冲压上下料机械手

关于上下料机械手进展趋势的认真介绍
上下料机械手广泛应用于机械制造业，机械手企业进展快速。

现
在重要用于注塑辅机上产品的自动取出、机床和横向锻压机的装卸、点焊、喷漆等作业。

它可以依据预先的操作程序完成的操作。

上下料机械
手的进展趋势是开发出具有肯定智能的机械手。

该上下料机械手省力，输出稳定
1.使用上下料机械手取产品，注塑机可以无人值守操作，不用挂
念无人或员工请假。

2.实行一人一机（包括切水、削峰、包装），配传送带，一人可
看4—5台机器，大大节省人力，降低工人工资。

3.人会累的，上下料机械手输出产品的时间是固定的，不需要休息，特别是天气热或者夜班的时候。

4.很难招到高学历人员操作注塑机，成本加添。

但一般生物技术
人员技术水平不高，责任心不强，导致生产经营困难。

5.人与人相处，总会有冲突，影响生产。

利用上下料机械手减压，削减了人力，不会由于工作压力过大而引发内部冲突，提高了公司内部
的团结和凝集力。

而上下料机械手具备肯定的感知本领，能够反馈外界
条件的变化并做出相应的更改。

假如角度稍有偏差，可以自行校正检测，关键是视觉功能和触觉功能。

使用专机或手工上下料机械手暴露出很多缺点。

一方面，上下料
机械手占地面积大，结构凌乱，维护和修理不便，不利于自动装配线的
生产；另一方面，适应变化加速不够快捷，不利于上下料机械手结构的
调整；其次，通过雇佣工会来加添劳动强度，导致工伤事故和低权力。

而且采纳人工上下料的产品质量稳定性不好，无法充足大批量生产的需求。

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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。

