块的选择PAGEREF _Toc450748645 \h 12HYPERLINK \1 "_Toc450748646"3.2.2传动同步带选择与相应带轮的设计 PAGEREF _Toc430748646 \h 15设计 PAGEREF _Toc450748647 \h 15_Toc450748648 \h 16PAGEREF _Toc450748653 \h 20_Toc450748654 \h 20_Toc450748655 \h 21HYPERLINK \1 〃_Toc450748647〃 3. 2.3伺服电机的选择与传动带轮的HYPERLINK \1 〃_Toc450748648〃 3. 2. 4手臂伸缩部分小结PAGEREFHYPERLINK \1，z _Toc450748650 Toc450748650 \h 17HYPERLINK \1，，_Toc450748651 Toc450748651 \h 17HYPERLINK \1 "_Toc450748652Toc450748652 \h 193. 3手臂升降部分的设计 PAGEREF3. 3.1滚珠丝杠的选择 PAGEREF3. 3.2伺服电机的选择 PAGEREFHYPERLINK \1 〃_Toc430748633〃 3. 3. 3光轴与直线轴承的选择HYPERLINK \1 /，_Toc450748654z ， 3. 3.4手臂升降部分小结PAGEREFHYPERLINK \1，，_Toc450748655"3.4手臂旋转部分的设计 PAGEREFHYPERLINK \1，/_Toc450748657，/3.4.2伺服电机的选择以及减速比的_Toc450748670 \h 34确定 PAGEREF _Toc450748657 \h 21_Toc450748666 \h 25_Toc450748667 \h 31_Toc450748668 \h 32HYPERLINK \1 〃_Toc450748669〃_Toc450748669 \h 33HYPERLINK \1 〃_Toc43074867(THYPERLINK \1，，_Toc450748658_Toc450748658 \h 22HYPERLINK \1，，_Toc450748660_Toc450748660 \h 23HYPERLINK \1 "_Toc450748661PAGEREF _Toc450748661 \h 23HYPERLINK \1 "_Toc450748662PAGEREF _Toc450748662 \h 23HYPERLINK \1，，_Toc450748663_Toc450748663 \h 24HYPERLINK \1，，_Toc450748664_Toc450748664 \h 24HYPERLINK \1 "_Toc450748663PAGEREF _Toc450748665 \h3.4. 3手臂旋转部分小结 PAGEREF4气动系统的设计 PAGEREF4. 1气压系统的工作原理图4. 2气动系统相关部件的选择5机械手控制系统设计 PAGEREF5. 1机械手的工艺过程 PAGEREF5.2机械手控制系统主要硬件的选择HYPERLINK \1 〃_Toc450748666〃 5. 3 PLC 控制伺服电机范例 PAGEREFHYPERLINK \1 〃_Toc430748667〃 5.4 机械手操作过程简述 PAGEREFHYPERLINK \1 〃_Toc450748668〃 5. 5本章小结 PAGEREFPAGEREFPAGEREFHYPERLINK \1 "_Toc450748671" 参考文献 PAGEREF_Toc450748671 \h 351绪论机械手是一种在现代自动化生产过程中具有抓取和移动工件功能的自动化设备，它是一种在机械化、自动化生产过程中发展起来的新型设备［1］。
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通用上下料气动机械手结构设计参考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
通用上下料气动机械手结构设计参考文
本
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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。
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。
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