機械手裝置的總體方案

❶ 畢業設計關於兩指機械手設計方案

加分發給你，先給你個頭看看目錄
摘要 1
第一章 機械手設計任務書 1
1.1畢業設計目的 1
1.2本課題的內容和要求 2
第二章 抓取機構設計 4
2.1手部設計計算 4
2.2腕部設計計算 7
2.3臂伸縮機構設計 8
第三章 液壓系統原理設計及草圖 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部擺動液壓迴路 12
3.3小臂伸縮缸液壓迴路 13
3.4總體系統圖 14
第四章 機身機座的結構設計 15
4.1電機的選擇 16
4.2減速器的選擇 17
4.3螺柱的設計與校核 17
第五章 機械手的定位與平穩性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影響平穩性和定位精度的因素 19
5.3機械手運動的緩沖裝置 20
第六章 機械手的控制 21
第七章 機械手的組成與分類 22
7.1機械手組成 22
7.2機械手分類 24
第八章 機械手Solidworks三維造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的繪制 30
畢業設計感想 35
參考資料 36

送料機械手設計及Solidworks運動模擬

摘要
本課題是為普通車床配套而設計的上料機械手。工業機械手是工業生產的必然產物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備，對實現工業生產自動化，推動工業生產的進一步發展起著重要作用。因而具有強大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。實踐證明，工業機械手可以代替人手的繁重勞動，顯著減輕工人的勞動強度，改善勞動條件，提高勞動生產率和自動化水平。工業生產中經常出現的笨重工件的搬運和長期頻繁、單調的操作，採用機械手是有效的。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作，更顯示其優越性，有著廣闊的發展前途。
本課題通過應用AutoCAD 技術對機械手進行結構設計和液壓傳動原理設計，運用Solidworks技術對上料機械手進行三維實體造型，並進行了運動模擬，使其能將基本的運動更具體的展現在人們面前。它能實行自動上料運動；在安裝工件時，將工件送入卡盤中的夾緊運動等。上料機械手的運動速度是按著滿足生產率的要求來設定。

關鍵字 機械手，AutoCAD，Solidworks 。

第一章 機械手設計任務書

1.1畢業設計目的
畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最後一個極為重要的實踐性教學環節，是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。
其主要目的：
培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。
培養學生樹立正確的設計思想，設計構思和創新思維，掌握工程設計的一般程序規范和方法。
培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標准等手冊、圖冊工具書進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力。
培養學生進行調查研究，面向實際，面向生產，向工人和技術人員學習的基本工作態度，工作作風和工作方法。

1.2本課題的內容和要求

（一、）原始數據及資料
（1、）原始數據：
生產綱領：100000件（兩班制生產）
自由度（四個自由度）
臂轉動180º
臂上下運動 500mm
臂伸長（收縮）500mm
手部轉動 ±180º
（2、）設計要求：
a、上料機械手結構設計圖、裝配圖、各主要零件圖（一套）
b、液壓原理圖（一張）
c、機械手三維造型
d、動作模擬模擬
e、設計計算說明書（一份）
（3、）技術要求
主要參數的確定：
a、坐標形式：直角坐標系
b、臂的運動行程：伸縮運動500mm，回轉運動180º。
c、運動速度：使生產率滿足生產綱領的要求即可。
d、控制方式：起止設定位置。
e、定位精度：±0.5mm。
f、手指握力：392N
g、驅動方式：液壓驅動。
（二、）料槽形式及分析動作要求
（ 1、）料槽形式
由於工件的形狀屬於小型回轉體，此種形狀的零件通常採用自重輸送的輸料槽,如圖1.1所示，該裝置結構簡單，不需要其它動力源和特殊裝置，所以本課題採用此種輸料槽。

圖1.1機械手安裝簡易圖
（2、）動作要求分析如圖1.2所示
動作一：送 料
動作二：預夾緊
動作三：手臂上升
動作四：手臂旋轉
動作五：小臂伸長
動作六：手腕旋轉
預夾緊
手臂上升
手臂旋轉
小臂伸長
手腕旋轉
手臂轉回
圖1.2 要求分析
第二章 抓取機構設計

