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1、1码垛机械手的设计摘 要：本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，气动技术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，确定了机械手的技术参数。同时，设计计算了机械手的升降臂和回转臂结构，设计了机械手的手部结构。本文系统地研究了机械手的气动系统，对气压系统工作原理图的参数进行了了解，大大提高了绘图效率和图纸质量。关键词：工业机器人；机械手；气动全套图纸，加Design of the Automatic Manipulator for PalletizingAbstract: This paper briefly introduces the concept of indu
2、strial robots, composition and classification of the manipulator, the characteristics of pneumatic technology development status of home 2and abroad. This paper makes an overall design of manipulator, determine the technical parameters of manipulator. Meanwhile, design and calculation of the manipul
3、ator lifting arm and rotating arm structure, design of manipulator hand structure. The paper systematically studies the manipulator of pneumatic system, pneumatic system working principle diagram and parameters of understanding, greatly improving the efficiency of drawing and drawings quality. Key w
4、ords: industrial robot;manipulator; pneumatic 3目 录摘要 1关键词 11 前言 21.1 工业机械手的概述 21.2 机械手的组成及分类 31.2.1 机械手的组成 31.2.2 机械手的分类 31.3 PLC 与触摸屏概述 51.4 国内外发展状况 51.5 课题研究内容 61.5.1 课题的提出 61.5.2 课题的主要任务 72 机械手的设计方案 82.1 机械手主要类型和自由度的选择 82.2 机械手的驱动方案设计 82.3 机械手的控制方案设计 92.4 机械手的手部结构方案设计 942.5 机械手的手臂结构方案设计 92.6 机械手的
5、主要参数 92.7 机械手的技术参数列 93 手部结构的选择，手臂伸缩，升降，回旋气缸的设计与校核 103.1 夹持式手部结构 103.1.1 手指的形状和分类 103.1.2 设计时注意的问题 113.2 升降机的尺寸设计与校核和伸缩缸的选择 113.2.1 气缸的分类 113.2.2 升降气缸的尺寸设计与校核 133.2.3 伸缩缸的选择 193.3 回旋气缸的尺寸设计与校核 194 气动系统设计 225 结论 23参考文献 23致谢 2351 前言1.1 工业机械手的概述工业机器人是能模仿人体某些器官的功能(主要是动作功能)、有独立的控制系统、可以改变工作程序和编程的多用途自动操作装置。
6、工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。 “机器人”一词出自捷克文，意为劳役或苦工。1920 年，捷克斯洛伐克小说家、剧作家恰佩克在他写的科学幻想戏剧罗素姆万能机器人中第一次使用了机器人一词。此后被欧洲各国语言所吸收而成为专门名词。20 世纪 50 年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人； 60 年代初，美
7、国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969 年，美国通用汽车公司用 21 台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70 年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有 36 个运动自由度，其中腕部通常有 13 个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是
