上下料机械手结构设计

上下料机械手结构设计

上下料机械手是工业自动化领域中常见的设备，用于在生产线

上进行物料的搬运和装配。其结构设计需要考虑以下几个方面：

1. 机械手类型，根据实际需求，可以选择不同类型的机械手，

比如直线运动机械手、旋转机械手、SCARA机械手等。每种类型的

机械手都有其适用的场景和特点，需要根据具体的作业需求来选择。

2. 关节结构，机械手通常由多个关节组成，关节的结构设计需

要考虑到负载能力、精度要求、速度要求等因素。常见的关节结构

包括直线传动、齿轮传动、伺服电机驱动等，需要根据具体情况选

择最合适的结构。

3. 末端执行器，末端执行器是机械手的关键部件，用于实际的

物料抓取、放置和装配。末端执行器的设计需要考虑到抓取力度、

抓取形状、灵活性等因素，常见的末端执行器包括气动夹爪、机械

夹具、吸盘等。

4. 控制系统，机械手的结构设计需要与控制系统相匹配，确保

机械手能够按照预定的路径和速度进行运动。控制系统通常包括传

感器、编码器、控制器等部件，需要与机械手的结构设计相协调。

5. 安全性考虑，在机械手的结构设计中，需要考虑到安全性因素，确保机械手在运行过程中不会对操作人员或周围环境造成伤害。这包括安全防护装置的设置、紧急停止系统的设计等。

综上所述，上下料机械手的结构设计需要综合考虑机械手类型、关节结构、末端执行器、控制系统和安全性等多个方面的因素，以

确保机械手在实际生产中能够高效、安全地完成物料的搬运和装配

任务。

注塑机的上下料机械手设计

摘要 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构;设计了机械手的手臂结构。设计出了机械手的液动系统，绘制了机械手液压系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：机械手，液动，可编程序控制器(PLC)

Abstract In this paper, hands on mechanical design of an overall program to determine the coordinates of the robot type and degree of freedom to determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, the design of the mechanical hand gripping the hand-type structure; designed robot arm structure. Designed hydraulic manipulator system manipulator drawn schematic diagram of hydraulic system.The use of programmable logic controller to control the robot, select the appropriate PLC model, based on workflow manipulator developed a PLC control program, the mechanical hand to draw timing diagrams and ladder work and preparation that can be controller programmed control procedures. Key words: mechanical hand, hydraulic, programmable logic controller (PLC)

2600T油压机自动上下料机械手结构设计

2600T油压机自动上下料机械手结构设 计 摘要：为落实发展工厂智能制造理念，改善作业环境，降低职工劳动强度， 提高作业安全性。针对2600T油压机进行自动上下料机械手设计。自动上下料系 统由上料平台、下料平台、对料平台、上料机械手、下料机械手几部分组成，可 实现抓取料，送料，码垛功能。 前言：2600T油压机主要加工产品为C70E下侧门板，C80E左右门板等大型 板材，最大重量94Kg。加工过程：安装模具—整垛上料（天车吊运）—单板送料（两人夹持送进模具）—压型—成型板下料（两人夹持拽出模具）—码垛—成品 下料（天车吊运）。人工上下料时，共需作业人员4人。且作业人员需进入到滑 块下方进行操作，存在极大安全隐患，同时作业人员劳动强度较大。为解决上述 问题，根据现场工艺平面对机械手机械结构进行研究设计。 1设计理念： 1.1、在不破坏2600T压力机总工艺平面的基础上，进行自动化，智能化升级。 1.2、因现场条件约束[1]，上、下料机械手钢结构采用斜梁单臂结构，不占 原厂地的工艺平面。设计中通过NX软件进行有限元分析，在抓取100KG板材时，钢结构变形量0.26mm。机械手为五轴联动，最大回转半径4米，可实现上料抓取、对料抓取、送料抓取、下料码垛。 1.3、机械手各部传动为X轴伺服电机带动齿轮、齿条传动，实现横向移动。Z轴伺服电机带动链轮、链条传动，实现机械手升降。3个回转轴采用摆线针轮 RV减速器，保证机械手回转精度[2]。一号转臂安装有滚柱式回转支承，提高机械 手使用稳定性。机械手横梁及滑车均安装直线导轨，保证机械手抓取精度，滑枕 安装两套平衡风缸，保证了其安全可靠性。上料机构由6个94KG真空吸盘组成。

