冷霜自动灌装机总体设计课程设计说明
SHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
自动机械设计课程设计说明书冷霜自动灌装机总体设计
学院：农业工程与食品科学学院
专业：农业机械化及其自动化
班级：
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学号：
指导教师：
目录
1工作原理及工艺动作过程............................................... - 2 -2原始数据及设计要求....................................................... - 2 -3设计过程 ........................................................................... - 2 -（一）运动循环图： .................................................. - 2 -（二）机构的初步选型 .............................................. - 6 -（三）冷霜自动灌装机总体布置图.......................... - 8 -（四）运动尺寸计算及分析：................................ - 10 -1）电动机的选择：........................................ - 10 -
2）行星轮系传动比的计算：........................ - 11 -
3）V带传动的设计及参数选择：................ - 12 -
4）轴的相关计算：........................................ - 13 -
5）执行构件相关参数的确定：.................... - 14 -4参考书目： ....................................................................... - 15 -5心得体会............................................................................ - 15 -
粘液自动灌装机设计说明书
1工作原理及工艺动作过程
粘液灌装机是通过出料活塞干上下往复运动实现冷霜灌装入盒内。其主要工艺动作有：
1）将空盒送进五工位盘，利用转盘间歇运动变换不同工位；
2）在灌装工位上向空盒灌入粘液；
3）在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）；
4）在盖盒盖工位上将盒盖压下；
5）送出成品。
2原始数据及设计要求
1）粘液灌装机的生产能力：30盒／min。
2）空盒尺寸：直径D=30～50mm,高度h=10～15mm。
3）工作台面与地面的距离约1100～1200mm。
4）要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造。
3设计过程
1)按工位动作要求拟定运动循环图。
四个基本运动：
1.输送带的连续运动；
2.五工位盘的间歇转动（通过槽轮机构实现）;
3.灌装顶杆的往复运动（通过凸轮机构）;
4.贴锡、压盖压杆往复运动。
5.送出成品。
（一）运动循环图：
运动循环图的设计:
a)粘液灌装、贴锡、加盖工艺流程：
1)空盒通过输送带至五工位盘位置1。
2)五工位盘做间歇转动，每次转动72°，转动时其他机构不执行动作。
3)当转盘停止时，灌装顶杆上升至工位2进行灌装，同时贴锡、加盖压杆
远休结束后进行工艺动作。
4)灌装机构达到顶端完成灌装后回到初始位置，同时贴锡、加盖杆升到高
位，一次循环结束。
b)工艺过程的执行构件：
1)送料机构：该机构主要是实现输送带的连续运动，把空盒送入工位，并
将成品输出。
2)槽轮机构：它是在轴II上通过变向连接槽轮，带动五工位盘实现间歇运
动。
3)灌装机构：该机构有固定在轴I上的直动推杆凸轮机构组成，通过高低
往复运动实现灌装动作。
4)贴锡、加盖机构：又凹槽凸轮和压杆及压杆上固定的贴锡、加盖部件组
成，通过高低往复运动，一次性完成两个动作。
c)各执行构件的运动协调：
1)协调原则：输送带是连续运动，且它置于五工位盘1、5工位下面，既
不能于工位盘发生摩擦，也要求它不干涉其它几个机构的完整运动，所
以传动轮尺寸要求有限制。五工位盘间歇时要实现三个执行动作，设计
凸轮尺寸不应太大，各动作之间应互不影响，一个是上升、下降，一个
是下降、上升，五工位盘转动时，它们不进行任何动作。各构件要准确
定位，以免回撞到其它构件。
