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摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。
机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC类型为FX2N，当按下连续启动后，PLC按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。
本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。
关键词：机械手液压控制回路 PLCAbstractThe design of hydraulic drive manipulator movements under the provisions of the order ，use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks ；The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ，PLC in accordance with the prescribed procedures ，through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ，after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations，and can grasp the larger workpieces .Key words：Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC目录摘要 (I)Abstract (II)1 前言 (1)1.1工业机器人简介 (1)1.2世界机器人的发展 (1)1.3 我国工业机器人的发展 (2)1.4 我要设计的机械手 (3)2 手部结构 (5)2.1概述 (5)2.2 设计时应考虑的几个问题 (5)2.3 驱动力的计算 (6)3 腕部结构 (9)3.1 概述 (9)3.2 腕部的结构形式 (9)3.3手腕驱动力矩的计算 (10)4 臂部结构 (13)4.1 概述 (13)4.2手臂直线运动机构 (13)4.4 手臂的横向移动 (16)4.5 臂部运动驱动力计算 (17)5 液压系统的设计 (20)5.1液压系统简介 (20)5.2液压系统的组成 (20)5.3机械手液压系统的控制回路 (20)5.4 机械手的液压传动系统 (22)5.5机械手液压系统的简单计算 (25)6 PLC控制回路 (32)6.1电磁铁动作顺序 (32)6.2 PLC与现场器件的实际连接图 (33)6.3 梯形图 (34)6.5指令程序 (36)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录（1） (43)附录（2） (52)1 前言1.1工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。
目录1 绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的组成和分类 (2)1.2.1 机械手的组成 (2)1.2.2 机械手的分类 (4)1.3国内外发展状况 (6)1.4课题的提出及主要任务 (8)1.4.1 课题的提出 (8)1.4.2 课题的主要任务 (9)2 机械手的设计方案 (10)2.1机械手的座标型式与自由度 (10)2.2机械手的手部结构方案设计 (10)2.3机械手的手腕结构方案设计 (10)2.4机械手的手臂结构方案设计 (10)2.5机械手的驱动方案设计 (11)2.6机械手的控制方案设计 (11)2.7机械手的主要参数 (11)2.8机械手的技术参数列表 (11)3 手部结构设计 (14)3.1夹持式手部结构 (14)3.1.1 手指的形状和分类 (14)3.1.2 设计时考虑的几个问题 (14)3.1.3 手部夹紧气缸的设计 (15)3.2气流负压式吸盘 (18)4 手腕结构设计 (21)4.1手腕的自由度 (21)4.2手腕的驱动力矩的计算 (21)4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 (21)5 手臂结构设计 (25)5.1手臂伸缩与手腕回转部分 (25)5.1.1 结构设计 (25)5.1.2 导向装置 (26)5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 (26)5.2手臂升降和回转部分 (27)5.2.1 结构设计 (27)5.3手臂伸缩气缸的设计 (28)5.4手臂伸缩、升降用液压缓冲器 (31)5.5手臂回转用液压缓冲器 (32)第6章控制系统设计 (33)6.1控制系统硬件设计 (33)6.2 PLC梯形图中的编程元件 (33)6.3 PLC的I/O分配 (34)6.4 机械手控制系统的外部接线图 (35)6.5控制系统软件设计 (35)6.6公用程序 (36)6.7 自动操作程序 (37)5.8手动单步操作程序 (38)5.9 回原位程序 (38)6.10本章小结 (51)7 结论 (52)参考文献 (53)致谢 (55)全套图纸加1538937061 绪论1.1 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。
机械手设计说明书篇一：机械手设计说明书指导老师：设计合作成员：一、设计项目名称机械手臂手指机构2二、设计目的本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。
手指的动力驱动方式为液压传动。
液压传动的机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。
三、设计要求(1)机械手为专用机械手，适用于夹六菱柱形钢质工件。
(2)选取机械手的座标型式和自由度。
(3)主要设计出机械手的手部机构。
(4)液压传动系统液压缸的选用四、设计方案4.1 机械手基本形式的选择机械手的典型结构一般可分为：回转型（包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种）、移动型（移动型即两手指相对支座作往复运动）和平面平移型。
