毕业设计工业机械手设计

❖ 3）高温作业自动化 ❖ 在高温环境下作业（如热处理、铸造和锻造
等），工人的劳动强度大，劳动条件差，采用 机械手操作，更具有现实意义。如汽车钢板弹 簧淬火机械手、压铸机用浇铸机械手等。
压铸机机械手
❖ 4）操作工具
❖ 用机械手握持工具，在高温、粉尘及有害气体 环境下进行自动化操作，可以使人脱离恶劣的 劳动条件，并减轻劳动强度，提高劳动生产率 和保证产品质量。如汽车车身等薄钢板的点焊 工艺、自动喷漆或自动喷丸清砂工作等。
十、准备答辩事宜
完成设计后，应及时做好毕业设计的最后一个环节——答 辩的准备工作及答辩。
在答辩前，应做好以下工作：
➢按要求完成规定的设计任务，把图纸叠好（参见右图）；
➢说明书装订好，一同放在《毕业设计资料袋》内；
➢资料袋封面写上专业班级(专业要写全称)、姓名、学号、 指导教师、题目等。
➢资料袋的背面要填写完整袋内各项内容，如：1)设计说明 书一份；2)装配图(0号)2张；等
主标题栏
认真回顾有关设计过程及设计内容，进一 步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题 弄懂、弄透，以便取得更大的收获。充分做好 答辩前的准备工作。
毕业设计答辩采用学生单独答辩的形式进 行。
不参加答辩而由别人代交图纸的一律以不 及格处理。
希望同学们按时进行答辩，并预祝同学们 取得好成绩！
❖ 编写设计计算说明书
❖ 计算说明书是设计计算的整理和总结，是 图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术 文件之一。说明书的内容和设计任务有关。
❖ 设计计算说明书要求计算正确、论述清楚、 文字简练、书写工整。
❖ 设计计算说明书应包括有关简图，如传动 方案简图、轴的受力分析图、弯矩图、传动件 草图等，引用的公式、数据、应注明来源、参 考资料编号、页次。
六、成绩评定
综合设计表现、图纸质量、说 明书及答辩情况，按五级分制平分。
七、参考书
1.工业机械手设计指导书 2.机械设计手册
八、毕业设计的一般要求 1.明确学习目的，端正学习态度 2.在教师的指导下,由学生独立完成 3.正确处理理论计算与结构设计的关系 4.正确处理继承与创新的关系 5.正确使用标准和规范
九、应注意的问题
❖ 一人一题，图纸和计算结果必须相符 ❖ 掌握进度，检查进度，作为成绩评定参考 ❖ 计算到一定地步必须及时铺图，否则部分计算是进展不下去的 ❖ 计算方案不恰当时一定要返工，否则坚持下去导致图纸返工将损
失惨重 ❖ 图纸细节一定要读懂，不要照搬别人的图线画轴的中心孔、键槽、
螺纹、焊接、表面粗糙度、装配图的配合尺寸标注要严格按照标 准标 ❖ 图纸的规范性要求 ▪ 正确选择和合理布置视图 ▪ 合理标注尺寸 ▪ 标注公差、表面粗糙度和形位公差 ▪ 编写技术要求 ▪ 标题栏
❖ 工业生产上应用的机械手，由于使用场合和工 作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术 复杂程度也有很大差别。但它们都有类似人的 手臂、手腕和手的部分动作及功能；一般都能 按预定程序，自动地、重复循环地进行工作。 此外，还有些非自动化的装备，具有与人体上 肢类似的部分动作，结构上与工业机械手是一 致的，亦可归属于工业机械手的范畴。例如， 早期就有一种由人直接用绳索牵引进行操作的 随动机械手和近期发展起来的由人工进行操纵 的机械手（如平衡吊），以及一些就近按钮控 制或遥控的非全自动的单循环的机械手等。
注塑机机械手
❖ 2）பைடு நூலகம்成自动生产线
❖ 在单机自动化的基础上，若采用机械手自动装 卸和输送工件，可使一些单机连接成自动生产 线。目前在轴类和盘类工件的生产线上，采用 机械手来实现自动化生产尤为广泛。如：轴类 加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工 自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下 料机械手等。
计算及说明
书
四、主要部件设计
写
1、轴系部件设计
格
（1）轴承类型的选择 （2）传动件
式
（3）轴
示
1）轴的结构设计
例
： 说明书中还应包括：
结果
主要参数：
1) 设计小结； 2）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月）。