2.1手部設計計算

一、對手部設計的要求
1、有適當的夾緊力
手部在工作時，應具有適當的夾緊力，以保證夾持穩定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對於剛性很差的工件夾緊力大小應該設計得可以調節，對於笨重的工件應考慮採用自鎖安全裝置。
2、有足夠的開閉范圍
夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時，一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手部手指開閉范圍，可用開閉角和手指夾緊端長度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關，如工件的形狀和尺寸，手指的形狀和尺寸，一般來說，如工作環境許可，開閉范圍大一些較好，如圖2.1所示。

圖2.1 機械手開閉示例簡圖

3、力求結構簡單，重量輕，體積小
手部處於腕部的最前端，工作時運動狀態多變，其結構，重量和體積直接影響整個機械手的結構，抓重，定位精度，運動速度等性能。因此，在設計手部時，必須力求結構簡單，重量輕，體積小。
4、手指應有一定的強度和剛度
5、其它要求
因此送料，夾緊機械手，根據工件的形狀，採用最常用的外卡式兩指鉗爪，夾緊方式用常閉史彈簧夾緊，松開時，用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單，製造方便。
二、拉緊裝置原理
如圖2.2所示【4】：油缸右腔停止進油時，彈簧力夾緊工件，油缸右腔進油時松開工件。

圖2.2 油缸示意圖
1、右腔推力為
FP=（π／4）D²P （2.1）
=（π／4）0.5²2510³
=4908.7N
2、根據鉗爪夾持的方位，查出當量夾緊力計算公式為：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′ （2.2）
其中 N′=498N=392N，帶入公式2.2得：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′
=(2150/50)（cos30º）²392
=1764N
則實際加緊力為 F1實際=PK1K2/η （2.3）
=17641.51.1/0.85=3424N

經圓整F1=3500N
3、計算手部活塞桿行程長L,即
L=（D/2）tgψ （2.4）
=25×tg30º
=23.1mm
經圓整取l=25mm
4、確定「V」型鉗爪的L、β。
取L/Rcp=3 （2.5）
式中： Rcp=P/4=200/4=50 （2.6）
由公式（2.5）（2.6）得：L=3×Rcp=150
取「V」型鉗口的夾角2α=120º，則偏轉角β按最佳偏轉角來確定，
查表得：
β=22º39′
5、機械運動范圍（速度）【1】
（1）伸縮運動 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
（2）上升運動 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
（3）下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
（4）回轉Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驅動活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv （2.7）
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作壓強
P= F1/S （2.8）
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部設計計算

腕部是聯結手部和臂部的部件，腕部運動主要用來改變被夾物體的方位，它動作靈活，轉動慣性小。本課題腕部具有回轉這一個自由度，可採用具有一個活動度的回轉缸驅動的腕部結構。
要求：回轉±90º
角速度W=45º/s
以最大負荷計算：
當工件處於水平位置時，擺動缸的工件扭矩最大，採用估演算法，工件重10kg，長度l=650mm。如圖2.3所示。
1、計算扭矩M1〖4〗
設重力集中於離手指中心200mm處，即扭矩M1為：
M1=F×S （2.9）
=10×9.8×0.2=19.6（N·M）

F

S
F
圖2.3 腕部受力簡圖
2、油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
帶入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9（N·M）
3、擺動缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300（N）（估算值）
S=20mm （估算值）
M摩=F摩×S=6（N·M）
4、擺動缸的總摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 （2.10）
=30.5（N·M）
5.由公式
T=P×b（ΦA1²-Φmm²）×106/8 （2.11）
其中： b—葉片密度，這里取b=3cm；
ΦA1—擺動缸內徑, 這里取ΦA1=10cm；
Φmm—轉軸直徑, 這里取Φmm=3cm。
所以代入（2.11）公式
P=8T/b（ΦA1²-Φmm²）×106
=8×30.5/0.03×（0.1²-0.03²）×106
=0.89Mpa
又因為
W=8Q/（ΦA1²-Φmm²）b
所以
Q=W（ΦA1²-Φmm²）b/8
=（π/4）（0.1²-0.03²）×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s

