【正文】 lator design, including the determination of overall scheme, design of mechanical structure design and important parts. Along with the development of modern industry and the petition put forward new requirements to processing efficiency, numerical control lathe workpiece loading and unloading automation bees the current manufacturer39。(3)研究了水平運(yùn)動(dòng)氣缸的防側(cè)翻技術(shù)。論文完成的主要設(shè)計(jì)工作包括以下幾個(gè)方面:(1)設(shè)計(jì)了模塊化氣動(dòng)裝卸機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)。隨著氣動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣體驅(qū)動(dòng)也能成為機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)力量，其成本底，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高，清潔，再加上PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電氣一體化控制。為了滿足用戶的需求，當(dāng)前中國(guó)的機(jī)床制造廠開始在部分?jǐn)?shù)控車床上配置工件自動(dòng)上下料機(jī)械手。 注：所有圖紙需計(jì)算機(jī)打印 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班 　　姓名 劉忠和 五、開始及完成日期： 自2012年11月12日 至2013年5月25日六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名 簽名 　　　　　　　簽名教研室主任I 　　　　　　　〔學(xué)科組組長(zhǎng)〕　　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　簽名2012年 11 月 12 日III摘 要本設(shè)計(jì)是數(shù)控車床上下工件機(jī)械手的設(shè)計(jì)，包括總體方案的確定，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及重要部件的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。并繪制導(dǎo)桿氣缸的裝配圖。 并繪制整體裝配圖。主要確定機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和控制部分。 本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：原始參數(shù)： 1）抓重:600g (夾持式手部) 2）自由度數(shù):4個(gè)自由度 3）坐標(biāo)型式:直角坐標(biāo)型 4）橫臂手臂長(zhǎng)度:2180mm5）手臂最大高度: 6）手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù) 回轉(zhuǎn)范圍: 0180176。隨著機(jī)器人學(xué)科的發(fā)展，機(jī)器人在某些方面可以代替人的工作，特別是一些高強(qiáng)度的工作，甚至還具備了一定的學(xué)習(xí)功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 數(shù)控車床上下工件機(jī)械手 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng) 信 承 諾 書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控車床上下工件機(jī)械手 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械92 學(xué) 號(hào)： 0923077 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日無(wú)錫太湖學(xué)院 信 機(jī)　 系 　 機(jī)械工程及自動(dòng)化　 專業(yè)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書一、 題目及專題：題目　　 數(shù)控車床上下工件機(jī)械手 ２、專題　 　二、課題來(lái)源及選題依據(jù)數(shù)控車床要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可設(shè)計(jì)專門的上下料裝置，但是要實(shí)現(xiàn)上下料的柔性化，機(jī)械手就是其最好的組合。數(shù)控車床與機(jī)械手的結(jié)合是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)選擇，它是實(shí)現(xiàn)一個(gè)人操作多臺(tái)車床，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高的有效途徑。 7）手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) 升降行程：920mm 設(shè)計(jì)要求： 總體方案的確定。 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括手部模塊、腕部模塊、直臂模塊的設(shè)計(jì)。 重要部件的設(shè)計(jì)，包括直臂導(dǎo)桿氣缸的設(shè)計(jì)，多工位動(dòng)態(tài)精度的實(shí)現(xiàn)，防傾覆裝置的設(shè)計(jì)等。 控制部分的初步設(shè)計(jì)。 所有非標(biāo)零件需畫出零件圖。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)加工效率提出了新的要求，數(shù)控車床工件裝卸自動(dòng)化就成為當(dāng)前制造廠家對(duì)機(jī)床的重要需求之一。但如果采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制其成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、速度慢、工作效率較低；如果采用液壓驅(qū)動(dòng)，其泄漏對(duì)數(shù)控要求的清潔環(huán)境造成一定的副面影響。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)用低成本、高速的氣缸來(lái)組成模塊化的氣動(dòng)機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床工件自動(dòng)裝卸，克服伺服電機(jī)應(yīng)用中存在的高成本和低效率的局限。(2)研究了大跨度氣缸的固定支撐形式。(4)研究并實(shí)現(xiàn)了氣缸輸出桿高精度柔性調(diào)節(jié)技術(shù)(5)初步設(shè)計(jì)了氣動(dòng)控制回路和PLC控制系統(tǒng)。s one of the important requirements for machine tools. In order to meet the needs of users, the current China39。 If adopts hydraulic drive, the leak on the CNC requirements of clean environment certain side the continuous development of pneumatic technology, gas drive also can bee 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 cylinder to form a modular pneumatic manipulator, and implement numerical control lathe automatic loading and unloading of workpiece, overe existing in the application of servo motor limitations of high cost and low efficiency. The thesis pleted the main design work includes the following several aspects: (1) the overall structure of the design of modular pneumatic loading and unloading manipulator。 (3) studies the technique of side flip horizontal motion cylinder。automation。gas drive目錄摘 要 IVAbstract V目 錄................................................................................................................................................................ VI1 緒論 1 前言和意義 1 工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)象和趨勢(shì) 2 設(shè)計(jì)原則 32 數(shù)控車床上下工件機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 4 技術(shù)要求 4 機(jī)械手總體設(shè)計(jì) 4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 4 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 5 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的選擇 5 機(jī)械手的基本形式選擇 7 機(jī)械手直臂部分的主要部件及運(yùn)動(dòng) 8 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù) 83 各模塊的設(shè)計(jì) 10 機(jī)械手手部模塊的設(shè)計(jì) 10 手部設(shè)計(jì)基本要求 10 典型的手部結(jié)構(gòu) 10 機(jī)械手手爪的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 機(jī)械手腕部模塊的設(shè)計(jì) 14 腕部設(shè)計(jì)的基本要求 14 腕部的結(jié)構(gòu)以及選擇 14 腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 機(jī)械手手臂模塊的設(shè)計(jì) 16 手臂的結(jié)構(gòu)的選擇及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 16 滾珠絲杠設(shè)計(jì) 16 錐齒輪及錐齒輪軸的設(shè)計(jì) 18 電機(jī)選型 214 直臂導(dǎo)桿氣缸的設(shè)計(jì) 22 氣缸體的設(shè)計(jì) 22 預(yù)選氣缸的缸徑 22 預(yù)選氣缸的行程 22 氣缸的類型選擇 23 活塞桿直徑d的計(jì)算 23 氣缸筒壁厚的計(jì)算 23 氣缸輸出拉力的校核 24 耗氣量的計(jì)算 24 256 結(jié)論與展望 27致謝 28參考文獻(xiàn) 29VII數(shù)控車床上下工件機(jī)械手1 緒論 前言和意義機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。機(jī)械手越來(lái)越廣泛的得到了應(yīng)用，在機(jī)械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更普遍。目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。目前，在國(guó)內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)本科四年的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，完成一個(gè)特定功能、特殊要求的上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠比較好地體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平，實(shí)踐動(dòng)手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的實(shí)施目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。目前，我國(guó)的制造業(yè)正在迅速發(fā)展，越來(lái)越多的資金流向制造業(yè)，越來(lái)越多的廠商加入到制造業(yè)。 工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化產(chǎn)品。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。1962年，美國(guó)機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲(chǔ)