数控机床机械手上下料设计

数控机床机械手上下料设计 随着工业智能化不断深入，数控机床和机械手的应用越来越广泛，尤其是在制造业领域中，能够大幅度提高生产效率和品质。数控机床机械手上下料系统是其中的重要组成部分之一。其功能是在自动化生产线上实现无人化作业，提高生产效率和生产质量。本文将对数控机床机械手上下料系统的设计进行探讨。 一. 数控机床机械手上下料系统的设计需求及基本结构 数控机床上下料系统是指为实现机床自动化加工，将工件自动送到机床上进行加工，并将加工好的工件自动送出机床的自动化设备。目的是减少人工操作和减少生产成本。 数控机床机械手上下料系统基本结构： 1. 机械手 机械手是数控机床机械手上下料系统中的核心部件，它的作用是用于搬运工件。在数控机床机械手上下料系统中，通常采用六轴机械手，也有些使用四轴和五轴机械手。 2. 工件夹具 工件夹具是在机械手上的一种装置，用于夹住工件，以便机械手能够将工件拿起来，移动到数控机床上进行加工或从数控机床上拿起工件放在其他位置。 3. 控制系统

控制系统是数控机床机械手上下料系统的核心部分，负责控制机械手的各项动作，使其能够按照要求完成工作任务。控制系统通常采用PLC (可编程逻辑控制器)或者计算机作为控制核心。 4. 传感器 传感器作为机械手上下料系统的又一重要组成部分，起到感知和反馈信息的作用。在数控机床机械手上下料系统中，通常使用光电传感器、接近开关、压力传感器等。 二. 数控机床机械手上下料系统的设计要素 1. 工件夹具的设计 工件夹具的设计应该满足夹持力强、夹具重量轻、操作方便等要求。通常采用机械夹紧、气动夹紧和液压夹紧等方式。 2. 机械手的设计 机械手需要根据工作环境的不同、承载工件的重量、动作范围、控制精度和抓紧方式等设计。对于六轴机械手，需要通过各关节的协调配合，实现工件的各种操作。 3. 控制系统的设计 控制系统的设计要考虑系统的可靠性、稳定性和高效性。控制系统需要能够精确控制机械手的各项动作，以提高生产效率和生产质量。 4. 传感器的设计

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计摘要：本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手，通过对机械手的传动机构，驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。同时对机械手整体结构进行了详细的设计，主要包括机械手的机身机座，机械手手臂，机械手手爪等部分。并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程，主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。 关键词：数控车床；机械手；传动机构:液压系统；驱动系统 1、数控车床自动上下料机械手的设计方案 1.1机械手结构的设计 工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。其对应的特点如表1。 表1工业机器人结构类型 球坐标型机器人两个回抬运动以及 一个直线运动 结构简单.造价成本较 低、精度较差 搬运机器人 关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运 1.2数控车床自动上下料机械手手部设计 1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。在机械手工作时，其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。通常情况下，机械手手爪的开闭范围越大越好。

1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求，综上所述，本课题采用的是齿轮齿条式。通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。 1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计 机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化，此时机械手手腕需做回转运动，即只存在一个回转自由度。结合本课题，本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单，操作简单。 1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计 考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性，将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中，使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构，以保证其结构更加稳定牢靠。垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形，每个导杆 都选用空心结构以保证机械手整体重量。添加此导杆结构主要原因是可以保证机械手整体稳定。 2、数控车床自动上下料机械手驱动系统设计 2.1驱动系统采用方案 具体到本设计，综合考虑以上因素，本课题机械手机座为回转运动，采用步进电机驱动最优，机械手水平手臂和垂直手臂选用液压驱动最优。 2.2数控车床自动上下料机械手传动设计 本课题中机械手手臂运动均采用液压驱动。故该部分不采用传动结构，即简化了机械手结构，也有利于提高机械手整体的精度。本课题机械手机座部分选择了电机驱动，则需要通过传动机构进行减速。经分析比较，本课题选择圆柱齿轮传动。 2.3数控车床自动上下料机械手定位与稳定性设计 2.3.1影响定位精度及平衡的因素定位方式、速度、刚度、运动件重量

