设计的任务（一）、根本情况介绍机械手构造、动作与控制要求机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化本设计中的机械手采用关节式构造各动作由液压驱动，并右电磁阀控制动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统机械手的构造如图 8-13 所示，主要由手指 1、手腕 2、小臂 3、和大臂 5 等几局部组成料架 6 为旋转式，由料盘和棘轮机构组成每转动一定角度〔由工件数决定〕以保证待加工零件 4 对准机械手机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表8-4 所示以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机械手的动作顺序是：由原始位置将以加工好的工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工完毕，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环图 8-13 机械手的外形及其与料架的配置1- 手部 2-手腕 3-小臂 4-工件 5-大臂 6 料架(二)、拖动情况介绍具体动作顺序是：原始位置〔装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平位置，手腕很横移向右，手指松开〕——手指夹紧〔抓住卡盘上的工件〕——松卡盘——手腕左移〔从卡盘上卸下已加工好的工件〕——小手臂上摆——大手臂下摆——手指松开〔工件放回料架〕——小手臂收缩——料架转位——小手臂伸出——手指夹紧〔抓住未加工零件〕——大手臂上摆〔取送零件〕——小手臂下摆——手腕右移〔将工件装到机床的主轴卡盘中〕——卡盘收紧——手指松开，等待加工。
表 8-4电磁阀状态表YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YV11手指的夹夹+紧与放松紧放+松手腕横向左+移动〔左移右移动〕右+移小臂的伸伸+缩缩+小臂上下上+摆动摆下+摆大臂上下上+摆动摆下+摆+根据表 8-4 及各动作中机械的状态，便可自行列出各动作中对YV1-YV11 线圈的通电要求三）、设计要求.> .1〕加工中上料、下料各动作采用自动循环2〕各动作之间应有一定的延〔由时间继电器调定〕3〕机械手各局部应能单独动作，以便于调整及维修4〕油泵电机〔采用 Y100L2-4.3KW〕及各电磁阀运行状态应有指示5〕应有必要的电气保护与联锁环节二、设计过程〔一〕、总体方案选择说明机械手的分类工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国尚无统一的分类标准，在此暂按使用围、驱动方式和控制系统等进展分类1 按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:1.1 专用机械手它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置专用机械手具有动作少、工作对象单一、构造简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大附属，如自动机床、自动线的上、下料机械手和‘加工中心〞批量的自动化生产的自动换刀机械手。
1.2 通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手通过调整可在不同场合使用，驱动系统和格性能围，其动作程序是可变的，控制系统是独立的通用机械手的工作围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以"开一关〞式控制定位，只能是点位控制:伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以点位控制，也可以实现连续轨迹控制，一般的伺服型通用机械手属于数控类型2 按驱动方式分2.1 液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、构造紧凑、动作灵敏但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作假设机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，本钱高2.2 气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手其主要特点是:介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，构造简单，本钱低但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30 公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的构造大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进展工作。
2.3 机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的它主要特点是运动准确可靠，动作频率大，但构造较大，动作程序不可变它常被用于工作主机的上、下料2.4 电力传动机械手即有特殊构造的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因为不需要中间的转换机构，故机械构造简单其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便此类机械手目前还不多，但有开展前途> .按控制方式分3.1 点位控制它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹假设欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类3.2 连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用围广，但电气控制系统复杂这类工业机械[4]手一般采用小型计算机进展控制 本设计中的机械手采用关节式构造，并右电磁阀控制动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统原始位置〔装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平位置，手腕很横移向右，手指松开〕——手指夹紧〔抓住卡盘上的工件〕——松卡盘——手腕左移〔从卡盘上卸下已加工好的工件〕——小手臂上摆——大手臂下摆——手指松开〔工件放回料架〕——小手臂收缩——料架转位——小手臂伸出——手指夹紧〔抓住未加工零件〕——大手臂上摆〔取送零件〕——小手臂下摆——手腕右移〔将工件装到机床的主轴卡盘中〕——卡盘收紧——手指松开，等待加工。
二）、控制方式选择根据要求选择用电气控制，由油泵电机〔采用Y100L2-4.3KW〕驱动，继电器，时间继电器，限位开关控制〔三〕、设计电气原理图电气控制设计图及继电器控制机械手电气控制系统工作流程图初始位置小臂上摆手指夹紧手腕左移手腕右移大臂下摆小臂下摆手指松开手指夹紧小臂伸出小臂收缩大臂上摆继电器控制 YV1手指夹紧 YV2手指放松 YV3手腕左移 YV4手腕右移 YV5小臂伸出 YV6小臂收缩 YV7小臂上摆 YV8小臂下摆 YV9大臂上摆 YV10大臂下摆限位开关 SQ0手指夹紧限位开关 SQ1手指放松限位开关SQ2手腕左移限位开关 SQ3手腕右移限位开关 SQ4小臂伸出限位开关 SQ5小臂收缩限位开关 SQ6小臂上摆限位开关 SQ7小臂下摆限位开关 SQ8大臂上摆限位开关 SQ9大臂下摆限位开关输出原件逻辑表达式时序逻辑状态表如下1、主电路设计见附录 1.> .2、控制电路设计见附录 23、按设计要求检查各动作程序，各种保护联锁等全部符合要求，绘制电气控制纵原理图三、设计小结此次电气机械手电气控制系统设计让我重新研究电气的控制技术，并且自学电气CAD，从以前的略懂到现在比拟深入了解工业电气控制的一些环节和设备，并且比拟全面的将所学的电气控制和电力拖动方面的知识运用于设计当中。
整个机械手电气控制系统设计分阶段地有循环的完成，从电气控制的设计到电力拖动方面的设计从开场的照搬书本上的例题作改良，到之后自己用时序法设计出来，并且考虑了电气互锁等条件，然而自己的知识终归有限，考虑的东西肯定有不周到之处，而且电路图也未经实际电路检验，但是这个课程设计还是让我收获很多附录一附录一主电路图附录二附录二分解控制电路图 1分解控制电路图 2.> 。