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冲床上下料机械手的结构设计本文将探讨冲床上下料机械手的结构设计，首先确定文章类型为论述文，通过对关键词的梳理，阐述机械手结构设计的基本原则，最后举例说明机械手结构设计的方法和技巧。
确定文章类型本文旨在探讨冲床上下料机械手的结构设计，属于工程技术领域。
因此，本文的文体类型为论述文，旨在说明和推导冲床上下料机械手结构设计的原理和方法。
梳理关键词本文的关键词包括冲床、上下料机械手、结构设计、原则、方法等。
通过对这些关键词的分析，我们将整理出冲床上下料机械手结构设计的相关信息，为后续的论述打下基础。
机械手结构设计原则冲床上下料机械手的结构设计应遵循以下原则：承载能力：机械手必须具备足够的承载能力，以适应冲床生产过程中可能出现的各种重量和尺寸要求。
运动精度：机械手的运动精度直接影响生产效率和质量。
因此，结构设计应确保机械手在运动过程中具有高精度和高稳定性。
耐用性：机械手在长期使用过程中必须具备良好的耐用性，以降低维修和更换成本。
为此，结构设计应充分考虑材料的选用、耐磨性的提高以及结构强度的优化。
易操作性：机械手应具备简单的操作界面和便捷的维护方式，以方便工人使用和维护。
经济性：在满足上述要求的同时，结构设计还应考虑制造成本，以降低整个设备的价格。
机械手结构设计举例以下是一个冲床上下料机械手的结构设计示例：手臂设计：采用伸缩式手臂结构，可根据冲床模具的高度调节手臂长度。
手臂材料选用耐磨性较强的合金钢，以提高使用寿命。
抓取装置：设计夹持式抓取装置，通过气动或电动方式实现抓取。
抓取装置应具备自锁功能，以确保在冲床运行过程中不会发生松动或脱落现象。
运动系统：采用滚动丝杠传动，实现手臂的直线运动。
滚动丝杠具有高精度和高稳定性，可确保机械手的运动精度。
控制系统：采用PLC控制系统，实现机械手的自动化控制。
工人可通过触摸屏或遥控器对机械手进行操作和维护。
安全防护：在机械手周围设置安全防护栏，以保障操作人员的安全。
同时，设置急停按钮，以便在紧急情况下迅速停机。
冲压机械手的设计（磁吸式）摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。
文章主要叙述了磁吸式机械手的设计计算过程。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类。
文章中介绍了磁吸式机械手的设计理论与方法。
全面详尽的讨论了磁吸式机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
关键词：机械手；磁吸式机械手；电磁铁；行程开关；齿轮齿条；The design of the stamping manipulator (the air absorbed)AbstractThe applying of the manipulators is more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of the Ci absorbed type of manipulator.The first，The paper introduces the function, composing and classification of the manipulator.This article elaborates the Ci absorbed type of manipulator’s design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion has transported the Ci absorbed type of manipulator's hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design computation.Keywords: manipulator;the Ci absorbed type of manipulator; Electromagnet;Position limited switch; gear and rack目录中文摘要 (1)英文摘要 (1)1绪论 (5)1.1前言 (5)1.2 工业机械手的简史 (5)1.3工业机械手在生产中的应用 (7)1.4机械手的组成 (7)1.4.1执行机构 (7)驱动机构 (8)控制系统分类 (8)1.5工业机械手的发展趋势 (8)1.6本文主要研究内容 (9)1.7本章小结 (9)2磁吸式机械手的总体设计方案 (10)2.1机械手的主要部件及运动 (10)2.2驱动机构的选择 (10)2.3本章小结 (10)3机械手手部的设计计算 (11)3.1工件尺寸 (11)3.2机械手手抓的设计计算 (11)3.2.1选择手抓的类型 (11)3.2.2手抓的力学分析 (11)3.3 电磁铁的选择 (12)3.3.1 电磁铁简介 (12)3.3.2 电磁铁分类 (12)3.3.3 选择真空泵的类型 (13)3.4 行程开关的选择 (14)3.5本章小结 (14)4 腕部的设计计算 (15)4.1 腕部设计的基本要求 (15)4.2 腕部的结构设计 (15)4.3 本章小结 (15)5 臂部的设计及有关计算 (16)5.1 臂部设计的基本要求 (16)5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (16)手臂的典型运动机构 (16)手臂运动机构的选择 (16)5.3 本章小结 (17)6 机身的设计计算 (18)6.1 机身的整体设计 (18)6.2 传动系统设计计算 (18)6.2.1 轴的设计计算 (18)6.2.2 V带的设计计算 (20)6.2.3 V带轮的设计计算 (22)6.2.4 齿轮齿条的设计计算 (22)6.2.5 键的设计计算 (26)6.2.6 轴承的选择 (28)6.2 本章小结 (28)7 结论 (29)1 绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