2.3臂伸縮機構設計

手臂是機械手的主要執行部件。它的作用是支撐腕部和手部，並帶動它們在空間運動。
臂部運動的目的，一般是把手部送達空間運動范圍內的任意點上，從臂部的受力情況看，它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動、靜載荷，而且自身運動又較多，故受力較復雜。
機械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。
手臂的伸縮速度為200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量，公式（2.7）得：【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作壓力，公式（2.8） 得：〖4〗
P=F/S （2.12）
式中：F——取工件重和手臂活動部件總重，估算 F=10+20=30kg， F摩=1000N。
所以代入公式（2.12）得：
P=（F+ F摩）/S
=（30×9.8+1000）/π×40²
=0.26Mpa
3、繪制機構工作參數表如圖2.4所示：

圖2.4機構工作參數表
4、由初步計算選液壓泵〖4〗
所需液壓最高壓力
P=1.78Mpa
所需液壓最大流量
Q=1000ml/s
選取CB-D型液壓泵（齒輪泵）
此泵工作壓力為10Mpa，轉速為1800r/min，工作流量Q在32—70ml/r之間，可以滿足需要。
5、驗算腕部擺動缸：
T=PD（ΦA1²-Φmm²）ηm×106/8 （2.13）
W=8θηv/（ΦA1²-Φmm²）b （2.14）
式中：Ηm—機械效率取： 0.85～0.9
Ηv—容積效率取： 0.7～0.95
所以代入公式（2.13）得：
T=0.89×0.03×（0.1²-0.03²）×0.85×106/8
=25.8（N·M）
T<M=30.5（N·M）
代入公式（2.14）得：
W=（8×27×10-6）×0.85/（0.1²-0.03²）×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此，取腕部回轉油缸工作壓力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圓整其他缸的數值：
手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s

第三章 液壓系統原理設計及草圖

3.1手部抓取缸

圖 3.1手部抓取缸液壓原理圖〖7〗

1、手部抓取缸液壓原理圖如圖3.1所示
2、泵的供油壓力P取10Mpa，流量Q取系統所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此，需裝圖3.1中所示的調速閥，流量定為7.2L/min，工作壓力P=2Mpa。
採用：
YF-B10B溢流閥
2FRM5-20/102調速閥
23E1-10B二位三通閥

❷ 求氣動機械手的簡單工作原理

氣動機械手復主要由執制行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，採用氣壓傳動方式，來實現執行機構的相應部位發生規定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令。

必要時可對氣動機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。位置檢測裝置隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置。

(2)機械手裝置的總體方案擴展閱讀：

機械手氣壓傳動採用的壓縮空氣往往含有水分，直接使用會影響氣缸工作和腐蝕工件。故需設置一個分水裝置，將壓縮空氣中的水分分離出去。一般選用低於6kg/c㎡的壓縮空氣時，需用減壓閥控制氣體壓力，並用蓄壓器儲備足夠的氣體，以保證氣缸消耗氣體時，壓力不致降低。

由於氣壓低，機械手速度就減慢，動作就失調，故在氣路上需安一個壓力繼電器，當氣壓低於規定的壓力時，電路斷開，停止工作。

❸ 什麼是機械手,它的結構是怎麼樣的

一、機械手的定義：
能夠模仿人體上肢的部分功能，可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送製品或操持工具進行生產操作的自動化生產設備。在現今的生活上,科技日新月益的進展之下,機械人手臂與有人類的手臂最大區別就在於靈活度與耐力度。
二、機械手的結構如下：
機械手主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。
為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。控制系統是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收感測器反饋的信息，形成穩定的閉環控制。控制系統的核心通常是由單片機或dsp【英文原名叫digital signal processing，簡稱DSP，中文的意思：數字信號處理 】等微控制晶元構成，通過對其編程實現所要功能。
三、機械手的分類：
機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。
機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手在鍛造工業中的應用能進一步發展鍛造設備的生產能力，改善熱、累等勞動條件。機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控制公司研製出第一台機械手。