薄板件冲压机上下料机械手设计本文将介绍《薄板件冲压机上下料机械手设计》的主题和背景。

薄板件冲压机上下料机械手是一种自动化设备，用于将薄板件从原料堆放区取出，并送入冲压机进行加工。

随着工业自动化水平的不断提高，薄板件冲压机上下料机械手在企业生产中扮演着越来越重要的角色。

本文将重点探讨薄板件冲压机上下料机械手的设计原理、结构和工作流程。

通过对机械手的设计和优化，可以提高生产效率、降低劳动强度、减少人为错误，最终实现生产过程的自动化和智能化。

希望本文能为读者提供关于薄板件冲压机上下料机械手设计的详细解读，帮助读者更好地理解和应用这一自动化设备。

同时，读者也可以根据本文的内容，进一步研究和改进薄板件冲压机上下料机械手的设计方法，推动工业自动化技术的发展。

设计要求本文旨在设计一台薄板件冲压机上下料机械手，其功能和性能需满足以下要求：精确定位：机械手需要能够准确地定位薄板件，以确保准确的上下料操作。

快速操作：机械手需要具备快速的动作响应速度，以提高生产效率。

高负载能力：机械手需要能够承受高负载，以应对不同尺寸和重量的薄板件。

稳定性和精度：机械手的运动应具备稳定性和精度，以确保在上下料过程中不损坏薄板件或其他设备。

安全性：机械手需要具备安全保护功能，防止发生意外事故。

高可靠性和耐久性：机械手应具备高可靠性和耐久性，以满足长时间连续运行的需求。

灵活性：机械手需要具备灵活性，能够适应不同类型和尺寸的薄板件的上下料操作。

兼容性：机械手需要与现有的薄板件冲压机配套使用，并能够与其他设备进行良好的协同工作。

以上是设计一台薄板件冲压机上下料机械手所需满足的功能和性能要求。

本部分描述了机械手的整体结构设计，包括关键组件和连接方式等。

机械手的整体结构设计应考虑以下关键组件：基座：提供机械手的支撑和稳定性。

臂架：连接基座和末端执行器的关键组件，负责机械手的运动。

末端执行器：用于抓取和搬运薄板件的工具部分。

关键组件的连接方式应满足以下要求：基座和臂架之间的连接应牢固可靠，以保证机械手的稳定性。

自动上下料机械手的设计自动上下料机械手是一种能够自动完成工件的上下料任务的设备。

它主要由机械臂、夹爪、传感器、控制系统等组成，能够自动识别、抓取和放置工件。

机械手的设计需要考虑到工件的类型、重量、形状等因素，并且还需要具备高精度、高速度以及稳定可靠的特点。

在设计自动上下料机械手时，首先需要确定其工作环境和要处理的工件类型。

不同的工作环境和工件类型会影响机械手的尺寸、负载能力以及其他技术指标。

机械手的尺寸要根据工作空间的大小来设计，同时还要考虑到其机械臂的可移动范围，以便能够灵活地适应不同的工作环境。

机械手的负载能力是指其能够承载的最大重量，需要根据工件的重量来确定。

同时，还需要考虑到工件的形状和尺寸，以便夹爪能够牢固地抓取工件。

夹爪的设计需要具备可调节的功能，以便能够适应不同形状和尺寸的工件。

对于一些比较脆弱或复杂的工件，还可以设计专用的夹具来增加抓取和放置的稳定性。

机械手还需要具备高精度和高速度的特点。

高精度是指机械手能够准确地识别、抓取和放置工件，需要采用高精度的传感器和控制系统来实现。

高速度是指机械手能够在短时间内完成上下料任务，需要采用高速度的执行器和控制算法来实现。

控制系统是机械手的核心部分，可以根据工件的形状、尺寸和重量来控制机械臂和夹爪的动作。

控制系统需要能够实时地接收和处理传感器的信号，并且能够根据这些信号来控制机械手的动作。

对于一些复杂的工件，还可以采用计算机视觉技术来实现自动识别和抓取。

在设计自动上下料机械手时，还需要考虑到安全性和可靠性。

安全性是指机械手在工作过程中能够避免伤人和损坏设备的危险。

为了确保安全性，可以在机械手周围设置安全围栏和急停开关，并且在控制系统中设置相应的安全控制算法。

可靠性是指机械手能够长时间稳定地工作，需要采用可靠的执行器和传感器，并且进行适当的维护和保养。

总之，设计自动上下料机械手需要考虑到工作环境、工件类型、尺寸、重量、形状以及精度、速度、安全性和可靠性等因素。

机器人机床上下料新松公司自主设计研发的上下料机器人（机械手）与数控机床相结合，可以实现工件的自动抓取、上料、下料、装卡、加工等所有的工艺过程，能够极大的节约人工成本，提高生产效率。

针对机加工及冲压线提供机器人（机械手）搬运、检测整套解决方案。

针对两种类型的机床上下料，新松公司提供以下两个机床上下料的整线解决方案：根据机床的特点主要采取以下两种类型的上下料形式：1.桁架式机械手搬运该机械手采用双梁或单梁支撑形式，完成重载搬运、轻载高速搬运等不同种搬运需求。

该机械手具备与机床的联机功能，完成全线的生产数据跟踪及参数调用，实现全线自动生产。

2.机器人搬运采用6自由度（或者外加一个外部轴）的机器人完成机床的柔性上下料，采用视觉系统进行工件定位，机器人抓取工件给机床进行上下料。

桁架机械手解决方案桁架机械手采用新松公司自主开发的3-Axis:TypeDT-6系列产品，DT系列搬运机械手采用龙门架结构，采用双侧齿轮齿条传动方式，具有运动平稳承载能力强的特点。

DT 系列机械手应用领域极其广泛，例如在军事、机械制造业、航空航天业、食品药品生产行业、汽车制造业等。

DT系列龙门架式搬运机械手具有宽泛的应用范围，能够承受一定的冲击，搬运较重的负载，运动位置精度高，具有较大的结构刚性。

更换不同的模块能够满足多品种生产的要求。

DT系列龙门架式搬运机械手具有宽泛的运动范围。

能够以高速度、高精度搬运大负载覆盖大型的工作区域。

DT系列龙门架式搬运机械手具有6个系列的产品能够适应多种负载和速度的需求。

结合灵活柔性的模块化设计广泛应用于多种行业，多种产品及系列化产品的生产过程中。

机器人搬运解决方案机器人上下料机器人系统主要包括6自由度Robot、机械手爪、Vision定位系统、过渡平台定位系统、换手台和其它辅助设备。

随着人工成本的日益增加，自动上下料生产线的应用越来越广泛，基于此系统，可以针对其它产品进行相应手爪的开发，完成自动上下料生产线，在机械制造业、军事工业、航空航天业和食品药品生产等行业都可以得到广泛应用。

盘点中国十大实力雄厚的上下料机器人生产企业上下料机器人在工厂自动化生产线上是非常重要的单元，在中小企业尤其明显，对于资金相对较少的中小企业，实用且相对便宜的上下料机器人能解决很多问题。