辽东学院本科毕业论文（设计）多工位冲床专用机械手及送料机构设计Design of special Manipulator and Feeding mechanism for multistation punch辽东学院Eastern Liaoning University独创性说明作者郑重声明：本毕业论文（设计）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得辽东学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：___________ 日期：__ __摘要随着我国工业生产的飞速发展，自动化程度迅速提高，工业机械手在近几十年里飞速发展。
工业机械手是工业机器人的分支，其特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器的优点，尤其体现了人的智能和机器的适应性。
本文首先介绍了工业机械手的概念以及国内外的发展状况，然后描述了机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，并进行了手部结构的设计与校核，最后阐述了机械手的气动技术与继电器控制。
该机械手是用于多工位冲床上加工零件，用机械手向冲床自动上、下料，并实现半成品零件在七个工位之间的转换。
机械手主要由气缸驱动，使手臂进行伸缩、横移和升降运动，并分别用液压缓冲器实现缓冲。
本文在对机械手进行总体方案设计时，确定了机械手的坐标形式和自由度及其技术参数，同时设计了机械手的夹持式手部结构，机械手的手腕和手臂结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。
该机械手采用PLC系统进行控制，在设计中绘制出了气压系统工作原理图和PLC控制器的控制程序。
此种方式的机械手可以使不同工位进行同时加工，从而提高了劳动效率，而且也提高了生产精度，还降低了人员需求数量，从而减轻了劳动强度，并保证了劳动安全。
机械手总体方案设计机械手是一种能模拟人手运动的装置，广泛应用于工业生产线、医疗手术、科学研究等领域。
在机械手总体方案设计中，需要考虑三个关键要素：机械结构设计、控制系统设计和传感器模块设计。
首先，机械结构设计是机械手总体方案设计的基础，它涉及到机械手的各个部件的形状、材料和连接方式等。
机械手的结构应该具有稳定性和可靠性，能够承受较大的负荷，并能够灵活地进行各种运动。
在设计机械结构时，需要考虑到机械手的功能需求，例如是否需要具备旋转、伸缩、抓取等功能。
此外，为了提高机械手的精度和稳定性，还可以采用一些附加设备，如减震系统、液压缓冲装置等。
其次，控制系统设计是机械手总体方案设计中的重要组成部分，它涉及到机械手的运动控制和动作规划。
控制系统可以分为硬件和软件两个层面。
硬件方面，需要选择合适的电动机、控制器、传感器等设备，以实现对机械手的控制。
软件方面，需要设计合适的算法和编程代码，实现机械手的运动控制和动作规划。
在控制系统设计时，需要考虑到机械手对控制信号的响应速度、定位精度和稳定性等要求。
最后，传感器模块设计是机械手总体方案设计中不可或缺的一部分，它负责获取机械手所需的外部环境信息，并将其转化为控制信号。
传感器模块可以包括力传感器、位置传感器、压力传感器等，它们可以实时监测机械手的运动状态和工作环境，从而反馈给控制系统，实现机械手的闭环控制。
传感器模块的设计涉及到传感器类型的选择、布置位置的确定，以及与控制系统的连接方式等。
综上所述，机械手总体方案设计需要考虑机械结构设计、控制系统设计和传感器模块设计三个关键要素。
在设计过程中，需要综合考虑机械手的功能需求、性能要求和工作环境等因素，以实现机械手的高效、稳定和可靠的运行。
同时，还需要进行各种测试和优化，以确保机械手的性能达到预期目标。
机械手设计的任务书任务目标本项目的目标是设计并制造一款多功能机械手。
机械手应具备以下功能和特点：1.灵活性：机械手应具备多自由度的运动能力，能够完成各种复杂的动作和任务。
2.精准度：机械手在执行任务时应具备高精度的定位和控制能力，能够达到亚毫米级别的精度要求。
3.载重能力：机械手应具备一定的载重能力，能够承载和操控一定重量的物体。
4.可编程性：机械手应具备良好的可编程性，能够根据用户需求进行灵活的动作和任务调整。
5.安全性：机械手应具备安全保护机制，能够识别和避免潜在的危险情况，保障操作人员的安全。
实施方案1. 需求分析在开始设计机械手之前，首先需要进行需求分析，明确产品的具体功能和性能要求。