❹ 助力機械手都有哪些系統組成，有什麼特點

助力機械手，又稱機械手、平衡吊、平衡助力器、手動移載機（以上說法並不專業但國內已經流行），是一種新穎的、用於物料搬運及安裝時省力操作的助力設備。
一套完整的助力機械手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具（或機械手）及安裝結構。機械手主機是實現物料（或工件）在空中無重力化浮動狀態的主體裝置。機械手則是實現工件抓取，並完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。安裝結構則是根據用戶服務區域及現場狀況要求以支撐整套設備的機構。
硬臂式機械手特點作以下說明：
硬臂式助力機械手系統組成，主要包括四部分：
1）軌道行走系統；
2）機械手主機；
3）夾具部分；
4）執行部分；
5）氣路控制系統。
一、軌道系統
本方案採用雙排C型鋁合金軌道與移動平台小車配合，平台小車下法蘭連接硬臂式機械手。使整個設備在軌道行程內平穩行走。C型軌道採用進口材料，強度、精度高。
非金屬滾輪採用高強度耐磨尼龍材料加工而成，使用壽命長。
二、主機
a）可實現不同重量物料的重力平衡狀態，適用於物料的精確移載操作。
b）空載、滿載及處理不同工件時，系統可感知其重量變化，並實現載荷在三維空間中的浮動狀態，便於精確定位。
c）全程平衡、運動順滑等特點，使得操作者可以很便捷地實現工件的搬運、定位、裝配等操作。
d）剛性手臂可使機械手帶工件越過障礙；水平臂可滿足物料在相關場所進行橫向放入、橫向取出等動作要求。
e）系統可始終保持機械手頭部的水平，發揮高作業性。
f）關節剎車裝置，具有多個回轉關節，以實現廣域范圍內的物料取置；配備有剎車裝置，操作者可在操作過程中隨時中斷機械手的運動。
三、氣動夾具
a）主機控制與夾具（機械手）集成為一體，方便操作者雙手控制工件。主機操作按鈕都集成於夾具控制面板上，控制部分及指示燈、指示器等按人體工學原理布置，便於操作及緊急情況的處理。
四、執行
執行部分是機械手上承擔抓（或吸）取物件的機構，由手指、傳力（或增力）機構和動力裝置等組成。
手指是手部中直接承擔抓（或吸）取物件的元件。
1、手指的抓取機能
助力機械手的手指的抓取機能是由被抓取物件和手指決定的。被抓取物件的大小、形狀、重量、材質和受外力的約束程度及運動（抓取運動的物件）情況，決定了手指是的大小、形狀、個數、種類配置和動作，而這些又決定了手指的抓取機能（即該手指能抓取的極限尺寸；手指對物件的約束和握緊程度；抓取精度-定位精度等）。
2、手指的種類
機械手的手指有機械式和吸盤式兩種形式。人手抓取物件時，手指常與手掌相對握緊。機械式手指沒有手掌，全靠手指握緊物件；而吸盤式手指則剛好相當於只有手掌吸附物件。機械式手指的應用比較廣泛。
機械式手指常按指根的動作及手指的數目或手指的形狀進行分類。
（1）按指根的動作不同分類
回轉型手指：手指的張開與閉合是靠指根的回轉動作完成的。無關節手指的本體是一個直構件；固定關節指的本體是一個彎構件，即在指的中間處形成一個「V」形關節角；而自由關節指的本體在中間分開，指根與指尖是由鉸鏈連接的。
直進型手指：手指的張開與閉合是靠手指的直接動作完成的。這種手指也可分為無關節指和自由關節指。有時還把無關節指、固定關節指、自由關節指相互組合而成為混合手指。
（2）按手指抓取部分的形狀分類
有圓弧形的、鋸齒形的、鉤形的和平板形的等等。
3、典型表面與手指的接觸狀態
雖然被抓取物件的形狀和尺寸是多種多樣的，但是從抓取的角度來看，可將被抓取部位的形狀分成圓柱形、正方柱形、板形、球形和圓錐形等5種典型表面。各種手指在抓取這5種典型表面時的接觸狀態是各不相同的，根據這時的接觸狀態，即可對不同形狀和數量的手指及其抓取機能進行分析和比較，以便從中選出合理的指形和手指個數。
五、控制系統
a）設置有元件保護盒，以保護主要精密氣動元器件，避免操作時意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標准執行，方便維修。
b）系統配備二聯件、單向閥和儲氣罐，為系統提供持續穩定的壓縮空氣，當主供氣源意外斷氣時，可提供一定時間的安全保障，並使系統有足夠的動力完成本次操作或將工件卸載。

