100吨冲床自动上下料机械手三维设计说明书

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。

冲床上下料气动机械手的设计摘要机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配、轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。

本文的机械手用于冲床上下料，介绍它的组成和分类、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，对机械手进行总体方案设计，确定机械手的座标型式和自由度，确定机械手的技术参数，设计机械手的手臂结构，设计出机械手的气动系统，绘制机械手气压系统工作原理图。

利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定可编程序控制器的控制方案，画出机械手的工作时的顺序功能图和梯形图，并编制可编程序控制器的控制程序。

关键词：机械手设计；冲床上下料；气动；PLCPunch discharging pneumatic manipulator designAbstractMechanical hand in machining, stamping, casting, forging, welding, heat treatment, plating, painting, assembly and light industry, transportation industry has been more and more widely applied.In this paper, the mechanical hand for punching baiting, introduces its composition and classification, degree of freedom and coordinate type, the characteristics of pneumatic technology, PLC control characteristics and the domestic and foreign development condition of the manipulator, the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinate type and degree of freedom, identifying the mechanical the technical parameters, the design of the manipulator arm structure, design of manipulator pneumatic system, rendering the manipulator pneumatic system working principle diagram. Using programmable controller to control the mechanical hand, the appropriate selection of PLC models, according to the manipulator workflow developed programmable controller control scheme, draw the mechanical hand work order function diagram and ladder diagram, and the preparation of PLC control program.Key words:Design of manipulator; Punch blanking; Pneumatic; PLC目录1 前言 (1)1.1选题背景 (1)1.2设计目的..................................... 错误！未定义书签。

编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目：姓名： 学号：班级：二〇一四六月上下料机械手 徐洪枫 03101231 机械工程及自动化20100班中国矿业大学本科生毕业设计姓名：徐洪枫学号：031047 学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化设计题目：上下料机械手专题：指导教师：钱继国职称：副教授二O一四六月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院机电学院专业年级机自10-10学生姓名徐洪枫任务下达日期：2014年2月21日毕业设计日期：2014年3月1日至2014年6月15日毕业设计题目：上下料机械手毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：一、主要设计参数：（自选参数）1．抓重：25kg2．工件直径d mm100。

3．驱动方式：液压驱动。

4．工作自由度：腕回转、腕转动、臂上仰、臂回转二、设计要求1：拟定机械手的总体设计，确定其运动形式，2：作业空间及有关规格参数，进行各零件的设计与计算3：设计与绘制机械手的总体图、装配图及零件图4：机械手运动分析院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要本篇主要是液压型-自动上下料机械手的结构设计，主要完成的动作有腕回转、腕转动、臂上仰、臂回转。

第1章绪论1.1 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。

1.2 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、特殊要求的数控机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数控机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。

数控机床上下料机械手设计2.3机械手手腕结构的设计机械手手腕是机械手操作机的最末端，与手爪相连接，它与机械手手臂配合，使手爪在空间运动，完成所需要的作业动作。

2.3.1手腕结构的设计要求１、由于手腕安装在机械手末端，因此要求手腕设计应尽量小巧轻盈，结构紧凑。

２、根据作业需要，设计机械手手腕的自由度。

一般情况下，自由度数目愈多，腕部的灵活性愈高，对对作业的适应能力也愈强。

但自由度的增加，必然使腕部结构更复杂，控制更困难，成本也会相应增加。

因此，手腕的自由度数，应根据实际作业要求来确定。

３、为实现腕部的通用性，要求有标准的连接法兰，以便于和不同的机械手手爪进行连接。

４、为保证工作时力的传递和运动的连贯，腕部结构要有足够的强度和刚度。

５、要设有可靠的传动间隙调整机构，以减小空回间隙，提高传动精度。

６、手腕各关节轴转动要有限位开关，并设置硬限位，以防止超限造成机械损坏。

2.3.2具体设计方案通过对数控机床上下料作业的具体分析，考虑数控机床加工的具体形式及对机械手上下料作业时的具体要求，在满足系统工艺要求的前提下提高安全和可靠性，为使机械手的结构尽量简单，降低控制的难度，本设计手腕不增加自由度，实践证明这是完全能满足作业要求的，3个自由度来实现机床的上下料完全足够。

具体的手腕（手臂手爪联结梁）结构见图2-4。

2.4机械手手臂结构的设计2.4.1手臂结构的设计要求机械手的手臂在工作时，要承受一定的载荷，且其运动本身具有一定的速度，因此，机械手手臂的设计需要遵循以下设计要求：１、工作空间的形状和大小与机械手手臂的长度，手臂关节的转动范围有密切的关系，因此手臂尺寸设计应合理，一般满足其工作空间即可。