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计 首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。通常 情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台 运动、夹具旋转和夹具开合等运动。这样可以保证机械手可以在不同方向 上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。 其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。常见的机械手运动 方式有直线运动和旋转运动。在数控车床自动上下料机械手中，通常选择 导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳 定性和精度。夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在 水平方向上进行旋转。夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以 提高开合速度和准确度。 再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。控制 系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进 行灵活的调整和优化。使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进 行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。 最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。机械手在工 作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以 保障操作人员和设备的安全。 综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定

的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。

数控加工中心自动上下料机器人结构设计

数控加工中心自动上下料机器人结构设计 第一章结论 (3) Ll引言 (3) 1.2选题目的和意义 (3) 1.2.1选题目的 (3) 122选题意义 (4) 1.3课题的研究现状和发展趋势 (4) 1.3.1数控加工中心自动上下料机器人的发展 (4) 1.3.2数控加工中心自动上下料机器人的国内现状 (4) 1.3.3数控加工中心自动上下料机器人的国外现状 (5) 第二章数控加工中心自动上下料机器人结构设计 (6) 2.2机器人的技术参数 (6) 2.3结构设计原则和方法 (7) 2.3.1结构设计原则 (7) 2.1任务与性能分析 (8) 2.3.2结构设计方法 (8) 2.4整体结构结构设计 (9) 2.4.1结构类型的选择 (9) 2.4.2机器人关键部件材料选择 (13) 2.4.3机器人底座结构设计 (14) 2.4.4驱动臂座的设计 (14) 2.4.5机器人手臂结构设计 (15) 2.4.6机器人的腕部结构设计 (15)

2.4.7机器人末端执行器的选择 (17) 2.5机器人驱动系统设计 (18) 2.5.1反动方式的选择 (18) 2.5.2速器选型 (18) 2.5.3机选型 (19) 2.6传动部件设计及其选择 (21) 2.7基于solidworks软件建模方法 (22) 2.8三维模型的建立 (22) 2.8.1模型静态干涉检查 (25) 2.9本章小结 (26) 第三章关键部件强度校验 (26) 3.1装配分析 (26) 3.2机械大臂强度校验 (27) 3.3驱动臂座强度校验 (28) 3.4机器人底座强度校验 (29) 3.5本章小结 (30) 第四章总结 (31) 参考文献 (31)

数控车床自动上下料机械手结构设计-毕业论文

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摘要 本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手。主要通过应用CAD对数控车床自动上下料机械手液压传动原理、机械手整体以及部分零件的二维图绘制，同时运用Solidworks对数控车床自动上下料机械手进行三维模型的绘制以及机械手运动仿真的制作。对机械手的传动机构，驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。同时对机械手整体结构进行了详细的设计，主要包括机械手的机身机座，机械手手臂，机械手手爪等部分。并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程，主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。 关键词：数控车床；机械手；传动机构；液压系统；驱动系统；

Abstract Mainly through the application of CAD to the hydraulic transmission principle of the automatic loading and unloading manipulator of the CN C lathe, the two-dimensional drawing of the whole and part of the manip ulator, and at the same time using Solidworks to draw the three-dimensio nal model of the automatic loading and unloading manipulator of the CN C lathe and the production of the manipulator movement simulation. The transmission mechanism, drive system, hydraulic system and control syste m of the manipulator are theoretically analyzed and calculated. At the sa me time, the overall structure of the manipulator is designed in detail, ma inly including the body base of the manipulator, the manipulator arm, the manipulator claw and other parts. And analyzed the operation process of the automatic loading and unloading manipulator of the CNC lathe, main ly using hydraulic cylinders, stepping motors and other components to rea lize the movement part of the manipulator. Keywords: cnc lathe; keywords manipulator; transmission mechanism; hydraulic system; drive system

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手的设计 摘要 随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。本次设计主要设计自动上下料的机械 手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词：机械手，液压驱动，控制系统