需求分析应包括以下方面：1.运动范围：确定机械手需要覆盖的工作区域，包括各个自由度的运动范围。
2.精度要求：确定机械手需要达到的定位和控制精度，包括静态和动态精度。
3.载重要求：确定机械手需要承载和操控的最大重量，以及稳定性要求。
4.可编程性要求：确定机械手需要具备的编程界面和功能。
5.安全性要求：确定机械手需要具备的安全保护机制，如碰撞检测和急停功能等。
2. 机械结构设计基于需求分析的结果，进行机械结构设计。
机械结构设计应包括以下内容：1.运动机构设计：确定机械手的运动机构，包括关节类型、驱动方式和传动机构等。
2.结构材料选择：选择适当的结构材料，使机械手具备足够的强度和刚度。
3.关节设计：设计机械手的各个关节，包括关节的结构和驱动方式。
4.末端执行器设计：设计机械手的末端执行器，用于操控和承载物体。
3. 控制系统设计在机械结构设计的基础上，进行控制系统设计。
控制系统设计应包括以下内容：1.传感器选择：选择适当的传感器，用于感知机械手的姿态、位置和力量等信息。
2.控制算法设计：设计机械手的控制算法，实现运动和定位控制。
3.用户界面设计：设计与机械手交互的用户界面，包括编程界面和监控界面等。
4. 安全与可靠性设计在机械手设计的过程中，安全与可靠性是非常重要的考虑因素。
摘要机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹实现自动抓取、搬运和操作的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
本次设计的60吨冲床上料机械手根据规定的动作顺序，完成对机械手的设计，对机械手的工作原理，结构使用范围，特点参数选择等方面进行了阐述。
此60吨冲床上料机械手主要是给冲床进行上料和从储料框中取料；机械手的抓重1Kg；1个自由度三个具体动作，自由度为腰座的转动,采用圆柱坐标；其余两个动作为机械手的升降和伸缩，采用螺母和螺栓调节，可根据生产的需要改变机械手手臂的高度和长度以及更换吸盘。
回转角度：60度；送料频率：50-60次/分；驱动方式为气压传动；机械手的腰座回转采用气缸带动齿条齿轮驱动；本设计主要对手部进行了设计和计算，腰座回转采用回转气缸。
关键词：上料机械手；冲床上料；气压传动AbstractManipulator is imitate the part of the hand, according to the given program, track and for automatic mechanical device to realize the acquirement, handling and operation of the. The manipulator used in the industrial production is called "industrial manipulator". 60 tons punch the design of the manipulator according to the provisions of the action sequence, complete the design of manipulator, the working principle of the manipulator, the use range structure, gives the characteristic parameters. This 60 tons punch manipulator is mainly to press for feeding and from the material storage box material; mechanical hand catch weight 1Kg; 1 degrees of freedom three specific actions, degrees of freedom for rotation waist seat, using cylindrical coordinates; the remaining two of the mechanical hand movements and the expansion, the nut and bolt adjustment, according to production needs to change the mechanical arm height and length and replacing chuck. Because the rotary angle: 60 degrees; the feeding frequency: 50-60 times / points; drive mode for pneumatic drive; waist seat rotary manipulator cylinder is used to drive a rack gear drive; the design of the main part of the design and calculation, waist, rotating the rotary cylinder.KeyWords：feeding manipulator；punch feeding；pneumatic transmission目录1 绪论 (1)1.1 机械手简介 (1)1.2 机械手发展现状及应用 (1)1.2.1国内外发展现状 (1)1.2.2机械手的应用 (4)2 机械手的总体设计 (7)2.1 机械手的总体结构 (7)2.1.1 机械手组成 (7)2.1.2 机械手坐标形式的确定 (9)2.1.3上料机械手的组成及工作原理 (9)2.2 机械手腰座结构的设计 (11)2.1.1 机械手的驱动系统的确定 (12)2.1.2 机械手的机械传动机构的确定 (15)2.3 机械手手臂的结构设计 (17)2.4 机械手手部的结构设计 (19)3 机械手理论分析和设计计算 (21)3.1 系统设计计算 (21)3.1.1 确定气压系统基本方案 (21)3.1.2 气压缸的总机械载荷的计算 (22)3.1.3 气缸强度的计算及校核 (23)3.1.4 计算和选择气缸元件 (25)3.2 吸盘的选择和计算 (25)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)毕业设计（论文）知识产权声明.............. 错误！未定义书签。
冲床上下料气动机械手的设计毕业论文目录1 前言 (1)1.1选题背景 (1)1.2设计目的 (2)1.3发展现状和趋势 (3)1.4机械手的系统工作原理及组成 (3)2 机械手各部件的设计 (7)2.1机械手的总体设计 (7)2.1.1 机械手总体结构的类型 (7)2.2机械手手爪结构设计 (8)2.2.1 设计要求 (8)2.2.2 驱动方式 (8)2.2.3 典型结构 (9)2.2.4 具体设计方案 (10)2.3机械手手臂结构的设计 (10)2.3.1 手臂结构的设计要求 (10)2.3.2 具体设计方案 (10)2.4机械手腰座结构的设计 (11)2.4.1 腰座结构的设计要求 (11)2.5机械手驱动系统设计 (11)2.5.1 常用驱动系统及其特点 (11)2.5.2 具体设计方案 (12)2.6机械手手臂的平衡机构设计 (12)2.6.1 平衡机构的形式 (12)2.6.2 具体设计方案 (13)3 手部结构设计 (14)3.1手指的形状 (14)3.2设计时考虑的几个问题 (14)3.3手部夹紧气缸的设计 (15)3.3.1 手部驱动力计算 (15)3.3.2 气缸的直径 (16)3.3.3 缸筒壁厚的设计 (18)4 手臂结构设计 (20)4.1手臂伸缩 (20)4.1.1 结构设计 (20)4.1.2 导向装置 (20)4.1.3 手臂伸缩驱动力的计算 (20)4.2手臂升降和回转部分的结构设计 (21)4.3手臂伸缩气缸的设计 (21)4.3.2 气缸的直径 (22)4.3.3 活塞杆直径的计算 (23)4.3.4 缸筒壁厚计算 (24)5 气动系统设计 (25)5.1主要元器件的选择 (25) (25) (25)5.1.3 节流阀 (28)5.2拟定执行元件运动控制回路 (29)5.3气源系统的设计 (29)5.4气压传动系统工作原理图 (30)5.5机械手运行顺序及电气控制 (30)6 机械手的PLC控制设计 (32)6.1可编程序控制器的选择及工作过程 (32)6.1.1 可编程序控制器的选择 (32)6.1.2 可编程序控制器的工作过程 (32)6.2可编程序控制器的使用步骤 (33)6.3机械手可编程序控制器控制方案 (34)6.3.1 系统简介 (34)6.3.2 工业机械手的工作流程 (34)6.3.4 机械手工作时序图 (36)6.3.5 梯形图设计(如附图所示) (36)7 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录1 (41)附录2 (42)附录3 (43)1 前言1.1 选题背景由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。
多工位机械手
多工位机械手和冲床安装应用
多工位冲压机械手搭配数控冲压冲床自动化生产线设备使用，多工位机械手起到对数控冲压冲床生产加工材料的精准传送作用，可原材料输送，多工位送料，翻转等功能。
使整个冲压冲床能实现整自动上下料，自动排料，自动进给，自动冲压等功能，能充分将原材料最大化利用，保证人工安全生产，提高生产效率，还能对及结构复杂图形产品加工冲压。
那么多工位机械手是如何进行连接安装应用的呢？
冲床多工位机械手连接冲床应用整体方式为，将材质放置在自动上下料机械手的固定架上后，通过气压固定住，然后根据钣材与所需产品的尺寸，将相应数据输入到送料系统的操作界面对话框参数栏内，操作人员输入数值后，系统会根据所填数据自动运算，省去繁杂的人为计算及编程过程，实现自动化生产。
也可以根据客户要求进行单独的点动运行。
多工位机械手在使用中，将原材料同伙气压机械等方法固定，设置一零点位置，之后送料系统根据所需冲压孔形状自动把钣材送到冲床冲头下方位置冲孔。
冲完一孔后，冲头自动抬起，机械手送料系统再把钣材所需下一冲孔位置送到冲头下方冲孔。
这样往复冲送，直至按要求全部冲完重新回到零点位置。
冲床多工位机械手目前市场上应用广泛。
例如机械制造、电器设备、仪表、筛网、电控柜、五金加工，汽配零件等行业的冲压生产。
具体安装应用需根据不用环境，产品要求等参数选择不同规格冲床送料设备、。
探析冲床上下料机械手的设计摘要：本文主要是针对冲床上下料机械手的设计情况进行分析，在具体设计和应用过程中，将数控机床看作是基础。