❺ 助力機械手的組成部分有哪些

助力機械手系統組成：
1.一套完整的中運助力機械手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具（或機械手）及安裝結構。zy15
2.機械手主機是實現物料（或工件）在空中無重力化浮動狀態的主體裝置。
3.機械手則是實現工件抓取，並完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。
4.安裝結構則是根據用戶服務區域及現場狀況要求以支撐整套設備的機構。
助力機械手主機
a）可實現不同重量物料的重力平衡狀態，適用於物料的精確移載操作。
b）空載、滿載及處理不同工件時，系統可感知其重量變化，並實現載荷在三維空間中的浮動狀態，便於精確定位。
c）全程平衡、運動順滑等特點，使得操作者可以很便捷地實現工件的搬運、定位、裝配等操作。
d）剛性手臂可使機械手帶工件越過障礙；水平臂可滿足物料在相關場所進行橫向放入、橫向取出等動作要求。
e）系統可始終保持機械手頭部的水平，發揮高作業性。
f）關節剎車裝置，具有多個回轉關節，以實現廣域范圍內的物料取置；配備有剎車裝置，操作者可在操作過程中隨時中斷機械手的運動。
助力機械手控制系統
a）設置有元件保護盒，
以保護主要精密氣動元器件，避免操作時意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標准執行，方便維修。
b）系統配備二聯件、單向閥和儲氣罐，為系統提供持續穩定的壓縮空氣，當主供氣源意外斷氣時，可提供一定時間的安全保障，並使系統有足夠的動力完成本次操作或將工件卸載。
助力機械手系統安全
a）配備有負載顯示器，指示負載狀態，告知操作者：此時物料是否可被提起或被卸載。當系統處於負載狀態時，顯示器呈紅色。
b）配備有負載壓力表，指示壓縮空氣工作狀況。
c）配備有安全誤操作保護裝置，防止誤動作對人身或設備造成傷害；在操作者未對安裝狀況進行確認前，即工件未安裝到位前，如果工人誤操作松開按鈕，工件不能被卸載（限於動力夾具）。
d）系統配備了失氣保護裝置，當主供氣源意外斷氣時，主機臂桿不能動作，機械手停止作業，避免意外的傷害。
e）設備配套安全控制系統，在操作時，系統不會因為誤動作，而突然改變負載或空載壓力，因此機械手不會因此快速上升或下降而對人身、設備和產品造成傷害。

