2600T油压机自动上下料机械手结构设计

上下料机械手的结构设计一、绪论1、课题背景在现代工业中，生产过程的机械化、自动化和智能化已成为突出的主题。

化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决，但在机械工业中加工、装配等生产是不连续的。

专用机床是大批量生产自动化的有效办法，程控机床、数控机床及加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。

但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运及装配等作业有待于进一步实现机械化，机器人的出现并得到应用为这些作业的机械化奠定了良好的基础。

“工业机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取，搬运工件，操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。

机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置，具有结构简单，成本低廉，维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。

目前，我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。

简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。

机器人一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机器人，即本文所研究的对象。

它是一种独立的，不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序以完成各项规定操作，它是除具备普通机械的物理性能之外还具备通用机械、记忆和智能的三元机械；第二类是需要人工操作的，称为操作机 (Manipulator) 它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。

工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴；第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上用以解决机床上下料和工件传送，这种机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外工作程序一般是固定的，因此是专用的。

机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。

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。

自动上下料机械手设计自动上下料机械手的设计首先需要考虑其结构和动力系统。

结构部分包括机械臂、抓取器、传感器以及控制系统等。

机械臂通常由多个关节组成，每个关节都能够进行旋转或伸缩，使机械手能够在三维空间内灵活移动。

抓取器通常采用夹爪或磁力吸盘等方式，以确保物料能够被牢固地抓取。

传感器可以用于检测物料的位置和重量，以及监测机械手的运动过程。

控制系统则负责控制机械手的运动，使其能够按照预设的路径和速度进行操作。

在机械手的设计中，需要考虑物料的形状、尺寸和重量等因素。

不同的物料需要不同的抓取器和动作方式来保证抓取和放置的准确性。

例如，对于较小的物料，可以采用夹爪和吸盘的组合方式，以确保物料的稳固性。

对于较大的物料，可以采用多个机械臂协同工作，以增加抓取和放置的能力。

另外，自动上下料机械手的设计还需要考虑安全性和可靠性。

机械手在工作过程中需要能够识别和避免障碍物，以防止发生意外事故。

同时，机械手的动力系统和控制系统需要具备稳定性和可靠性，以确保机械手能够长时间稳定地运行。

为了提高自动上下料机械手的效率，可以采用一些先进的技术和功能。

例如，可以采用视觉系统来识别物料的位置和形状，以便机械手能够准确地抓取。

还可以采用自适应控制算法，根据物料的特性和工作环境的变化，来调整机械手的运动方式和参数，以提高工作效率和减少能量消耗。

在自动上下料机械手的设计中，还需要考虑其与其他设备和系统的协调工作。

例如，需要与生产线中的输送带、传送机和包装机等设备进行无缝连接，确保物料的连续运输和加工过程。

总之，自动上下料机械手的设计需要综合考虑结构、动力、抓取器、传感器、控制系统等多个因素。

通过合理的设计和优化，可以实现机械手对物料的准确抓取、移动和放置，提高生产效率和产品质量。

同时，还需要注重安全性和可靠性的考虑，确保机械手能够稳定和长时间地运行。

液压传动自动上料机械手结构设计液压传动自动上料机械手是一种用于工业生产线的自动化机器人，用于将原材料或零件从一个位置移动到另一个位置。

液压传动自动上料机械手具有强大的承载能力、高速运动和高精度定位的优点，适用于重型工件的搬运和装配。

下面将分析液压传动自动上料机械手的结构设计。

1.机械手的框架结构：2.液压系统：液压传动是液压传动自动上料机械手的核心部分。

液压系统由液压泵、液压缸、液压阀门等组成。

通过液压泵提供的压力，液压缸可以实现各种动作，例如伸缩、旋转、举升等。

液压阀门控制液压传动系统的流量和压力，实现机械手的各种动作和操作。

3.机械手臂的设计：机械手臂是液压传动自动上料机械手的关键组成部分。

机械手臂通常由多个关节连接而成，可以实现多自由度的运动。

机械手臂的关节通过液压缸驱动，使机械手能够完成各种复杂的动作和任务。