本设计采用二指回转型手抓。
4.2 机械手的主要部件及运动本机械手的部件有齿轮、齿条、连杆和液压缸等。
主要的运动有直动液压缸驱动齿条的平动、齿轮和齿条的啮合运动、连杆的转动和手抓的平行移动。
4.3 驱动方式的选择本机械手的驱动方案采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。
4.4 机械手的技术参数列表用途：卸码垛机械手臂抓重：5kg抓取的物体的几何形状：宽度为90～110mm六菱柱形钢质工件机械手自重：小于等于10kg4.5 机械工作原理机械手的夹工件的工作原理框图如图1所示。
图1. 机械手夹工件的工作原理框图该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求，工作要求就是机械手能适应六菱柱形钢质工件不同面的夹持，故带有水平转盘手臂的回转运动。
传动机构采用齿条与齿轮啮合。
本机械通过液压驱动传递动力推动齿条平动，齿条与齿轮啮合将液压缸传来的水平运动转化为齿轮连杆的回转运动。
而齿条与齿轮啮合驱动四连杆转动，四连杆机构使夹板水平移动，完成对工件的夹紧松开。
机械手的整体结构图如图2、图3所示。
手爪部分特点如下表述：1. 机械手手部由手爪（即夹板）和传力机构所构成。
机械手爪能夹宽度尺寸为90～110mm的工件，由于所夹工件是六菱柱形钢质工件，故在竖直方面上夹持会比较方便设计和简化机构，手爪部分可以做成平面夹板，而机构本身应带水平转盘机构以适应不同角度的夹持。
本科毕业设计 (论文)运料机械手的设计Material Handling Manipulator Design学院：机械工程学院专业班级：机械电子工程 DZ机电091 学生姓名：叶国巍学号： 2011140428 指导教师：汪冰（讲师）2013年6月目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 设计目的 (1)2 手部结构 (1)2.1 设计时应考虑的几个问题 (1)2.2 驱动力的计算 (2)2.3 夹紧缸的设计计算 (4)3 臂部设计 (6)3.1 伸缩手臂运动驱动力计算 (6)3.2 液压缸缸筒内径D的确定 (9)3.3 液压缸外径的设计及校核 (10)3.4 活塞杆设计参数及校核 (10)4 机身升降机构设计 (11)4.1 手臂偏重力矩的计算 (11)4.2 升降不自锁条件分析计算 (12)4.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (12)4.4 液压缸缸筒内径D的确定 (13)4.5 液压缸外径的设计及校核 (14)4.6 活塞杆设计参数及校核 (14)5 机身回转机构设计 (15)5.1 回转缸驱动力矩的计算 (15)5.2 回转缸尺寸的初步确定 (16)5.3 液压缸盖螺钉的计算 (16)5.4 动片和输出轴间的连接螺钉 (17)6 液压及控制系统设计 (18)6.1 液压系统设计 (18)6.2 PLC控制系统设计 (21)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 课题背景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。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，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。
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。
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。
液压机械手毕业设计液压机械手毕业设计在现代工业制造中，机械手是不可或缺的一部分。
机械手的出现使得生产线的自动化程度大大提高，极大地减少了人力成本，提高了生产效率。
而液压机械手则是机械手中的一种重要类型，它利用液压系统来实现运动控制，具有较高的精度和可靠性。
本文将探讨液压机械手的设计和应用。
一、液压机械手的工作原理液压机械手的工作原理主要是利用液压系统来控制机械手的运动。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成，通过液压泵将液压油送入液压缸，使得液压缸产生推力，从而驱动机械手的运动。
液压阀则用于控制液压油的流向和压力，实现机械手的精确控制。
二、液压机械手的设计要点1. 结构设计液压机械手的结构设计要考虑到机械手的工作环境和工作负荷。
机械手的结构应该具有足够的刚度和强度，能够承受工作负荷和外界干扰。
同时，结构设计还应考虑到机械手的灵活性和可调性，以适应不同的工作需求。
2. 控制系统设计液压机械手的控制系统设计是实现机械手运动控制的关键。
控制系统应包括传感器、执行器、控制器等组成，能够实时感知机械手的位置和状态，并根据需求进行相应的控制。
控制系统的设计要考虑到机械手的运动范围、速度和精度等要求，以实现准确的运动控制。
3. 安全设计液压机械手在工作时可能存在一定的安全风险，因此安全设计是不可忽视的一部分。
安全设计应包括机械手的防护装置、紧急停止装置等，以确保操作人员的安全。
此外，还应考虑到机械手的自故障检测和自动报警功能，及时发现并解决潜在问题。
三、液压机械手的应用领域液压机械手在工业制造中有广泛的应用。
它可以用于装配生产线上的零部件组装，提高装配效率和一致性。
同时，液压机械手还可以用于物料搬运、堆垛和包装等工作，减少人工操作，提高生产效率。
此外，液压机械手还可以应用于危险环境下的作业，如核电站、化工厂等，减少人员的风险。
四、液压机械手的发展趋势随着科技的不断进步，液压机械手也在不断发展。
未来，液压机械手将更加智能化和自动化，具备更高的灵活性和自适应性。
自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高，自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。
自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作，提高生产效率和产品质量。
