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1、 毕 业 设 计(论 文) 题目 非标组合机床自动上下料机械手设计 系部姓名指导 年 04 月 15 日 摘要在如今大规模生产制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，减少人工成本，普遍重视生产过程中的自动化程度，因此工业机械手已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新型技术发展迅速，逐渐成为一门新兴的学科机械手工程，在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装、加工、工件的搬运、包装与装卸等，特别是在自动化数控机床和组合机床上使用更为普遍。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经
2、常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性。本论文主要是设计空调冲六方孔组合机床上的机械手，用于非标组合机床自动上料和下料，减少人工劳动力。本论文将设计机械手的结构，并选择合适的驱动方式。该装置主要组成部分有：伺服电机、伺服滑台、气缸、气动手指、取料杆、滑台支架等部件组成。机械手的主要工作就是通过伺服电机控制滑台左右、前后移动，滑台控制料盘左右移动，气缸和气动手指控制取料杆做伸缩运动由此来抓取零件。关键词：机械手 伺服 组合机床 AbstractIn today, large-s
3、cale manufacturing enterprises to improve production efficiency, ensure product quality, reduce labor costs, the general importance of the production process automation, so industrial manipulator has become a modern machinery manufacturing production system is an important part, the rapid developmen
4、t of this new technology has gradually become a new subject - mechanical hand, in the machinery industry, mechanical hand more and more widely applied, it can be used for parts assembly, machining, the workpiece handling, packaging and loading and unloading, etc., especially in automation control ma
5、chine and combination machine tool use is more common. Practice shows that the heavy work of industrial robots can replace the hands, significantly reduce labor intensity, improve working conditions, improve labor productivity and automation level. In the industrial production, it is effective to us
6、e the manipulator to carry on the handling of heavy work pieces and to operate in a long time. In addition, it can be in high temperature, low temperature, deep water, the universe, radioactive and other toxic, environmental conditions under the operation of pollution, but also show its superiority.
7、 This paper is mainly designed for the six square hole combination of air conditioning machine on the machine hand, used for non-standard combination of machine tool automatic feeding and cutting, reduce the labor force. This paper will design the structure of the manipulator, and select the appropr
8、iate drive mode. The device is mainly composed of: servo motor, servo slider, cylinder, gas dynamic finger, picking rod, slide bracket components. Manipulators main work is through the servo motor control slide around, before and after moving slider control material disc around mobile, cylinder and
9、gas moving your fingers reclaimer control rod telescopic movement so as to grab parts.key word： Mechanical hand servo combined machine tool 目 录1、 绪论1 1.1 工业机械手的分类21.2 工业机械手的组成31.3 工业机械手在生产中的应用5 1.4 工业机械手的技术发展方向72、机械手总体方案设计9 2.1 方案分析92.2工作要求92.3总体技术方案113、机械手三维建模设计123.1重要部件设计123.2三维总建模174、 机械手拆画二维图纸（图
10、纸见附件）18结论18论文总结.19致谢20参考文献21绪 论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民提供耐用消费品的产业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备。机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要指标。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济战略重点之一。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机械手的工业机器人的一个重要分支，它的特点是通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现
11、了人的智能和适应性，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，在现代化生产过程中，机械手被广泛的运用于自动化生产线中，机器人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴技术，它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。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复和劳动，不知疲劳，不惧危险，抓举重物的力量比人手大的特点，因此机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛的得到了应用。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
12、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备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 机械手技术涉及到力学，机械学，电气液压技术，自动控制技术，传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨多种学科的综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。1.1 工业机械手的分类目前，我国对工业机械手尚无统一的分类标准。一般可按机械手的规格、功能或用途等来分类。1.
13、1.1 按规格（所搬运的工件重量）分类1）微型的搬运重量在1kg以下。2）小型的搬运重量在10kg以下。3）中型的搬运重量在50kg以下。4）大型的搬运重量在500kg以下。目前大多数工业机械手能搬运的重量为1-30kg。最小的为0.5kg，最大的已达800kg。1.1.2 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或挡块转鼓控制，可变程序用插销板或转鼓控制来给定程序。近年来，普遍采用可编程序控制器（PC）组成控制系统。这种机械手多为气动或液动，结构简单，价格便宜，改变程序较容易。只适用于程序较简单的点位控制，但作为一般单服务的搬运作业已足够。所以，目前这种
14、工业机械手数量最多。2） 记忆再现型工业机械手 这种工业机械手有人工通过示教装置领动一遍，有记忆元件（如磁盘、磁带或存储器）把程序记录下来，以后机械手就自动按记忆的程序重复进行循环动作。这是采用较多的一种，多为电液伺服驱动。与前者相比较，有较多的自由度，能进行程序较复杂的作业，通用性较强。3） 计算机数字控制的工业机械手 可通过更换穿孔带或其它记忆介质来改变工业机械手的动作程序，还可以进行多机控制（DNC）。计算机可以是可编程序控制器或微型计算机。4） 智能工业机械手 有计算机通过各种传感元件等进行控制，具有视觉、热觉、触觉、行走机构等。1.1.3 按用途分类1）专用机械手 附属于主机的，具有
15、固定的程序而无独立的控制系统的机械装置。这种机械手工作对象不变，动作固定，结构简单，实用可靠，适用于成批、大量生产的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。1.2 工业机械手的组成工业机械手是由执行机构、驱动机构和控制系统和检测装置所组成的，各部分关系如图（1.1）所示，机械手的组成示意图如图（1.2）所示。图1.1 工业机械手组成框图图1.2 工业机械手组成示意图1手指 2手部 3手腕回转液压缸 4导向杆 5手臂伸缩液压缸6手臂回转液压缸 7手臂升降液压缸 8液压系统控制阀9液压泵