定标构件的选择：设计时下边两根轴转动同步，但转向相反，选择轴I为定标构件，五工位盘开始转动时为运动循环图的起始点。
2)计算机械运动循环周期：
因为生产率Q=60盒/min，所以周期T=60s/60=1s，此时定标构件对应分配轴转角
?=360°。
3)T时间个执行构件的行程区段：
输送带区段：连续传动（0~360°）。
五工位盘区段：五工位盘的转动盒停歇，所占时间比：K=(z-2)/(z+2)=(6-2)/（6+2）=1：2，所以在一个循环周期内，五工位盘
1/3（120°）时间转动，2/3（240°）时间停歇。
灌装顶杆行程区段：?1=120°（停）、?2=90°（上升）、?3=60°（停）、?4=90°（下降）。
贴锡、加盖机构行程区段：?1=120°（停）、?2=90°（下降）、?3=60°（停）、?4=90°（上升）。
4)绘制运动循环图：
1.圆周式循环图：
2. 直线式循环图：
3. 直角坐标式循环图
输
送
带
连
续 传 动
转
盘
转
转
盘
停 止 顶
杆 停
顶
杆 上
顶
杆
停 顶
杆
下
压
杆
停
压
杆 下
压 杆 停
压
杆
上
°
°
°
°
分配轴转角 ： 0° 120°210° 270° 360°
0 90 120 180 210 270 360
（二）机构的初步选型
㈠转盘间歇运动机构
槽轮机构：
优点：结构简单，工作可靠，容易制造。转位迅速，其机械效率高，故能平稳地，间歇地进行转位。
缺点：其运动规律不能选择，调节性能差，在拨销进入和脱出槽轮时会产生柔性冲击，故常使用于速度要求不太高的运动中，我们所需要设计的冷霜自动灌装机中的五工位转盘转速为6°每秒，转速不高，此缺点可以忽略，故比较合理，因而选用此机构。
㈡空盒上升机构
直动滚子盘形凸轮机构:
优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各项预期的运动规律，而且机构简单紧凑。
缺点：凸轮廓线与推杆之间为点线接触，易磨损，但是综合比较之下，这种机构最为合适。
㈢贴锡纸压盒盖机构
优点：结构简单，传动精确，可靠。可满足使用要求。
缺点：易磨损，制造较一般凸轮难，但是综合比较之下，这种机构最为合适。直动滚子推杆封闭式凸轮机构：
（三）冷霜自动灌装机总体布置图
1）主视图
2）左视图
（四）运动尺寸计算及分析：
1）电动机的选择：
从机构所要实现的运动要求着手。
每秒生产一个成品，这样要保证五工位盘在一秒内完成停止转动两个动作。
经过考虑，在运动循环图中，将停止时间定为2/3秒，五工位转动的时间则为1/3秒，五工位盘与从动槽轮同轴，有相同的运动情况，故主动拨盘转动2/3圈所用的时间为1/3秒。它的转速可以求出，（2/3）r/（2/3）s=1 r/s。
通过轴之间的传速关系，不难看出，两根主轴利用锥齿轮变向后，转速仍为一圈每秒。再加上皮带传动，周转轮系两个小系统的变速(它们的变速比均为5：1)，可得电动机的转速为:1×5×5=25r/s=1500r/min。
①电动机类型和结构形式的选择：
电动机主要有Y、YZ、YZR系列，无特殊需要，一般选取Y系列的三相交流异步电动机；而YZ、YZR系列一般用于频繁启动，制动和换向，具有较小的转动惯量和较大的过载能力。我们所设计的冷霜自动灌装机对于工作无特殊要求，选用Y系列三相交流异步电动机。
②电动机功率的确定：
工作所需功率Pw=Fv/1000KW=1700*3.925/1000=6.63KW
电动机至工作机的总效率为η=η1*η2*η3=0.98*0.96*0.94=0.884
所需电动机的功率Pd=Pw/η=7.52KW。
③电动机转速的确定：
参考《机械设计手册》可知，电动机在同一额定功率下有几种同步转速可供选用，同步转速越高，尺寸重量越小，价格越低，且效率越高。设计时可优先选取同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，在我们的设计中，选用n=1500r/min的电动机。
① 电动机型号的确定：
电动机确定型号时应该满足下列条件：P ≧K*Pd KW. 查表选取Y132M-4型电动机，其具体参数如下所示
与同类电动机比较，选取功率为P=7.5 KW 。
2）行星轮系传动比的计算：
2K-H 行星轮系（负号机构）
m=2.5 z1=40 z2=60 z3=160
i H
13=1-i H 1=-13
z z
i i H 1=1+13
z z =1+40160=5
3）V 带传动的设计及参数选择：
1.确定计算功率P ca （KW ）： 查表得工作情况系数K a ＝1.3 P ca
=K
a
P=1.3*7.5＝9.75KW
2.选择带型：
由于P ca ＝9.75KW ，小带轮转速n 1＝1500r/min ，确定选用SPZ 型。 3.确定带轮基准直径：
查表取主动轮基准直径D 1＝50mm ，根据公式i ＝21n n ≈12