２、为了提高机械手的运动速度与控制精度，应在保证机械手手臂有足够强度和刚度的条件下，尽可能在结构上、材料上设法减轻手臂的重量。

３、应尽可能使机械手手臂各关节轴相互平行；相互垂直的轴应尽可能相交于一点，这样可以使机械手运动学正逆运算简化，有利于机械手的控制。

冲压上下料机械手介绍冲压上下料机械手是由深圳市鑫台铭机械设备有限公司最新研发的一整套自动化液压切边设备，是压铸周边自动化机械设备生产制造的生产企业。

冲压上下料机械手又称冲压机械手，冲床机械手。

冲压机械手特点：1、主要驱动由高性能伺服电机来实现；2、可实现快速定位、升降、移动等动作；3、采用特殊设计的横向平移结构和辅助升降结构；4、整机采用微电脑进行控制与冲床的联锁操控，通过触摸屏进行操作及参数设定。

简介：冲压上下料机械手是在自动化设备的基础上，根据冲压生产特点，专门为实现冲压自动化无人生产而研发的设备。

能取代人工在各个冲压工位上进行物料冲压、搬运、上下料等工作，整条生产线效率达到5秒。

本自动化设备对于冲压等重复性、危险性、节拍高的加工行业，在节约人力劳动成本，提高人工及设备安全性，保持产品产能、质量、工艺稳定性等方面是现代化工业化“开拓创新”的重要精神体现。

柔性冲压自动线大多由一台双动拉伸压力机或多连杆单动拉伸压力机和4～5台单动压力机组成流水线，生产大型车身覆盖件，安全性高，冲压质量好。

生产线上布置自动化上下料系统。

结构数据：由拆垛机、清洗涂油机、对中上料机、上下料机械手臂（机器人）、穿梭（翻转）传送自动输送机组成，从毛坯的上料到冲压件下线全部自动完成。

生产节拍最高为6～9次/min。

整条冲压线长60～80m左右，约需6～7名操作工人。

有些采用的是国际先进的高速紧凑型冲压线，能快速提高冲压机的生产效率。

板料对中采用当今先进的光学摄像系统进行定位。

拉伸压力机选用数控液压拉伸垫，先进的每个自动化单元配一个机械手臂，省去了穿梭传送装置，缩短输送距离，减少压力机的间距，生产节拍可达10件/min。

功能特点：1、功能：冲床上下料机械手为适应柔性化的生产要求，压力机的所有控制功能应做到集成化，从而实现全套模具的菜单化管理，主要包括滑块行程调整、平衡器气压的调整、气垫行程调整以及自动化控制系统等各个环节的参数设定。

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（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。

三、进度计划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。

摘要在中国工业发展历程当中，很多高生产率高精度的机械设备从国外引进，它大大的提高了工作速度，产品的加工精度，降低了工作的劳动强度，所以大受欢迎。

但是这类设备引进费用也是相当的昂贵，所以国内很多企业的技术人员在原先的设备之上进行改进，来达到提高生产率和降低工人的劳动强度，实现工业自动化，这类改进同样也大受欢迎。

电动机座加工自动卸料机械手是建立在安全、经济与效率之上的，它主要由大手臂回转缸、小手臂上下升降液压缸及手部夹紧液压缸组成。

来起到减少上料的时间，减轻工人劳动强度的目的。

本机械手有两个自由度，大手臂回转90度，小手臂及夹紧装置上下移动合并一个自由度；由此对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。

因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。

工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。

工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。

此外，它能在高温、低温、深水、噪声及反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。

更显其优越性，有着广阔的发展前途。

关键词：机械手；自动化；液压AbstractChina's industrial development in many high productivity, high precision of the mechanical equipment imported from abroad, it greatly improves the speed of work, product processing precision, reduces the labor intensity and so work very popular. But this kind of equipment introduction fee is also pretty expensive, so many domestic enterprises technical personnel in the original equipment improvement to reach above improve productivity and reduce labor intensity, and realize industrial automation, this kind of improvement is also very popular.Electric base processing auto unloader manipulator is built on safety, economy and efficiency, and it mainly consists of over large turning cylinders, small arms arm and hand lifting the hydraulic cylinder and clamping hydraulic cylinder composed. To help reduce feeding time, reduce labor intensity purpose. This manipulator has two degrees of freedom, big arm rotary 90 degrees, small arms and clamping device move incorporate a freedom; Thus to realize industrial production automation, promote the further development of industrial production plays an important role. Thus has strong vitality, widely regarded by people and welcome.Industrial robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce the labor intensity, improve labor productivity and automation level. Industrial production in the bulky workpiece often appear handling and long-term frequent, drab operation, if not manipulator so worker's Labour intensity is high, the production speed greatly retard, this kind of circumstance using manipulator is very effective. In addition, it can be in high temperature, low temperature and deep water, noise and reflection sex and other toxic, conditions of environmental pollution operation. More show its superiority, with broad prospects.KeyWords：Robots,；automation；hydraulic pressure目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景及发展现状 (1)1.2 本课题的研究目的及意义 (2)1.3 本课题的研究内容 (3)2 机械手的总体设计 (5)2.1 总体方案的比较与选定 (5)2.1.1 各种坐标形式机械手的比较 (5)2.1.2选定的两个机械手方案的概述及比较 (8)2.2 机械手的组成及各部分关系概述 ............................... 错误！未定义书签。