以上由山東@中運物流集團提供zy15

❻ 機械手畢業設計

引 言
在現代工業中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業現代化的進一步發展,自動化已經成為現代企業中的重要支柱,無人車間、無人生產流水線等等，已經隨處可見。同時，現代生產中，存在著各種各樣的生產環境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業等，這些惡劣的生產環境不利於人工進行操作。
工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新的技術，是現代控制理論與工業生產自動化實踐相結合的產物，並以成為現代機械製造生產系統中的一個重要組成部分。工業機械手是提高生產過程自動化、改善勞動條件、提高產品質量和生產效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、雜訊以及帶有放射性和污染的場合，應用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發展，並取得一定的效果，受到機械工業和鐵路工業部門的重視。
本課題擬開發物料搬運機械手，採用日本三菱公司的FX2N系列PLC，對實驗室現有的TVT—99D機械手模型進行開發。該裝置機械部分有滾珠絲杠、滑軌、汽缸、氣控機械抓手等；電氣方面由步進電機、驅動模塊、感測器、開關電源、電磁閥、旋轉碼盤、操作台等部件組成。我們利用可編程技術，結合相應的硬體裝置，控制機械手完成各種動作。
本課題是有我和徐立同同學合作共同完成,在整個設計過程中徐立同同學主要負責硬體方面如接線、畫各個電氣設備的電路接線圖等；而我則是主要負責軟體部分,在實際的設計調試過程中我主要負責PLC的接線編程、調試等工作。當然了硬體和軟體是不分家的，誰也離不開誰，因此，在整個設計過程中各種方案的敲定與實施均是由我們倆個在指導老師的幫助下共同研究、推敲、討論試驗調試中確定的。為了能夠實現機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用於可變換生產品種的中小批量自動化生產，廣泛應用於柔性自動線。再加上本課題開發的機械手採用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制，是一種按預先設定的程序進行工件的搬運的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，並要實現根據工件的簡單的變化要求隨時更改相關控制參數。為達到這些要求，我們設計的控制方案盡量在我們力所能及的范圍內選擇最佳的方案。如在本設計中遇到的對直流電機的控制問題中，在控制直流電機正反轉的問題上通過老師的指導我們想到了兩種控制方案：一種是在原設備的基礎上加上四個繼電器實現其控制功能；另一種則是根據三菱公司的FX2N系列PLC的輸出端的內部電路的特點，可以在不增加其他設備的情況下實現控制要求。我在最大限度的滿足工藝流程和控制要求的同時，還要考慮要有很高的性價比，因此我們選擇了後一種方案。也許後一種方案有其弊端，但目前還沒有發現。望大家多多指教。
當然了，由於我們水平的限制和時間的倉促，在很多地方的控制方案還不是很理想，同時還遺留有很多的問題，需要進一步的研究中才能解決，望各位老師和廣大同學批評和指教。 機械手的畢業設計說明書一．前言1．1設計的意義與作用機械手是在機械化，自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中，機械手被廣泛的運用於自動生產線中，機械人的研製和生產已成為高技術鄰域內，迅速發殿起來的一門新興的技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，並越來越廣泛地得到了應用。 在工業生產過程中，尤其在自動流水線上，零件的加工和搬運都可能用到機械手。本課題就為解決海門恆豪制針有限公司在縫紉機針的生產過程中，拋光這一工藝工作。縫紉機針且夾緊不方便，要使用一個專用夾具用於拋光工作，為了解決以上傳統的缺點，設計了該液壓式擺動機械手。1.2機械手的工作原理 該機械手採用了液壓驅動方式來實現其工作的要求，工作要求就是機械手臂的上下能夠擺動，手臂的回轉運動，手腕的回轉運動及手部的夾持運動，本次設計的機械手主要用於縫紉機針的拋光工作，可用幾台液壓擺動機械手與拋光機相配合，進行協調實現拋光工作的自動化生產線，機械手的手指夾持縫紉機針，在即旋轉又往復移動的拋光機上進行上下擺動，根據拋光工藝過程，自動線上有4台機械手，各機械手間互傳遞著縫紉機針，調換縫紉機針的大小頭，並進行粗精拋光操作。1．3拋光自動生產線的組成及工作原理拋光自動生產線的平面布置圖如下：1．4．自動生產線的工作方式及組成： 全線由震動式順針機，上料工作台，4台機械手，4台拋光機和裝針斗組成。4隻拋光輪分別由電動機帶動旋轉，由另外的電動機經傳動裝置（如曲柄滑塊機構）帶動4隻拋光輪一同作左右往復運動，每台機械手分別由自身的電子程序控制器控制，根據拋光工藝要求所編制的程序，依次進行程序轉換，控制機械手液壓系統的電磁換向閥，從而使機械手按程序進行各種動作。 4台機械手動作相同，全自動線動作過程如下：機械手1在上料位置工人將待拋光的針70-80支，經震動式順針機整齊後送到待夾料位置，發信號啟動，機械手1的手指將針夾牢，手臂順時針回轉90°到拋光位置（此時拋光機已經旋轉並左右移動），手臂上下擺動一次，手腕回轉180°手臂再上下擺動一次（手臂兩次下擺動作時間不同，根據需要可自行調整），手臂順時針再回轉90°（即到180°位置），機械手1和機械手2同到換夾針位置，機械手2先將縫紉機針夾牢後再發信號，機械手1的手指才松開，並開始復原，即手臂逆時針回轉180°，同時手腕反向回轉180°，到達上料位置，等待下個工作循環，機械手2，機械手3，機械手4的動作程序與機械手1相同。縫紉機針就在各機械手間依次傳遞，調換針的大小頭，進行粗拋和精拋操作。當機械手4拋光程序完成後，其手臂轉到下料位置時手指松開，將拋光好的針卸到裝針2．1液壓擺動機械手的工作參數 抓針數量：一次夾持縫紉機針70-80隻 座標型式：球坐標 自由度數：3個 手臂回轉范圍：0°-180° 手臂回轉速度：90°／S 手臂的俯仰范圍：0°-180° 驅動方式：液壓驅動 控制方式：採用電子程序控制 定位方式：手臂回轉的兩端位置用死擋鐵定位 手臂俯仰兩端點：用活塞與端蓋相碰定位2．2液壓擺動機械手的工作原理簡圖：結論 液壓擺動機械手能將工件從一個工位，傳到下一個工位的工作，它從外部結構上把自動線中的各台自動機床聯系成一個整體。有一定的握力和工作速度，有準確的定位精度，將零件可靠地裝上夾具，能准確可靠的完成預定工作。參考文獻