下面就盘点一下哪些名声虽不及工业机器人“四大巨头”响亮，但实力雄厚的上下料机器人生产企业。

1东莞市杰康自动化设备有限公司东莞市杰康自动化设备有限公司于创立于2002年08月；是一家国内规模大、品种全、资质技术力量雄厚的自动化设备生产厂商。

从事工业机器人的研发、制造、销售的高新技术企业。

公司引进国外成熟的工业机器人技术与加工工艺，研发并制造出杰康品牌的工业机器人系列产品。

公司产品包括：工业机械手、冲压机械手、滑台、XYTable、单轴系列、直交系列、自动机床系列、自动冲压系列、自动精密滑台系列、水平多关节系列和垂直多关节系列等，并为客户提供自动焊接、自动点胶机、自动测试、自动装配、自动搬运等机器人应用技术和系统解决方案，实现高效率、无人作业生产线。

2常州市兰生工业自动化科技有限公司兰生企业是数控机床和上下料机器人产品的供应商和机加工自动化工程项目承包商，成立于1988年，由“常州兰生数控机床销售有限公司、常州兰生工业自动化科技有限公司、常州市兰生数控职业培训技术学校、常州市兰生机床设备交易市场”等四个经工商部门登记注册的企业实体组成。

分别履行数控机床销售、自动上下料机器人集成、数控技工培训和机床设备维修等四项服务职能。

公司产品：数控机床、镗铣加工中心、数控车床/车削中心、复合数控机床、数控磨床、去毛刺机床、特殊专用机床、数控机床周边配套件、机床上下料机器人、加工中心上下料机器人、数控车床上下料机器人、冲压上下料机器人、铸锻造上下料机器人。

3沈阳机床集团有限责任公司沈阳机床集团于1995年12月对原沈阳三大机床厂：沈阳第一机床厂、沈阳第二机床厂（中捷友谊厂）、辽宁精密仪器厂进行资产重组而组建。

沈阳机床集团有限责任公司（沈阳一机床厂）的中高档机床已成批量进入汽车工业、国防工业、航空航天、轨道交通等核心制造领域；“15”时期获得机床业三个“15”科技攻关项目。

冲压机械手—手臂部分设计摘要本文所设计的冲压机械手用于搬运工件，为了增加本机械手的通用性，在结构尽可能紧凑的情况下，最大限度地使工业机械手具有较大的抓取范围。

本文主要介绍了冲压机械手的概念、组成和分类，机械手的自由度和坐标形式、运动及国内外的发展状况。

对冲压机械手进行总体方案设计，首先确定了机械手的坐标形式为圆柱坐标型，自由度数为5，接着确定了机械手的驱动装置为液压缸，然后确定了机械手的主要技术参数。

同时，设计了机械手的手部结构形式为滑槽杠杆式钳爪、手腕的结构形式为采用电机带动腕回转、臂部结构形式采用双导向杆导向，机身结构形式为升降缸置于回转缸之上的结构形式，计算出了夹紧工件所需的驱动力、手腕转动时所需的驱动力矩、手臂伸缩所需的驱动力、手臂俯仰所需的驱动力、手臂升降所需的驱动力和手臂回转所需的驱动力矩。

继而设计了冲压机械手的各个部分液压缸的尺寸和结构及各个部分之间连接与支承部件的结构与尺寸。

关键词液压驱动；冲压机械手；液压缸目录摘要...... . (I)第1章绪论 (1)1.1 机械手的含义 (1)1.2 机械手的产生、应用与发展 (1)1.2.1 机械手的产生（简史） (1)1.2.2 应用简况 (2)1.2.3 发展趋势 (2)1.3 冲压机械手的组成与运动 (3)1.3.1 冲压机械手的组成 (3)1.3.2 冲压机械手的运动 (5)第2章冲压机械手的手部设计 (10)2.1 概述 (10)2.2 手部机构形式 (10)2.2.1 手爪 (10)2.2.2 传动装置 (10)2.2.3 驱动装置 (10)2.3 前爪式手部机构的选用要点 (11)2.4 滑槽杠杆式钳爪的夹紧力分析与计算 (11)2.5 滑槽杠杆式钳爪手部机构的驱动力计算 (13)2.6 手部夹紧液压缸的设计与计算 (13)2.7 本章小结 (14)第3章冲压机械手的腕部设计 (15)3.1 概述 (15)3.2 腕部回转力矩的计算 (15)M (15)3.2.1 摩擦阻力矩摩M (15)3.2.2 工件重心偏置引起的偏置力矩偏3.2.3 腕部启动时的惯性阻力矩M (16)惯3.3 本章小结 (17)第4章工业机械手臂部的设计 (18)4.1 概述 (18)4.2 冲压机械手臂部的结构形式 (18)4.2.1 冲压机械手臂部伸缩运动的结构 (19)4.2.2 冲压机械手臂部俯仰运动的结构 (19)4.2.3 冲压机械手臂部回转及升降的结构 (20)4.2.4 导向装置 (20)4.3 冲压机械手臂部运动驱动液压缸的设计与计算 (21)4.3.1 手臂水平伸缩运动驱动液压缸的计算 (21)4.3.2 手臂垂直升降运动驱动液压缸的设计与计算 (22)4.4 冲压机械手的液压缓冲装置 (23)4.5 本章小结 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1机械手的含义“机械手”（mechanical hand，也被称为“自动手”(auto hand), 多数是指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装置（国内一般称作机械手或者专用机械手）。