概念：
冲床上下料机械手即冲床用上下料机械手，帮助企业实现冲床自动化，可以极大的节省掉人工成本，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。

冲床上下料机械手实现的意义：
我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。

冲床上下料机械手的设备性能：
操控模式可以分为手动和自动（拖拽编程）实现，运动效率可实现不低于13次，搬运重量实现5到10Kg,
冲床上下料机械手类型
冲床上下料机械手可分为摆臂式和连杆式
冲床上下料机械手各轴行程
第一轴：180°第二轴：460mm 第三轴：180°第四轴：490mm 第五轴：360°
各轴行程
本文由青岛腾祺分享，转载请著名出处。

冲床机械手设计
一、冲床机械手工作过程
初始状态：
冲头在最上面，限位开关SQ3：ON。

机械手在最最边，限位开关SQ4：ON。

机械手右行：
按下启动按钮SB0，机械手将工件夹紧并保持2S。

2S后，机械手右行，直到碰到限位开关SQ1，停下。

冲头冲压：
冲头下行。

冲头上行。

机械手左行：
冲压完成后，机械手左行，直到碰到限位开关SQ4，停下。

机械手松开，工件落下，转初始状态。

二、控制要求
在手动方式下，按下启动按钮，经过一个循环，自动停止。

在自动方式下，按下启动按钮，经过10个循环，自动停止。

在自动方式的循环过程中，按下停止按钮，当前循环结束就停止。

深圳市恒力佳机械设备有限公司成立于1999年,公司成立14年以来，始终把客户利益放在首位，不断引进、吸收国际最新自动化生产设备的设计理念和制造技术，积极开发适合客户生产需要的新产品。

主营产品：冲压机械手，冲压自动化，冲床机械手，冲床自动化，二次元机械手，三次元机械手，链接机械手，单冲机械手，上下料机械手，自动送料机械手
产品广泛应用于：五金、塑胶、电子、电器、家电、玩具、家具、食品等行业。

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。

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。

绪论1. 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[1]。

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[2]。

机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。

本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载上下料冲压机械手的设计范本地点： ________________时间： ________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容本科毕业设计上下料冲压机械手的设计诚信承诺书本人郑重承诺和声明：我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定，恪守学术规范，此毕业论文（设计）中均系本人在指导教师指导下独立完成，没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，没有篡改研究数据，凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释, 如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理,并承担相应的法律责任。

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］。

数控机床上下料机械手设计摘要:通过对机械设计、制造及其自动化专业课程的学习，对工业机械手各局部机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应用情况，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。

重点针对机械手的手爪、手腕、手臂、腰座等各局部机械结构以及机械手控制系统〔传动系统、驱动系统〕进行了详细的设计。

同时对其控制系统和液压系统进行了理论分析和设计计算。

基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。

设计到达了预期目标。

关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统目录第1章前言 (1)1.1选题背景. 11.2设计目的. 11.3开展现状和趋势. 1第2章机械手各部件的设计. 32.1机械手的总体设计. 32.1.1机械手总体结构的类型. 32.1.2具体设计方案. 42.2机械手手爪结构的设计. 42.2.1设计要求. 42.2.2驱动方式. 52.2.3典型结构. 52.2.4具体设计方案. 62.3机械手手腕结构的设计. 72.3.1手腕结构的设计要求. 72.3.2具体设计方案. 72.4机械手手臂构的设计. 82.4.1手臂结构的设计要求. 82.4.2具体设计方案. 82.5机械手腰座结构的设计. 92.5.1腰座结构的设计要求. 92.5.2具体设计方案. 92.6机械手的机械传动机构的设计. 102.6.1传动机构设计应注意的问题. 10 2.6.2常用的传动机构形式. 102.6.3具体设计方案. 112.7机械手驱动系统的设计. 122.7.1常用驱动系统及其特点. 122.7.2具体设计方案. 122.8机械手手臂的平衡机构设计. 122.8.1平衡机构的形式. 122.8.2具体设计方案. 13第3章理论分析和设计计算. 143.1电机选型有关参数计算. 143.1.1有关参数的计算. 143.1.2电机型号的选择. 163.2液压传动系统设计计算. 183.2.1 确定液压系统根本方案. 183.2.2 拟定液压执行元件运动控制回路. 193.2.3液压源系统的设计. 193.2.4绘制液压系统图. 203.2.5确定液压系统的主要参数. 213.2.6计算和选择液压元件. 26第4章机械手控制系统的设计. 284.1系统硬件设计. 284.1.1 操作面板布置. 284.1.2 工艺过程与控制要求. 284.1.3 作业流程. 294.1.4 控制器的选型. 304.1.5 控制系统原理分析. 314.1.6 PLC外部接线设计. 314.1.7 I/O地址分配. 324.2系统软件设计. 334.2.1控制主程序流程图. 334.2.2控制程序设计. 34结论. 51致谢 (52)参考文献 (53)第一章前言由于工业自动化的全面开展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。