因此，设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前，需要先明确机械手的结构和工作原理。
1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤：识别物体位置、抓取物体、放置物体。
a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。
视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息，传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。
b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。
夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。
在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置，以确保物体不会被损坏或滑落。
c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。
在放置物体时同样需要注意放置位置和力度，以确保物体能够准确放置到目标位置。
三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中，需要选取合适的技术和材料。
1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作，具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。
2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型，例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。
3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。
选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。
四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后，需要进行系统的实现。
1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构，包括机械臂、夹爪和固定装置等。
2.控制系统搭建根据选定的控制系统，搭建机械手的运动控制系统。
可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。
3.调试和测试完成机械手的组装后，进行调试和测试。
通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题，并对系统进行优化和改进。
机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手，能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。
通过该设计，可以提高工作效率，减少人力成本，同时具备高精度和高可靠性。
二、设计背景近年来，随着工业自动化的不断发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势，成为工厂生产线上的重要设备之一。
因此，设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。
三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。
结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素，确保机械手能够准确地执行各种操作。
2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力，本设计将配备多种传感器，如力传感器、视觉传感器等。
通过传感器系统的设计，机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制，提高操作的准确性和安全性。
3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分，本设计将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制器，结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。
通过编写程序，机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。
四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求，进行需求分析。
确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。
2.机械结构设计根据需求分析，设计机械手的结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。
进行力学分析和模拟，确保结构设计的合理性和可靠性。
3.传感器系统设计根据需求分析，确定机械手所需的传感器类型和数量。
选择合适的传感器并安装在机械手上，设计传感器的接口电路和数据处理算法。
4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器，进行硬件选型和连接。
编写控制程序，实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。
5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。
进行系统测试，检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。
第1章绪论随着机电一体化技术和计算机技术的应用，其研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的广泛应用。
