上下料机械手课程设计说明书
专业课程设计
任务书
一、目的与要求
《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼：
1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。
2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。
3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练
地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标
准和规范等。
4． 进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合
素质。
二．主要内容
表1精锻机上料机械手主要技术参数 手臂运动形式 （ 圆柱坐标式
抓取重量
60kgf 自由度
4个 手 手臂运动行程和速度 水平伸缩 500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2
左右旋转
200度 设定点3 手腕回转和速度180度 设定点2
手指夹持范围 四种规格 90-120
定位方式和定位精度
机械挡块 +-1mm
控制方式
点位程控，开关板预选 驱动方式
液压 kgf/cm2
（1）根据以上相关设计参数及要求，完成精锻机上料机械手方案设计、结构设计及控制系统设
（2）撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。
序号设计内容完成时间备注
1 总体方案设计第2天
第5天
2 绘制部件及总体
设计草图
3 绘制零件图第8天
4 绘制液压原理图第9天
5 绘制电器原理图第10天
6 绘制正式图第12天
7 编写专业课程设
第13天
计报告
8 答辩第14天
1．机械手总装图1张（0号图纸）、部件图若干张（0
号图纸）；
2．全部非标零件图（图纸类型是零件类型及复杂程度
而定）；
3．液压原理图和电器控制原理图各一张；
4．撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。
五、考核方式
专业课程设计的成绩评定采用四级评分制，即优秀、良好、通过和不通过。成绩的评定主要考虑学生的独立工作能力、设计质量、答辩情况和平时表现等几个方面，特别要注意学生独立进行工程技术工作的能力和创新精神，全面衡量学生的真实质量。
学生姓名：安蕾刘国威刘欣磊彭澎孙赫俊
指导教师：杨晓红、花广如、杨化动
2011年12月30日
一机械手动作过程和主要设计参数介绍
1.1 任务概述
本次专业课程设计的任务是设计精锻机上料机械手。本机械手是为精锻机服务的，具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，可大大减少工人的劳动强度，并且大大提高上料的效率。
工业机械手是一种新型的自动化装置，它可根据作业的要求，按照预先确定的程序搬运物体，装卸零件以及操持喷枪、焊把等工具区完成一定的任务，因此它可在繁重、高温和多粉尘等劳动条件较差的作业中，部分地代替人工操作。
1.2 精锻机上料机械手的动作过程
当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。
1.3 精锻机上料机械手的总体设计简图
由动作要求和实际生产检验的综合考虑，初步拟定机械手结构简图如下：
精锻机上料机械手结构示意图
1.4精锻机上料机械手的结构设计
由结构示意图得，该上料机械手有4个自由度：1、腕部的回转运动。2、臂部的水平移动。3、腰部的上下移动。4、机身的回转运动。
1.5 精锻机上料机械手主要技术参数,见下表 手臂运动形式 （ 圆柱坐标式
抓取重量
60kgf 自由度
4个 手 手臂运动行程和速度 水平伸缩
500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2
左右旋转
200度 设定点3 手腕回转和速度
180度 设定点2
手指夹持范围 四种规格 90-120
定位方式和定位精度
机械挡块 +-1,mm
控制方式
点位程控，开关板预选 驱动方式 液压 kgf/cm2
二整体方案设计
2.1 机械手的设计参数
抓重：60kg；
自由度数：4个；
坐标形式：圆柱坐标；
最大工作半径：1700毫米；
手臂最大中心高：2300毫米；
手臂运动参数；
手臂伸缩范围：0~500毫米
手臂伸缩速度：伸出176毫米每秒；
缩回233毫米每秒；
手臂升降范围：0~600毫米；
手臂升降速度：上升102毫米每秒；
下降152毫米每秒；
手臂回转范围：00 ~2000 (实际使用为950)；手臂回转速度：630每秒；
手腕运动参数：
手腕回转范围:00~1800；
手腕回转速度：2010每秒；
手指夹持范围：Φ90-Φ120毫米；
缓冲方式及定位方式：