D D ，从动轮基准直径
为2500mm 。
验证带的速度V=∏D 1n 1/60/1000=3.925 带的速度合适。 4.确定窄V 带的基准长度和传动中心距： 根据0.7（D1+D2）＜
a
＜2（D1+D2），初步确定中心距
a
=550mm 。
根据公式计算所需的基准长度：
L
d
'=2
a
+∏/2（D1+D2）+D1-D22
/4
a =1589.182mm
查表选取带的基准长度L d =1400mm 计算实际中心距a=
a
+（L d -L d '
）/2=455.409mm
中心距可调范围：a max =a+0.03L d =497.409mm
a
min
=a-0.015L d =434.409mm
5.验证主动轮上的包角a1：
a1=180°-（D2-D1）/a*57.3°=154.8°>120° 主动轮上的包角合适。 6.计算窄V 带的根数Z ： 由式子知 Z=P ca /（p
+Δ
p
）k z k
l
，由已知条件查表得
p
=3.26KW ，
Δ
p
=0.23KW ，k z =0.93，k l =0.96，于是z=3.26，取z=4根。
7.计算初拉力F 0：
F
=500P ca /zV （2.5/k z -1）+q V 2
，带入数据算得F 0=547N 。
8.计算作用在轴上的压力Q ： Q=2*z F 0sin(a1/2)=4271N 。
4）轴的相关计算：
一、轴的测定
轴的设计包含材料，确定结构和计算工作能力（强度刚度震动稳定性）等内容。 一般步骤是：
①选择材料，②轴径概略计算，③结构设计，④强度校核，⑤刚度校核，⑥震动稳定性计（高速转轴）。
Ⅰ.本系统的轴材料主要采用45号钢。 它的机械性能为： 正火热处理，
毛坯直径d 为25～100mm ， 硬度170～207，
拉伸强度限σB 600 拉伸屈服限σs 300 弯曲疲劳限σ-1 240
扭转疲劳限τ-1 140 (N ∕2
mm ) Ⅱ.a.按扭转强度进行计算: 对于实心轴，其强度条件式：
τ=T/P W =（9550*310*(P/n)）/0.23d （单位：MPa ≤ [τ]）; 改成计算轴的直径的设计计算公式为：
d ≧3
][2.0/τT =][2.0/10955033τ?×3/n p =c 3/n p (mm)
对于45号钢，C=107～118（[τ]=40～30 N/2
mm ）。
d ≧3
1500/8.7×112=19.403 b.按扭转刚度进行计算： Ⅲ.圆柱轴扭转角φ:
Φ=Tl/G 2
I =[9550×310×p/n ×l]/G ∏4
d /32(rad)
取钢的剪切弹性模量G=81000 N ∕2
mm d ≥（91～108） d ≧[91～1084
/n p ](mm)=27.122mm
轴承的选择
滑动轴承和滚动轴承都可用于支撑轴及轴上零件，以保持轴上的旋转精度，并减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。滑动轴承在一般情况下摩擦损失较大，使用维护和润滑也比较复杂，而且对实际系统的分析所需启动力矩不大，轴向尺寸小。承载能力和抗冲击能力不必太大。也没有剧烈冲击震动。所以选用滚动轴承。
要选择合适的轴承，必须知道的参数为，锥齿轮上的圆周力，径向力，轴向力。轴颈直径我们采用d=40mm 。轴承转速为60r/min ，工作稳定，它预期的寿命为20000小时。采用角接触轴承，先确定轴承型号。
5）执行构件相关参数的确定：
1.由于五工位要实现每次60°较的间歇转动，所以，槽数设为z=6。
2.圆销数n的选择:
在实际工作中，我们所要达到的运动效果为在五工位盘停止转动的时间内完成灌霜、贴纸，压盖三道工序。因此，应使停止的时间长于转时。即保证k ＜0.5，但不应太短。若拨盘上均布n个销则一周内槽轮被播n次。若拨盘上均布n个销，则一周内槽轮被拨n次，运动系数是单销的n倍。
k=n（1/2-1/z）≤1
n≤2z/(z-2)
因为z已等于6，可得n=1或2或3。
当n=1时，k=1/2-1/z =1/2-1/6=1/3
当n=2时，k=2×1/3=2/3
当n=3时，k=1
出于产品的实际考虑，选n=1
3．应用比较广泛的外槽轮（径向槽均布）
4.利用书上公式，试求出加速度与角加速度的最大值。
5.计算几何尺寸。拨盘轴的直径d1与槽轮轴直径d2的限制条件。
ω2/ω1=λ（cosα-λ）/（1-2λcosα+λ2）
α2/ω21=λ{（λ2-1）sinα}/（1-2λcosα+λ2）
ω2=[λ(1-λ)/(1-2λ+λ2)]ω1=ω1λ/1-λ
代入求得最大值
λ=R/L
α2=ω21λ(λ2-1) sinα/(1-2λcosα+λ2）。
4参考书目：
【1】孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理【M】.7版.北京：高等教育出版社，2006.