轿车半轴加工上料机械手设计在综合多种机械手的设计原理和设计思想，根据轿车半轴加工的特点提出的，有一定的理论基础，设计水平和应用价值。
上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
根据作业要求及载荷情况，机械手各关节运动速度可调。
移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。
整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。
电气控制系统采用OMRON可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。
国内外实际使用的多是定位控制的机械手，没有“视觉”和“触觉”反馈。
目前，世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能够对所抓取的工件进行分辨，能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确地在机器上定位、定向。
为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。
为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与物件的滑动位移，来修正握力。
因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能：(1）能准确地抓住方位变化的物体；(2）能判断对象的重量；(3)能自动避开障碍物；(4)抓空或抓力不足时能检测出来。
这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械手”，它是有发展前途的。
现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用是代替从事繁重的工作，危险的工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤其明显。
至于像汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决不能说是好的。
虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小部分工序，其原因是，工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手工作的范围很狭小，这是主要原因。
经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约人力从经济上看，不一定总是合算的。
然而，利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。
上料机械手和卸料机械手相对，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型机铝棒料的搬运及高温棒料的自动上料作业，最大抓取棒料直径可达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
根据作用要求和载荷情况，机械手各关节运动速度可调。
移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。
整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。
电气控制系统采用OMRON可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。
1.2 工业机械手的分类现在对工业机械手的分类尚无明确标准，一般都从规格和性能两方面来分类。
按规格（所搬运工件的重量）分类：1.微型的—搬运重量在1公斤以下：2.小型的—搬运重量在10公斤以下：3.中型的—搬运重量在50公斤以下：4.大型的—搬运重量在50公斤以上。
目前大多数工业机械手能搬运的重量为1～30公斤。
最小的为0.5公斤，最大的已达到800公斤。
按功能分类：1．简易型工业机械手有固定程序和可变程序两种。
固定程序有凸轮转鼓和挡块转鼓控制：可变程序可插销板或顺序转动控制来给定程序。
这种机械手多为气动或液动，结构简单，改变程序比较容易。
只使用在程序较简单的点位控制，但作为一般单机服务的搬运作业已足够。
所以，目前这种工业机械手数量最多。
2．记忆再现型工业机械手这种工业机械手由人工通过实验装置传动一遍，由磁带（或磁鼓）把程序记录下来，此机械手就自动按记忆的程序重复进行循环动作。
这也是采用较多的一种，多为电液伺服驱动。
与前者比较有较多的自由度，能进行程序较复杂的作业，通用性较广。
3．计算机数字控制的工业机械手可通过更换穿孔带或其他记忆介质来改变工业机械手的动作，还可以进行多种控制（DNC）。
技术还可以是可编程序控制或普通的微机计算机。
4．智能工业机械手（机器人）由电子计算机控制，通过各种传感元件等具有视觉、热感、触觉、行走机构等。
按用途分：1．专用机械手附属于主机的，具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，这种工业机械工作对象不变，手动比较简单，结构简单，使用可靠，施用于大批量生产自动线或专机作为自动上、下料用。
2．通用机械手具有独立控制系统，程序可变、动作灵敏、动作灵活多样的机械手。
通用机械手的工作范围大，定位精度高，通用性强，使用于工件经常变换的中、小批量自动化生产。
1.3 工业机械手在工业生产中的应用工业机械手在生产中的应用非常广泛，还可以归纳为以下的一些方面：1.建造旋转零件体自动线方面建造旋转零件体（轴类、盘类、环类零件）自动线，一般都采用机械手在机床之间传送工件。
2.在实现单机自动化方面(1)各类半自动车床，有自行夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，但仍需人工上下料，装上机械手，可实现全自动化生产。
(2)注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手自动取料，可实现全自动生产。
(3)冲床有自动上下冲压循环，机械手上下料可实现冲压上产自动化。