冲压机械手的实用功能
目前国内冲压机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。

所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用冲压机械手的同时，相应的发展通用机械手，博立斯研制数控车床机械手、冲床机械手、多关节机械手和组合机械手等。

冲压机械手臂的优点众多，冲压机械手臂可以模仿人类手臂的某些动作功能，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。

使用机械手臂可减少工人工作量，提高劳动生产率及车间自动化水平。

像博立斯冲压机械手可根据实际要求设定指定的程序，进行上下料、送料、取料、吹料等等。

冲压机械手主要有两大类：
一种是在压力机的纵轴线上安置多自由度搬运机器人，机器人可以沿压力机轴线纵向移动;
另一种是在两台压力机的立柱前后安置的平行机械手臂，通过一根横杆形式的末端拾取器搬运零件。

使用机器人自动化送料系统，机器人自动化生产线，通过更换端拾器，适合多车型的生产，柔性更高。

那么冲压机械手的使用功能在哪里呢？
通常配置为5～6台压力机，拆垛、上下料机械手、穿梭翻转小车和码垛系统等。

全线长度60m 左右，具有冲压质量稳定可靠、生产安全性高和柔性好的特点。

由于上下工位压力机的间距大，工件传输效率较低，生产节拍一般为6～9 spm。

冲压机械手和人工相比的优势1.提高生产效率：冲压机械手能够实现连续、高速和精确的操作，而且可以24小时不间断地运行，可以大大提高生产效率。

相比之下，人工操作的速度和效率有限，并且需要休息和操作的间歇。

2.减少劳动力成本：使用冲压机械手可以减少工人的数量，从而降低劳动力成本。

冲压机械手只需要一名操作员进行监控和维护，而无需多名工人进行操作。

此外，冲压机械手可以改善工作环境，减少工人的劳动强度和劳动风险。

3.提高产品质量：冲压机械手能够精确控制加工过程中的力度、速度和位置，从而确保产品的一致性和精度。

相比之下，人工操作容易受到工人技术水平、体力和注意力等因素的影响，从而导致产品质量不稳定。

4.增加加工的灵活性：冲压机械手可以根据不同的工艺要求和产品规格进行调整和设置，并且能够进行复杂形状的冲压加工。

相比之下，人工操作通常需要重新调整设备和工艺，非常耗时和繁琐。

5.提高安全性：冲压机械手能够避免工人在操作过程中接触到危险区域，降低了工伤事故的风险。

冲压机械手还可以通过传感器和监控设备实时检测设备状态，及时预警和处理故障，提高设备和生产线的安全性。

6.实现自动化生产流程：冲压机械手可以与其他自动化设备和系统进行联动，实现生产流程的自动化和智能化。

通过与物料搬运设备、传送带和机器人系统等的配合，可以实现全自动化的生产线，提高整个生产系统的效率和产能。

7.降低能耗和环保：冲压机械手通常采用电力或气动驱动方式，与传统的液压驱动方式相比，能耗更低。

冲压机械手的自动化控制系统还可以优化加工过程，减少能源消耗和材料浪费，符合环境保护要求。

综上所述，冲压机械手相较于传统的人工操作具有明显的优势。

它不仅能够提高生产效率、降低劳动力成本、提高产品质量和安全性，还能增加加工的灵活性和实现自动化生产流程，对于推动工业生产方式的升级和转型具有重要作用。