【2】王三民，诸文俊.机械原理与设计【M】.1版.北京：机械工业出版社，2001.
【3】尚久浩.自动机械设计【M】.2版.北京：中国轻工业出版社，2003.
【4】李柱国.机械设计与理论【M】.1版.北京：科学出版社，2003.
【5】龚溎义.机械设计课程设计指导书【M】.2版.北京：高等教育出版社，2007.
5心得体会
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关自动机械设计方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
本次课程设计属于计算机绘图软件与自动机械设计课程的综合性结合应用，因此我个人觉得难度比较大，颇具挑战性。经过忙忙碌碌的一个周，我终于完成了这份作业，从中我觉得受益匪浅，还是谈谈我们的体会吧。
这次设计题我是做总体设计的所以对于传动和机构的选型也要有一定的了解，总的来说工作量比较大。与此同时还要自学绘图软件，并且能够熟悉掌握。做这一切都是最基本的，其实最重要的是通过这次课程设计让我领悟到了一种方法，一种思想，为以后相关工作打下了良好的基础。所以类似于这种作业还是应该多去尝试，尽管比较繁琐，那种成就感是很独特的。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可。
虽说是自己单独设计，但像机构选型和传动系统设计都是我们合作完成的在设计过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教老师或查阅相关资料询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，实践出真知。
“工业机器人”设计大作业 作品题目：货物装卸机器人 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 指导教师：陈明
1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是 如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 （1）设计要考虑要求和工作环境的限制。 （2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用 角铁焊接结构。 （3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 （4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热 情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而 在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传
一、课程设计任务书 1.1课程设计的目的及意义 自动机械设计这门课程是机械专业的一门主要专业课程，学习完这门课程之后同学们在脑中应该对机械系统设计有一个总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及运用，培养学生对理论知识的综合应用能力和实践动手能力，安排课程设计这一教学实践环节。 通过课程设计进一步培养学生的设计能力、理论联系实际的能力，同时巩固复习前面学过的理论知识，为后续的毕业设计打下一定的理论基础。 1.2题目：单件物品卸料机构 卸料机构的目的是：对旋转式四工位粉末压力成型机加工的产品实现自动卸料的功能。为此需要了解粉末压力成型机的工艺原理：该压力成型机用于实现对粉末材料进行压力加工而达到成型的目的，并能实现自动出料以便完成后续工作。为提高效率采用回转工作台，它具有运动和停歇两个工作阶段。在停歇阶段，各个工位完成各自的加工动作；在回转阶段，工作台运转到下一个工位。 1.3 设计任务 1.3.1设计参数： （1）卸料次数 120件/分钟 （2）压力成型机生产率 120件/分钟 （3）转盘台面高度 800mm （4）产品的尺寸 L×B×H=200×100×30mm （5）粉末材料密度 p=7.5×103Kg/m3 1.3.2机构的功能： 配合旋转式工作台，能自动将压力成型机加工的产品输送到指定的工位。 1.3.3设计要求及设计内容 （1）设计要求 1) 课程设计是一必修的实践性教学环节，所有学生必须重视，认真对待，必须独立按时完成课程设计任务，遵守设计纪律，严禁雷同，抄袭。 2) 要求所设计的机构性能良好，结构紧凑，便于制造，使用维护方便。考虑自动化生产，要求能自动卸料，且满足产品变化的要求，能方便的组成生产线。
机械原理课程设计 目录 1. 题目 2. 设计题目及任务………………………………………………………………… 2.1 设计题目……………………………………………………………………… 2.2 设计任务……………………………………………………………………… 设计方案 3.方案一…………………………………………………………………………… 3.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 3.2工艺分解……………………………………………………………………… 3.3机械系统运动转换功能图…………………………………………………… 3.4方案总图……………………………………………………………………… 3.5运动循环图…………………………………………………………………… 4.尺寸设计………………………………………………………………………… 4.1 凸轮设计……………………………………………………………………… 4.2 槽轮设计……………………………………………………………………… 4.3 齿轮设计……………………………………………………………………… 4.4 其它机构尺寸设计………………………………………………………… 5. 方案二………………………………………………………………………… 5.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 5.2工艺分解……………………………………………………………………… 6.机构的选择与比较……………………………………………………………… 6.1传动机构的选择与比较………………………………………………………… 6.2执行机构的选择与比较………………………………………………………… 7.小结………………………………………………………………………………