3.铸、锻、焊、热处理等方面总的来说，由于工业机械手的特点满足了社会生产的需要，进而带来了经济效益。
其特点：(1)对环境的适应性强，能代替人从事危险，有害的操作，在长时间对人体有害的场所，机械手不受影响。
(2)机械手能持久、耐劳、可以把人从单调的繁重的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。
(3)动作准确，可保证稳定和提高产品的质量，同时可避免人为操作的错误。
(4)通用性灵活性好，特别是通用机械手，能适应产品品种迅速变化的要求，满足柔性生产的需要。
(5)采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低成本。
1.4 本章小结本章介绍了工业机械手的概括，工业机械手的分类、应用。
工业机械手在国民生产中有广泛的应用，许多机械设备都用到工业机械手，它是近代自动控制领域内出现的一种新型的技术装备。
我设计的工业机械手设备简单，动作灵活，经济实用，稳定性好，适于使用。
第2章工业机械手的设计方案2.1 工业机械手的组成工业机械手是由执行机构，驱动机构和控制部分所组成，各部分关系如下框图：图2.1 工业机械手各部分关系图执行机构：执行机构包括抓取部分（手部）、腕部、臂部和行走机构等运动部件所组成。
1.手部：直接与工件接触的部分，一般是回转型或平移型。
传动机构形式多样，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、弹簧式等。
2.腕部：是联接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物体的方位。
3.臂部：手臂是支撑被抓物体，手部，腕部的重要部件。
手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到给定位置。
该设计的手臂有三个自由度，采用关节式坐标（绕横轴旋转，上下摆动和左右摆动）关节坐标式具有较大的工作空间和操作灵活性，机械臂的结构性容易进行优化，便于提高机械手的动态操作性能。
4.行走机构：有的工业机械手带有行走机构。
驱动机构：有气动，液动，电动和机械式四种形式。
控制系统：有点位控制和连续控制两种方式。
机身：它是整个工业机械手的基础。
2.2规格参数工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能的具体指标，一般包括以下几个方面：1.抓重（又称臂力）：额定抓取重量或称额定负荷，单位为公斤；2.自由度数目和坐标形式：整机，手臂和手腕等运动共有几个自由度，并说明坐标形式；3.定位方式：固定机械挡块，可调机械挡块，行程开关，电位器及其他各种位置设定和检测装置；4.驱动方式：气动，液动，电动和机械式四种形式；5.手臂运动参数；6.手腕运动参数；7.手指夹持范围和握力；8.定位精度：位置设定精度和重复定位精度；9.轮廓尺寸：长×宽×高（毫米）；10.重量：整机重量。
2.3 设计路线与方案2.3.1 设计步骤1.查阅相关资料；2.确定研究技术路线与方案构思；3.结构和运动学分析；4.根据所给技术参数进行计算；5.按所给规格，范围，性能进行分析，强度和运动学校核；6.绘制工作装配图草图；7.绘制总图及零件图等；8.总结问题进行分析和解决。
2.3.2 研究方法和措施使用现在机械设计方法和液压传动技术进行设计，采用关节式坐标（四个自由度，可以绕横，纵轴转动和上下左右摆动）。
2.4 本章小结本章介绍了工业机械手的组成、规格参数、设计路线等内容，这种设计的机械手组成全面，配置合理，能达到一定的使用要求。
第3章机械手各部分的计算与分析3.1 手部计算与分析手部按其夹持工件的原理，大致可分为夹持和吸附两大类。
夹持类最常见的主要有夹钳式，本设计主要考虑夹钳式手部设计。
夹钳式手部是由手指，传动机构和驱动装置三部分组成，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴，盘，套类零件，一般情况下多采用两个手指。
3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求(1)应具有适当的夹紧力和驱动力。
(2)手指应具有一定的开闭范围。
(3)应保证工件在手指内的夹持精度。
(4)要求结构紧凑，重量轻，效率高。
(5)应考虑通用性和特殊要求。
3.1.2 手部的计算和分析（1）手部受力分析图3.1 手部受力图(1)图3.2手部受力图(2)（2）手指尺寸初步设定由拉杆的力平衡条件：0.y F =∑ 112sin P P =∂ 0x F =∑ 得12P P = '11P P =由()0M F =∑得'1AB P h NL =cos h c =∂ **p b tg N =∂又由工件的平均半径502537.52cp R +==mm 初取V 型手指的夹角2120o θ=55AB L =mm ，2100C mm =，53b mm =，53CD L mm =，滑杆总长h=170(3)夹紧力计算又由于工件的直径不影响其轴心的位置即定位误差为零，手指水平位置夹取水平位置放置的工件。
由工业机械手设计基础表2－1查得N ＝0.5G=0.5×25=12.5kg又因为22cos b P N c=∂ （3.1） 当α取最小值时，则增力比较大，手指走到最小行程时则有min α则o min 30α= 又因为cos 2N c b P =理2a min =19.88kg 12k k P P η≥理实取安全系数1 1.5k =，工作情况系数2 1.5k =传动机构的机械效率0.9η=××50P kg ≈实19.881.51.5＝0.9(3.2) 手指夹紧时：夹紧缸活塞移动范围L ＝130mm ，其动作时间t=1.5s （由机械手的动作节拍时间得之），所以夹紧活塞移动得平均速度v 为：138.671.5l v cm s t === 运动部件得总重估算G ＝10kg夹紧力N 与驱动力P 的关系：由于结构左右对称，在驱动力P 的作用下，每一滑槽杠杆受力相等图3.3夹紧力与驱动力的关系图在不计摩擦力的情况下1212cos P P P α==，1α为夹紧状态得倾斜角1α＝50夹紧工件半径为50mm 为例 1212cos P P P α==＝38.9kg (3.3) 根据各力对回转支点1O 的力矩平衡条件，同样在不计摩擦力的情况下112cos PC Nb PC α==，c 为杠杆动力臂，即驱动销对滑槽杠杆作用力1p 对支点1O 的垂直距离。