机械手臂材质需要具有足够的强度和刚度，同时要求尽量轻量化，以减少能量消耗和摩擦损失。

4.末端执行器的设计：末端执行器是液压传动自动上料机械手的末端装置，用于抓取、搬运或装配工件。

末端执行器通常由夹具、卡盘或吸盘等组成，具有可调节的抓取力和灵活的动作。

末端执行器需要与机械手臂的关节连接，同时能够快速、稳定地完成工件的抓取和释放。

5.控制系统：液压传动自动上料机械手的控制系统由电气控制和液压控制两部分组成。

电气控制系统包含传感器、电机、编码器和控制器等，用于实时监测和控制机械手的运动和状态。

液压控制系统包含液压泵、液压缸、液压阀门等，用于控制机械手的动作和操作。

综上所述，液压传动自动上料机械手的结构设计涉及框架结构、液压系统、机械手臂、末端执行器和控制系统等多个方面。

合理的结构设计可以提高机械手的稳定性、精度和可靠性，从而提高生产效率和产品质量。

第1章绪论1.1 工业机械手概况工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。

但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。

如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。

影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。

目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。

发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。

世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。

在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。

随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。

机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。

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。

上下料机械手结构设计
上下料机械手是工业自动化领域中常见的设备，用于在生产线
上进行物料的搬运和装配。

其结构设计需要考虑以下几个方面：
1. 机械手类型，根据实际需求，可以选择不同类型的机械手，
比如直线运动机械手、旋转机械手、SCARA机械手等。

每种类型的
机械手都有其适用的场景和特点，需要根据具体的作业需求来选择。

2. 关节结构，机械手通常由多个关节组成，关节的结构设计需
要考虑到负载能力、精度要求、速度要求等因素。

常见的关节结构
包括直线传动、齿轮传动、伺服电机驱动等，需要根据具体情况选
择最合适的结构。

3. 末端执行器，末端执行器是机械手的关键部件，用于实际的
物料抓取、放置和装配。

末端执行器的设计需要考虑到抓取力度、
抓取形状、灵活性等因素，常见的末端执行器包括气动夹爪、机械
夹具、吸盘等。

4. 控制系统，机械手的结构设计需要与控制系统相匹配，确保
机械手能够按照预定的路径和速度进行运动。

控制系统通常包括传
感器、编码器、控制器等部件，需要与机械手的结构设计相协调。

5. 安全性考虑，在机械手的结构设计中，需要考虑到安全性因素，确保机械手在运行过程中不会对操作人员或周围环境造成伤害。

这包括安全防护装置的设置、紧急停止系统的设计等。

综上所述，上下料机械手的结构设计需要综合考虑机械手类型、关节结构、末端执行器、控制系统和安全性等多个方面的因素，以
确保机械手在实际生产中能够高效、安全地完成物料的搬运和装配
任务。

自动上下料机械手的设计摘要随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的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应用。

机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。

本次设计主要设计自动上下料的机械手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。

关键词：机械手，液压驱动，控制系统目录1绪论 (1)2 工业机械手的设计方案 (2)2.1 工业机械手的组成 (2)2.2 上下料机械手的工作原理 (3)2.3 规格参数的选择 (3)2.4 设计路线与方案 (4)2.4.1 机械手的总体设计方案 (4)2.4.2 设计步骤 (4)2.4.3 研究方法和措施 (4)3 机械手各部分的计算与分析 (5)3.1 手部计算与分析 (5)3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 (5)3.1.2 手部的计算和分析 (5)3.2 腕部计算与分析 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求 (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13)3.2.3 腕部摆动油缸设计 (16)3.2.4 选键并校核强度 (18)3.3 臂部计算与分析 (18)3.3.1 臂部设计的基本要求 (18)3.3.2 手臂的设计计算 (20)3.4 机身计算与分析 (28)4 液压系统设计 (29)4.1 液压系统总体设计 (29)4.2 液压元件的选择 (29)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的。