工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析 班级： 学号 姓名：
目录 摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -
冷霜自动灌装机总体设计课程设计说明
SHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 自动机械设计课程设计说明书冷霜自动灌装机总体设计 学院：农业工程与食品科学学院 专业：农业机械化及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 1工作原理及工艺动作过程............................................... - 2 -2原始数据及设计要求....................................................... - 2 -3设计过程 ........................................................................... - 2 -（一）运动循环图： .................................................. - 2 -（二）机构的初步选型 .............................................. - 6 -（三）冷霜自动灌装机总体布置图.......................... - 8 -（四）运动尺寸计算及分析：................................ - 10 -1）电动机的选择：........................................ - 10 - 2）行星轮系传动比的计算：........................ - 11 - 3）V带传动的设计及参数选择：................ - 12 - 4）轴的相关计算：........................................ - 13 - 5）执行构件相关参数的确定：.................... - 14 -4参考书目： ....................................................................... - 15 -5心得体会............................................................................ - 15 -
目录 1工作原理 (1) 1.1设计条件 (1) 1.2设计任务 (1) 1.3设计提示 (2) 2. 方案比较 (3) 2.1选择方案 (3) 2.3方案优缺点 (5) 3. 细化设计 (6) 3.1减速器设计 (6) 3.2第二次减速装置设计 (8) 3.3第三次减速装置设计 (9) 3.4齿轮设计 (10) 3.5连杆机构设计 (11) 3.6凸轮机构设计 (12) 3.7间歇机构设计 (13) 4.总结 (14) 参考文献 (15)
1工作原理 旋转型灌装机，旋转型灌装机用于对容器连续灌装液体。转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等程序。该机在工作过程中包括四个工位如图1；工位1，输入空瓶；工位2，灌装；工位3，封口；工位4，输出包装好的容器。该机采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工件的上方；采用软木塞或者金属冠盖封口，他们由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入瓶口。 图1 旋转型灌装机工位示意图 1.1设计条件 该机采用电机驱动，传动采用机械传动。技术参数见表1。 表1 旋转型灌装机技术参数 方案号转台直径（mm）电动机转速（r/min）灌装速度（r/min）Ⅱ550 1440 12 1.2设计任务 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构这三种常用机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。 4.设计平面连杆机构：确定连杆机构各构件尺寸，对连杆机构进行位移、速度和加速度分析，绘制运动线图。 5.设计凸轮机构：按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，设计凸轮理论轮廓线和实际轮廓线，画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 6.设计齿轮机构：根据传动比确定齿轮的齿数、模数，选择变位系数，计算齿轮传动的各部分尺寸，绘制齿轮传动啮合图。 7.编写设计计算说明书。 1.3设计提示 1.压盖机构做直线往复运动，可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。 2.需要设计间歇传动机构，以实现工作台间歇传动。间歇运动可采用槽轮机构、不完全齿轮等。 3.为保证间歇停靠，还要考虑锁紧机构。锁紧机构可采用凸轮机构等。
河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号： 姓名：流星 2014 年 10 月 1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一
步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前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的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势