目录 1 绪论 (1) 2 工业机械手的设计方案. (2) 2.1 工业机械手的组成 (2) 2.2上下料机械手的工作原理 (3) 2.3 规格参数的选择 (3) 2.4 设计路线与方案 (4) 2.4.1 机械手的总体设计方案. (4) 2.4.2设计步骤. (4) 2.4.3 研究方法和措施. (4) 3 机械手各部分的计算与分析. (5) 3.1 手部计算与分析 (5) 3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求. (5) 3.1.2 手部的计算和分析. (5) 3.2 腕部计算与分析 (12) 3.2.1 腕部设计的基本要求. (12) 3.2.2 腕部回转力矩的计算. (13) 3.2.3 腕部摆动油缸设计. (16) 3.2.4 选键并校核强度. (18) 3.3 臂部计算与分析 (18) 3.3.1 臂部设计的基本要求. (18) 3.3.2 手臂的设计计算. (20) 3.4 机身计算与分析 (28) 4 液压系统设计. (29) 4.1 液压系统总体设计 (29) 4.2 液压元件的选择 (29)

上下料机器人选型及结构设计

上下料机器人选型及结构设计 本文就是根据的一个上下料的机台对于机器人运用的一个实际案例，通过机器人吸取物料来达到一个上下料的作用，这种应用在当今世界及其普遍。 1机器人分类及选型 1.1工业机器人的分类 1按结构形式分类 直角坐标机器人;圆柱坐标机器人;关节机器人;球坐标机器人 2按系统功能分类 专用机器人以固定程序工作机器人，结构简单、无独立控制系统、造价低廉。 通用机器人可完成多种作业，结构复杂，工作范围大，定位精度高，通用性强示教再现式机器人在示教操作后，能按示教的顺序、位置、条件重现示教作业。 智能机器人具有视觉、听觉、触觉功能，通过比较和识别，做出决策和规划，完成预定动作。 3按驱动方式分类 气压传动机器人以压缩空气作为动力源，高速轻载; 液压传动机器人采用液压驱动，负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏电力传动机器人交直流伺服电机驱动，结构简单、响应快、精度高 本文选择应用各种品牌的机械手都是属于电力传动机器人。 1.2机器人选型 首先，最重要的源头是评估导入的机器人，是用于怎样的应用场合以及什么样的制程。如果是应用制程需要在人工旁边由机器协同完成，对于通常的人机混合的半自动线，特别是需要经常变换工位或移位移线的情况，以及配合新型力矩感应器的场合，协作型机器人应该

是一个很好的选项。如果是寻找一个紧凑型的取放料机器人，你可能想选择一个水平关节型机器人。如果是寻找针对小型物件，快速取放的场合，并联机器人最适合这样的需求。本文设计的是一个紧凑型的取放料机器人因此选用平面关节型机器人。机器人配置的轴数直接关联其自由度。如果是针对一个简单的直来直去的场合，简单的4轴机器人就足以应对。但是，如果应用场景在一个狭小的工作空间，且机器人手臂需要很多的扭曲和转动，6轴或7轴机器人则是最好的选择。本文上下料动作并不复杂且空间足够，因此选用4轴机器人就可以。本文主要针对绝缘片这种物料设计出一款机台，机台中包括对绝缘片起搬运装配作用的机械手，PLC与其通信和触摸屏。 2结构设计 2.1整体工作原理 料盘出料后机械手吸取绝缘片来到下CCD拍照，而流水线这边流过，顶升气缸动作，之后上CCD拍照，然后对料进行装配。 2.2料盘升降机构 升降机构可以实现整个取料位料盘的上下升降，对其设计要求如下： 1运行平稳性要求。如果升降过程中伴有剧烈冲击对料盘及物料都会遭到损坏，因此升降机构需要平稳运行。 2定位精度。对于料盘及物料必须要到达一定高度就需要停止，这样确保其在上料位，这就要求升降机构的定位要精确。 3高柔性。在升降过程中需要升降到一定高度就停止，要求升降机构具有好的柔性。 按照以上要求，有液压缸形式、变频电机形式和伺服电机形式三种形式。 2.2.1传送机构选择 1滚珠丝杆机构2皮带传送机构3齿条齿轮机构 升降传送机构在运行时应具有减震能力、噪声低且传动平稳等特性，根据这些要求和其本身的工作特性，应当选择滚珠丝杆机构，而