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1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 数控车床上下工件机械手 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923077学生姓名： 刘忠和 指导教师： 冯鲜 （职称：讲 师 ） （职称： ）2013年5月 25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 数控车床上下工件机械手 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械92 学 号： 0923077 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日无锡太
2、湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、 题目及专题：1、题目 数控车床上下工件机械手 、专题 二、课题来源及选题依据数控车床要实现自动化，可设计专门的上下料装置，但是要实现上下料的柔性化，机械手就是其最好的组合。随着机器人学科的发展，机器人在某些方面可以代替人的工作，特别是一些高强度的工作，甚至还具备了一定的学习功能。数控车床与机械手的结合是现代制造业发展的一个选择，它是实现一个人操作多台车床，实现生产效率进一步提高的有效途径。 三、 本设计（论文或其他）应达到的要求：原始参数： 1）抓重:600g (夹持式手部) 2）自由度数:4个自由度 3）坐标型式
3、:直角坐标型 4）横臂手臂长度:2180mm5）手臂最大高度:2769.5mm 6）手腕运动参数 回转范围: 0-180 7）手臂运动参数 升降行程：920mm 设计要求： 1、总体方案的确定。主要确定机械结构部分和控制部分。 2、机械结构的设计，包括手部模块、腕部模块、直臂模块的设计。 并绘制整体装配图。 3、重要部件的设计，包括直臂导杆气缸的设计，多工位动态精度的实现，防倾覆装置的设计等。并绘制导杆气缸的装配图。 4、控制部分的初步设计。 5、设计说明书一份。 6、所有非标零件需画出零件图。 注：所有图纸需计算机打印 四、接受任务学生： 机械 92 班 姓名 刘忠和 五、开始及完成日期：
4、自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 签名教研室主任I学科组组长签名 系主任 签名2012年 11 月 12 日III摘 要本设计是数控车床上下工件机械手的设计，包括总体方案的确定，机械结构的设计以及重要部件的设计。随着现代工业的发展和竞争的加剧，对加工效率提出了新的要求，数控车床工件装卸自动化就成为当前制造厂家对机床的重要需求之一。为了满足用户的需求，当前中国的机床制造厂开始在部分数控车床上配置工件自动上下料机械手。但如果采用伺服电机驱动和控制其成本高、结构复杂、速度慢、工作效率较低；如果采用液压驱动，其泄漏对数控要求的清洁环境造
5、成一定的副面影响。随着气动技术的不断发展，气体驱动也能成为机械手的驱动力量，其成本底，结构简单，工作效率高，清洁，再加上PLC控制系统实现机电气一体化控制。本设计主要设计用低成本、高速的气缸来组成模块化的气动机械手，实现数控车床工件自动装卸，克服伺服电机应用中存在的高成本和低效率的局限。论文完成的主要设计工作包括以下几个方面:(1)设计了模块化气动装卸机械手的总体结构;(2)研究了大跨度气缸的固定支撑形式;(3)研究了水平运动气缸的防侧翻技术;(4)研究并实现了气缸输出杆高精度柔性调节技术(5)初步设计了气动控制回路和PLC控制系统。关键词：机械手；自动化；上下料；气体驱动IAbstract
6、This design is the numerical control lathe workpiece manipulator design, including the determination of overall scheme, design of mechanical structure design and important parts. Along with the development of modern industry and the competition put forward new requirements to processing efficiency,
7、numerical control lathe workpiece loading and unloading automation becomes the current manufacturers one of the important requirements for machine tools. In order to meet the needs of users, the current Chinas machine tool manufacturers began on the part of numerical control lathe automatic up-down
8、material manipulator configuration artifacts.But, if the servo motor drive and control its high cost, complex structure, slow speed, the efficiency is low; If adopts hydraulic drive, the leak on the CNC requirements of clean environment certain side effects.With the continuous development of pneumat
9、ic technology, gas drive also can become a driving force of the manipulator, end of the cost, simple structure, high efficiency, clean, coupled with the PLC control system to realize integration of mechanical and electrical gas control.This design is mainly design with low cost, high speed of the cy
10、linder to form a modular pneumatic manipulator, and implement numerical control lathe automatic loading and unloading of workpiece, overcome existing in the application of servo motor limitations of high cost and low efficiency. The thesis completed the main design work includes the following severa
11、l aspects: (1) the overall structure of the design of modular pneumatic loading and unloading manipulator; (2) study the long-span cylinder fixed support form; (3) studies the technique of side flip horizontal motion cylinder; (4) the research output and implements the cylinder rod (5) high precision flexible adjustment technology pneumatic control loop and PLC control system is designed. Key words:manipulator;automation;up-down material ;gas drive目录摘 要IVAbstractV目 录. VI1 绪论11.1 前言和意义11.2 工业机械手的简史11.3 国内外研究现象和趋势21.4 设计原则32 数控车床上下工件机械手的总体设计42.1 技术要求42.2 机械