目录 一.题目和设计任务 (2) 1.题目：冷霜自动灌装机设计 (2) 2.设计任务： (2) 二．运动方案： (2) 三．运动循环图 (2) A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程 (2) B.工艺过程的执行构件： (2) C．各执行构件的运动协调： (3) 四.装盘的设计： (3) 五.运动尺寸计算及分析： (4) 六．压盖机构的设计 (4) 七．行星轮的尺寸设计： (6) 八．皮带轮的尺寸设计 (7) 九．槽轮机构的设计： (7) 十．凸轮机构的设计： (8) 十一．力封闭式凸轮的设计： (9) 十二．圆锥齿轮的设计： (10) 十三．总的设计运动简图： (12) 十四．参考文献： (12)
一. 题目和设计任务 1.题目：冷霜自动灌装机设计 2.设计任务：(1)按工艺动作要求拟定运动循环图；(2)进行转盘简谐运动机构、空盒的相对上升机 构、锡纸库下降机构、压盖机构的方案构思；(3)按参数要求进行电动机和执行机构的运动进行方案进行选择，并拟定机构传动方案。 二．运动方案： 用行星轮机构实现减速，以皮带轮传动，采用槽轮机构实现转台的间歇性转动，灌装空盒相 对上升采用凸轮机构使冷霜灌装管道的下降得以实现，同样使用凸轮机构实现锡纸库的下降和实 现压盖动作。最后采用步进式传输机构输入空瓶和输出包装好的冷霜。在主轴和传送带连接可以 采用斜齿轮以实现其如图所示的传送。 三．运动循环图 A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程： 1.空盒通过传送带传送至六位盘位置1； 2.六工位盘做间歇转动，每次转动60 ,转动是其他机构不执行动作; 3.当转盘停止时,灌装顶杆下降至工作位进行灌装,同时贴锡纸,加盖压杆远休结束后进行工艺动 作。 ４.灌装机构达到指定位置完成灌装后回到初始位置，同时贴锡纸、加盖杆回升到高位，一次循环结束。 B.工艺过程的执行构件： 1.送料机构：步进式传送带机构，该机构主要是实现输送的连续运动，把空盒送入工位，并将 成品输出。 2.槽轮机构：它是在主轴Ⅱ上通过变向连接槽轮，带动六工作位盘实现间歇运动。 3.灌装机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构组成，通过高低往复运动实现灌装动作。 4.贴锡纸、加盖机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构，和压杆以及压杆上固定的锡 纸、加盖部件组成，通过高低往复运动，一次性完成两个动作。
液压集成回路课程设计 院(系)： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录一．设计题目 二．前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三．课程设计任务要求 1.目的和意义： 2.基本要求： 四．课程设计的容 1.容 2.工作量 3.设计时间安排 五．液压集成块的设计 1.集成块装置的设计： 2.应用元件： 3.摆放位置
一．设计题目： 同步回路 YJ25 二孔液压集成块设计 尺寸要求：130×120×92 二．前言： 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业，造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中，由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小，所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业，液压系统也是重要的组成本分，至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门，液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一，目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的围，但在大功率驱动或往复运动的场合，液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计 题目：旋转型灌装机 学院： 姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 二0 一三年八月
目录 1设计题目 2旋转型灌装机的工作功能原理 3旋转型灌装机机构运动总体方案4旋转型灌装机各运动构件的设计5旋转型灌装机运动循环图 6原动机的选择 7传动机构的选择 8灌装机构的设计 9旋转工作台间隙运动机构的设计10传送轮的设计 11传动齿轮，带轮，链轮的设计12封口压盖机构的设计 13 参考文献
1.设计题目 1.1设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上 中，工位 4：输出 图4 旋转型灌装机该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表7。 表7 旋转型灌装机技术参数
1.2 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。 3.图纸上画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。 4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动线图。图解法或解析法设计平面连杆机构。 5.凸轮机构的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 6.齿轮机构的设计计算。 7.编写设计计算说明书。 8.学生可进一步完成：平面连杆机构（或灌装机）的计算机动态演示等。 1.3设计提示 1.采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。