❼ 機械手有哪些

機械手的主要幾種類型如下：
一、油田鑽柱操作機械手：主要用於鑽井時的鑽桿、鑽鋌等的裝、卸工作。操作機械手設計有兩個，一個坐落在一層台井口旁邊2米左右處，簡稱為下手;一個坐落在二層台上的中心台上，簡稱為上手。
二、軟索式機械手：具有全行程的「漂浮」功能，提升位移比氣動平衡吊要小，最大隻有3000mm，而且最大負載只有450Kg。配有儲氣罐，可在斷氣情況下繼續使用一個循環，同時會報警，提醒操作者。配合各種非標夾具，軟索式助力機械手可以實現起吊各種形狀的工件。安裝形式可以固定地面或懸掛固定使用，不能使用導軌式。
三、硬臂式助力機械手：在有扭矩產生的情況下無法使用氣動平衡吊或是軟索式助力機械手，而必須選用硬臂式助力機械手。可以實現提升最大500Kg的工件，半徑最大可以達到3000mm，提升高度最大2500mm。康弗斯解答
四、多關節機械手：動作靈活、運動慣性小、通用性強、能抓取靠近機座的工件，並能繞過機體和工作機械之間的障礙物進行工作，隨著生產的需要，對多關節手臂的靈活性，定位精度及作業空間等提出越來越高的要求。
五、T型助力機械手：前後左右位移靠導軌來實現，更適合於操作空間狹小的場合。配有儲氣罐，可在斷氣情況下繼續使用一個循環，在氣壓下降到一定程度，啟動自鎖功能，防止工件下降。並設有安全系統，在搬運過程中或是工件沒有被放置在安全表面時，操作者不能釋放工件。望採納

❽ 機械手的安全性裝置有哪幾種

1.斷氣保護裝置：來採用單向自閥和儲氣罐，確保機械手突然斷氣後不會發生意外傷人，並能提供持續穩定的工作壓力。夾具自鎖裝置。夾具設有截止閥，確保在系統突然出現漏氣時，夾具不會松開，除非操作按鈕；
2.低壓報警裝置:當氣源工作異常時，實時偵測並及時給予安全警示信號，提醒操作者迅速採取措施；
3.誤操作保護裝置:監控機械臂運動速度，防止誤操作時機械臂快速上升或下降時引起意外傷人；
4.增壓裝置：當現場氣源壓力不高，或不穩定時，可選用增壓裝置，可提高氣源工作壓力，保證系統正常工作；
5.承重極限保護裝置：當機械手抓取超重的工件時，就會發出報警，嚴重超重時安全閥打開，防止發生危險；
6.剎車裝置：在機械手的鏈接關節處均設有剎車裝置，以防止機械手旋轉或松脫，當工作結束後用以停放機械手。

❾ 一套完整的助力機械手裝備主要由哪幾部分組成

一套完整的助力機械抄手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具（或機械手）及安裝結構。
機械手主機是實現物料（或工件）在空中無重力化浮動狀態的主體裝置。
機械手則是實現工件抓取，並完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。
安裝結構則是根據用戶服務區域及現場狀況要求以支撐整套設備的機構。