初稿-322窦海峰-自动上下料工业机器人总体设计
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- 初稿-322窦海峰-自动上下料工业机器人总体设计摘要
机械手是在机械化和自动化生产过程中开发的一种新型设备，是一种自动设备，具有夹持和移动自动化生产过程中使用的工件的功能。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的开发和生产已经成为高科技领域中快速发展的新兴技术，从而进一步促进了机械手的发展和改进。有机结合了机械化和自动化。操作员可以替代人员来完成危险，重复和乏味的任务，减轻人员的劳动强度并提高劳动生产率。机械手的使用越来越广泛，在机械工业中，它们可用于组件组装，已加工工件的装卸和装卸，特别是在自动CNC机床和模块化机床上。目前，机械手已经发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC的重要组成部分。机床设备和机械手共同构成了灵活的加工系统或柔性制造装置，适用于中小批量生产，节省了庞大的工件输送设备，结构紧凑，适应性强。更换工件时，柔性生产系统易变，有利于企业不断更新适销对路品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争需求。
目前，我国工业机器人技术和工程应用水平仍与国外相距甚远，应用规模和工业化水平较低，机械手的研究与开发直接影响着我国自动化生产水平的提高。以上考虑是非常必要的。因此，机械手的研究与设计是非常有意义的。
自动装卸小型工业机器人是一种自动机械设备，专门为根据实际冲压生产过程的特征而提高生产效率和确保人力的目的而开发。在搜索了有关机械手的信息之后，本文简要介绍了其功能，组成和分类。根据受试者的要求，设计了机械手的总体计划，确定了机械手的坐标类型，运动自由度和技术参数。根据机械手的手，腕，臂和身体的结构设计和计算来计算数据，并通过3D软件AutoCAD绘制产品图纸，以最终完成机械手的结构。同时，绘制了机械手气动系统的工作原理图，并选择了合适的零件。机械手由PLC控制，并选择合适的PLC型号。可编程控制器的控制方案是根据机械手的工作流程和图纸制定的。机械手的操作流程图。
关键词：机械手；上下料；PLC控制；
目录
摘要 I
目录 II
1绪论 1
2总体设计 7
2.2拟定执行机构的结构形式 8
2.3拟定驱动机构和控制方式 9
2.4拟定主要技术参数 10
3机械手各部件的设计 12
3.1手腕的设计 12
3.2手臂的设计 15
3.3手臂升降机构的设计 19
3.4腰部结构的设计 22
3.5气动系统的设计 23
3.6控制系统的设计 23
总结 31
参考文献 32
1绪论
1.1研究背景及国内外研究现状
机械手是在机械化和自动化生产过程中开发的一种新型设备，它是一种自动设备，具有夹持和移动自动化生产过程中使用的工件的功能[1]。机械手可用来代替危险而繁琐的工作，从而减轻工人的劳动强度，同时提高工厂的生产率。随着机械工业的发展，机械手不仅被用于处理，装载和卸载工件，而且还用于组装复杂机器的零件和组件。适用于中，小批量生产，可节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，适应性强[2]。目前，中国工业机器人技术和工程应用水平仍然落后于国外，应用规模小，工业化水平低，机械手的研发能力直接影响着中国自动化生产水平。因此，非常有必要从经济和技术方面研究和应用机械手。
机械手是一种自动机械设备，可根据给定的控制程序自动进行拾取和放置，处理或操作。机械手在工业生产中通常被称为“工业机械手”或“工业机器人”。在生产中使用机械手不仅可以提高劳动生产率，而且可以降低劳动错误率。因此，其目的是确保质量和数量，减少人工和压力以及安全生产。特别是在恶劣的生产环境（高温，高压，低温，低压，粉尘，爆炸物，有毒气体，放射性等）中，使用它来完成人类难以适应的任务具有重要意义。
早期的机械手主要安装在特定的机器或机床上，以完成相应的卸载工作，其结构相对简单，特异性也较强。随着自动化技术的发展，可编程控制机械手出现了，由于它的多功能性，因为它可以根据程序变化来改变运动流程，所以也被称为通用机械手。通用机械手已被中小型批量生产广泛引用，由于其能够快速更改工作程序的能力和高度的适应性，生产品种在不断变化[3]。
机械手融合了各种最新技术（计算机知识，控制理论，机械原理，信息和传感技术，人工智能，生物工程等），并因其高度的适应性和灵活性而得到了广泛的研究。制造业已经形成了高水平的信息，活跃的市场和广泛的应用。机械手的创新应用程度代表着一个国家的工业自动化水平。...
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