《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前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的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，
机械原理课程设计 设计题目： ___________________ __________________________________________ ________系_________________专业_______班设计者___________________________________ 指导教师_______________________________ 年月日
课程设计任务书 内容及任务一、设计的主要技术参数： 灌装能力（瓶∕min）：21瓶∕min 电动机功率∕kW：2.9 kW 电动机同步转速∕（r∕min）：1500 r∕min 工作行程∕mm ：80 mm 每瓶酱净重（g/瓶）；200~400 工作条件：两班制，使用年限10年，非连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差±3％±5%. 二、设计任务：1.按工艺动作要求拟定机构运动循环图；2. 进行转盘间歇运动机构.定量灌装机构，压盖密封机构，粘贴机构的选型；3. 选择合理的机械运动机构；4.拟定机械传动方案，执行机构参数；5. 画出机构运动方案简图：6. 计算总传动比，传动系统设计及其主要传动件尺寸计算。 三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： （1）减速机装配图1张； （2）零件工作图2~3张； （3）设计说明书1份（6000~8000字）。 进度安排 起止日期工作内容 6.25‐6.26 传动系统总体设计及其画出设计的图； 6.27‐6.28 设计传动零件的设计图及其参数计算； 6.29‐6.30 酱类食品灌装机机构及其传动装置的运动简图的整理、整理 说明书 7.1 整理课程设计 主要参考资料[1] 朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200 [2] 戴娟.机械原理课程设计指导书[M]. 北京；高等教育出版社.2011 [3] 邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京.高等教育出版社.1998 指导老师（签字）：老三2011年 6 月25 日系（教研室）主任（签字）：2011 年7 月 1 日 目录
摘要 本文介绍了压块机的液压系统以及控制系统设计。压块机的液压系统主要包括油箱、高压泵、电动机、以及各种压力阀等组成。本次设计首先设计出液压系统原理图，并且详细介绍了油路的走向及如何实现压块机的快进、工进、快退等动作。然后对其中的电动机、高压泵、液压缸以及各种压力阀进行了详细的计算，根据计算结果，选择合适的元件。 本设计还设计了PLC控制系统，对PLC进行了深入的研究，根据设计好的液压传动原理图，画出控制流程图；并根据设计确定的I/O点数，选用合适的可编程控制器，并且给出了I/O分配表和I/O接线图，以及编写了PLC控制系统的程序。 关键词：压块机、液压系统、控制系统、PLC
目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 研究课题所做的工作 (4) 2.液压系统设计 (4) 2.1液压技术的简介 (5) 2.2压块机工况分析 (6) 2.3液压系统图及其工作原理 (7) 2.3.1液压系统图： (7) 2.4液压元件的选择与计算 (9) 2.4.1．分析负载 (9) 2.4.2．液压缸设计计算 (10) 2.4.3 液压泵设计计算 (11) 2.4.4 阀类元件与辅助元件的选择 (12) 2.4.4.1 溢流阀 (12) 2.4.4.2 电磁换向阀 (12) 2.4.4.3顺序阀 (13) 2.4.5 双联叶片泵 (13) 2.4.6 油箱 (13) 3.PLC的选用和设计 (13) 3.1.采用PLC控制的优点 (14) 3.2. 输入输出I/O点数的估算 (14) 3.2.1 控制功能的选择 (14) 3.3 PLC的控制设计 (15) 3.3.1 PLC控制工作原理 (15) 3.3.2 I/O口的分配 (15) 3.3.3 外部电路接线图 (16) 3.3.4 PLC梯形图的概述 (18) 3.3.5 PLC控制梯形图 (18) 3.3.6 根据梯形图写出以下程序 (21) 参考文献 (22) 1.绪论
目录 一、设计任务书.............................................. 错误！未定义书签。 二、功能分解................................................ 错误！未定义书签。 三、机构选型与组合.......................................... 错误！未定义书签。 四、机械运动循环图.......................................... 错误！未定义书签。 五、机械运动方案的拟定...................................... 错误！未定义书签。 a工作台旋转机构........................................ 错误！未定义书签。 b压盖机构.............................................. 错误！未定义书签。 c灌装机构.............................................. 错误！未定义书签。 六、原始数据................................................ 错误！未定义书签。 七、机械运动简图............................................ 错误！未定义书签。 八、各部分参数计算.......................................... 错误！未定义书签。 九、整体评价与总结.......................................... 错误！未定义书签。 十、参考资料................................................ 错误！未定义书签。附录：部分主要机构的三维模型图及构件三视图