这样不仅有利于结合实际情况，设计出符合实际要求的机械手，而且还能够最大限度保证冲床上下料机械手在应用时的有效性。
关键词：冲床上下料；机械手；设计措施数控机床是先进制造技术的关键设备之一，而数控转塔冲床是近年来高速钣金加工的一种重要的压力成型设备，集机、电、液、气于一体，可在板材上进行高速冲孔加工和浅拉深成型，是一种通用、高效率和高精度的冲压设备，拥有多个工位并能实现快速换模。
随着我国冲压行业的发展，板料冲压设备性能逐渐与世界接轨，冲压生产自动化程度得到了进一的提高。
在冲压生产的首道工序中，我国许多企业仍然在采用传统的手工上料方式，这种上料方式不仅生产效率低下、劳动强度大，而且易发生人身伤害事故。
为提升我国冲压生产的自动化水平、提高生产效率和改善工人生产劳动条件，研发出与冲压设备自动化水平相配套的自动上料系统具有重要的意义。
1 数控转塔冲床组成和工作原理数控转塔冲床主传动分为机械、液压。
机械主传动工作原理是主电机通过小带轮带动飞轮转动，再通过离合器 /制动器的接合或分离，带动曲轴旋转，再通过曲柄连杆机构，带动滑块上、下往复运动，冲击转盘上所选定的模具对板材进行冲孔或其他成型加工。
液压主传动的工作原理是将液压系统提供的液压油通过电磁换向阀的动作，进入液压缸的上下腔，使活塞杆带动滑块上下往复运动，冲击模具进行冲孔[1]。
机床的工作原理: 在机床没有任何报警的情况下，CNC 执行一编好的程序，依照程序指令，X 和 Y轴带着钢板运动到冲头下，T 盘将程序中所需模具运动到冲头下，液压冲头执行对模具的打击，完成一次冲压，然后 X 和 Y轴再移动一个位置，冲头再执行一次冲压，如此往复，只到一个程序全部执行完毕，退回到上料位置。
2 机械手总体方案2. 1 机械手总体结构因为设计要求搬运的加工板材的质量达 30 kg，长度达 500 mm，同时考虑到数控转塔冲床布局的具体形式及对机械手的具体要求，考虑在满足系统工艺要求的前提下，尽量简化结构，以减小成本、提高可靠度。
任务书设计（论文）题目：多工位冲床专用机械手设计系：专业：班级：学号：06011030515 学生：XXXX指导教师：XXXX 接受任务时间教研室主任（签名）系主任（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1）、规格参数：抓重;3公斤（吸盘吸力为1公斤）；自由度数:3个；座标型式:直角座标手臂运动参数：伸缩行程:100毫米，升降行程:30毫米，横移行程:150毫米；冲床动作颇率:12次/分；驱动方式:气动；缓冲方式;液压缓冲器缓冲；定位方式:机械挡块；定位精度: ±0.5毫米2）、设计要求：（1）、全部设计图纸用AutoCAD绘制；（2）、设计说明书1份（40页以上）。
2．指定查阅的主要参考文献及说明（1）机械零件设计手册（2）工业机械手图册（3）机械设计手册（4）其他相关参考资料3注：本表在学生接受任务时下达开题报告设计（论文）类型：A—理论研究；B—应用研究；C—软件设计；D-其它等。
摘要本文简要介绍了工业机械手的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，气动技术的特点，继电器控制的特点及国内外的发展状况。
本文对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，确定了机械手的技术参数。
同时，设计了机械手的夹持式手部结构，设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。
设计了机械手的手臂结构。
设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图，对气压系统工作原理图的参数化绘制进行了研究，大大提高了绘图效率和图纸质量。
利用继电器程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的电磁继电器，根据机械手的工作流程制定了继电器程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图，并绘制了继电器程序控制器的控制程序。
关键词：机械手，气动，继电器程序控制器ABSTRACTAt first, the paper introduces the conception of the industrial robot and the eler. dray information of the development briefly . What’s more, the paper accounts for the background and the primary mission of the topic.The paper introduces the function, composing and classification of the manipulator , tells out the free-degree and the form of coordinate . At the same time, the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator,The paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator ,This paper designs the structure of the wrist , computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump.The paper designs the structure of the arm.The paper designs the system of air pressure drive and draws the work principle chart , the manipulator uses to control . The paper institutes two control schemes of PLC according to the work flow of the manipulator . The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart .KEY WORDS :manipulator , pump , air pressure drive .目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)第一章绪论 (1)1.1 工业机械手 (1)1.1.1工业机械手概述 (1)1.1.2选题背景 (1)1.1.3设计目的 (2)1.2 机械手的组成和分类 (3)1.2.1机械手的组成 (3)1.2.2 机械手的分类 (6)1.3 国内外发展状况 (7)1.4 课题的提出及主要任务 (9)1.4.1课题的提出 (9)1.4.2课题的主要任务 (10)第二章机械手的设计方案 (11)2.1机械手的座标型式与自由度 (11)2.2 机械手的手部结构方案设计 (13)2.3 机械手的手腕结构方案设计 (13)2.4 机械手的手臂结构方案设计 (14)2.5 机械手的驱动方案设计 (16)2.5.1机械手气压驱动 (17)2.5.2机械手气压驱动系统 (17)2.6 机械手的缓冲方案设计 (19)2.7 机械手的主要参数 (20)2.8 机械手的技术参数列表 (20)第三章手部结构设计 (22)3.1夹持式手部结构 (22)3.2手指的形状和分类 (22)3.3设计时考虑的几个问题 (23)3.4手部夹紧气缸的设计 (23)第四章手臂伸缩，升降，横移的尺寸设计与校核 (28)4.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 (28)4.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计 (28)4.1.2 尺寸校核 (28)4.1.3.导向装置 (29)4.1.4 平衡装置 (29)4.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 (30)4.2.1 尺寸设计 (30)4.2.2 尺寸校核 (30)4.3手臂横移气缸的尺寸设计与校核 (31)4.3.1 尺寸设计 (31)4.3.2 尺寸校核 (31)第五章机械手的电气控制系统设计 (33)5.1 气压传动系统工作原理图 (33)5.2气压传动系统工作原理图的参数化绘制 (34)第六章结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1 工业机械手1.1.1工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
1.1.2选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、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。
机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，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，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人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是非常有意义的。
1.1.3设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的多工位冲床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
目前，在国内很多工厂的生产线上多工位冲床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。
为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。
随着科学技术的发展，机械手也越来越多的地被应用。
在机械工业中，铸、焊、铆、冲、压、热处理、机械加工、装配、检验、喷漆、电镀等工种都有应用的实理。
其他部门，如轻工业、建筑业、国防工业等工作中也均有所应用。
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