沈阳工程学院 课程设计 设计题目：三自由度微型直角坐标工业机器人模型设计 系别自控系班级测本081 学生姓名步勇捷学号 2008310110 指导教师祝尚臻职称讲师 起止日期：2012年 1 月 2 日起——至 2012 年 1 月13 日止 - I -
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：三自由度直角坐标工业机器人设计 系别自动控制工程系班级 学生姓名学号 指导教师职称讲师 课程设计进行地点： F430 任务下达时间： 2011年 12月31日 起止日期：2012 年 1 月2日起——至 2012 年 1 月13日止教研室主任年月日批准 - II -
三自由度直角坐标工业机器人设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 1了解工业机器人技术的基本知识以及单片机、机械设计、传感器等相关技术。 2初步掌握工业机器人的运动学原理、传动机构、驱动系统及控制系统并应用于工业机器人的设计中。3通过学习，掌握工业机器人的驱动机构、控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。 1.2 基本要求 1要求设计一个微型的三自由度的直角坐标工业机器人； 2要求设计机器人的机械机构（示意图），传动机构、控制系统、及必需的内外部传感器的种类和数量布局。 3要有控制系统硬件设计电路。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）设计过程的资料保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排 顺序阶段日期计划完成内容备注 1 2012.1. 2 讲解主要设计内容，布置任务打分 2 2012.1. 3 检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分 3 2012.1. 4 检查机械结构设计并指出错误及纠正；打分 4 2012.1. 5 继续机械机构和传动机构设计打分 5 2012.1. 6 进行控制系统设计打分 6 2012.1.9 检查控制系统原理图设计草图打分 7 2012.1.10 完善并确定控制系统打分 8 2012.1.11 指导学生进行驱动机构的选择打分 9 2012.1.12 进行传感器的选择和软件流程设计打分 10 2012.1.13 检查任务完成情况并答辩打分 - III -
1 设计任务 设计题目 冷霜自动灌装机 工作原理及工艺动作过程 冷霜自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动上下冷霜灌装入盒内。 主要工艺动作有： ①将空壳送入六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位； ②在灌装工位上的灌装机下降灌入冷霜； ③在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）； ④在盖盒盖工位上将盒盖压下； ⑤送出成品。 原始数据及设计要求 ①冷霜自动灌装机的生产能力：60盒/min。 ②冷霜盒尺寸：直径30-50，高度h=10-15mm。 ③工作台离地面的距离约1100-1200mm。 ④要求机构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造。 设计任务 ①按工艺动作要求拟定运动循环图。 ②进行转盘间歇运动机构、冷霜下降机构、锡纸库下降机构、压盖机构。 ③机械运动方案的评定和选择。 ④按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 ⑤画出机械运动方案简图。 ⑥对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。
2 系统传动方案设计 原动机类型的选择 在电动机的选择过程中，通过对该机构进行功率初步计算，确定选择转速为1500r/min的电动机完全可以满足工作要求，而且在同等输出功率的情况下，选择电动机的转速越高，其尺寸和质量也就越小，价格也越低，综合比较之下应选用n=1500r/min的交流异步电动机是可以满足设计要求的。 主传动机构的选择 在动力传输时，既可以选用由一些标准直齿轮构成的轮系进行动力传递，也可以选用皮带传输。轮系在进行动力传递的同时还可以起到减速作用，传动比恒定，精确，传动效率高，使用寿命长，但是远距离的传递需要多个齿轮啮合，从而加大了制造成本和整个机构的重量，从经济性和实用性考虑是不合理的。而相比较之下的皮带传动，传动平稳，噪音小，可缓冲和吸震，但是它传动效率低，寿命较短。考虑到它加工制造成本较低，故优先选用V带传动。 在获取适应于此机构所需转速所需用的减速装置的选取上，可以选择直齿轮系，也可以选用行星轮系。由于行星轮系具有易获得较大传动比，而且所需要的齿轮数较少等明显优点，故在此设计中选用2K-H行星轮系完成第一次减速。 在减速装置的确定上，本设计采用两次减速，一次是通过2K-H行星轮系实现i=5的减速，；另一次是通过皮带轮在传递动力的同时完成i=5/3的减速，通过两次减速，从而获得所需要的传动比。 在轴的选取过程中，开始本打算选用一根轴，将凸轮和齿轮全部安装在上面，后来考虑到其承载能力和使用寿命，改为两根轴，一根上面安装凸轮和齿轮，另一根轴上也一样。两根轴之间采用完全相同的两个标准直齿齿轮啮合来完成动力传递，而不采用皮带传送的原因同上，因此为了获得较平稳，准确的传动，在轴的选取上采用完全相同的两根轴。
河南机电高等专科学校 《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号：1534542251 姓名：流星 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前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的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，