必须用钢笔（或碳素笔）工整地书写在规定格式的设计计算说 明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整 洁。
❖ 5）进行特殊作业
❖ 在现代科学技术中，原子能的应用，海底资源 的开发，星际探索等等都已为人们所熟悉。但 放射性辐射，或海底、宇宙等环境，常常是人 体不能直接接触或难以接近的，采用遥控机械 手代替人们进行这种作业，既能完成这些特殊 作业，又能长时间地安全地进行工作，成为人 类向新的自然领域进军的一种有效手段。
本次毕业设计的任务：工业机械手的设计
二、工业机械手简介
❖ 工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它 是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要 求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术 装备。这种新颖技术装备的出现和应用，对实 现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发 展起着重要作用，因而具有强大的生命力，受 到人们的广泛重视和欢迎。
毕业设计 ——工业机械手
一、毕业设计的目的
1.毕业设计是高等学校教学过程中实现培养 目标的最后一个综合性教学实践环节
2.学生应在教师指导下，按照教学计划的要 求，独立完成一项毕业设计任务
3.毕业设计是学生在校期间所学知识、理论 及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得 到激发的过程，是对专业教学目标、教学过 程、教学管理和教学效果的全面检验
工业机械手的规格参数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能
的具体指标，一般包括以下几个方面：
⑴抓重（又称臂力）：额定抓取重力或称额定负荷， 单位为N（必要时注明限定运动速度下的抓重）。 ⑵自由度数目和坐标形式：机身、臂部和腕部等运 动共有几个自由度，并说明坐标形式。
⑶定位方式：固定机械挡块、可调机械挡块、行程 开关、电位器及其它各种位置设定和检测装置；各 自由度所设定的位置数目或位置信息容量；点位控 制或连续轨迹控制。 ⑷驱动方式：气动、液动、电动或机械传动。 ⑸臂部运动参数：可列成表1-1形式。 ⑹腕部运动参数：可列成表1-2形式。
特殊环境下用机械手
三、毕业设计内容
工业机械手主要由执行机构，驱动系统，控制系统以及 位置检测装置等所组成。 执行机构：包括手部、腕部、臂部和机身等部件，有的还带有 行走机构。 驱动系统：工业机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动 装置。常用的有液压传动、气压传动，电力传动和机械传动等 四种形式。 控制系统：控制系统有机械控制、电气控制和射流控制、液压 控制等，一般常见的为电气控制系统。控制方式有点位控制和 连续控制，它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规 定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺 序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息 对执行机构发出指令，必要时对机械手的动作进行监视，当动 作有错误或发生故障时报警或停止运动。 位置检测装置：控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执 行机构的实际位置反馈给控制系统，并与给定的位置进行比较， 然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达 到设定位置。
运动名称 伸缩 升降 横移 回转 俯仰
运动名称 回转
上下摆动 左右摆动
横移
表1-1 臂部的运动参数
符号 X
行程范围（mm或°）
Z
Y
φ
θ
表1-2 腕部的运动参数
符号 ω
行程范围(mm或°)
θ1 φ1 y1
速度（mm/s或°/s） 速度(mm/s或°/s)
五、设计工作量
1.工业机械手工作装配图1张(0号)； 2.零件图6～8张（手部相关零件，由装 配图中拆得）； 3.液压系统图1张； 4.控制系统图1张； 5.设计计算书1份(40～50页约8000字） 6.答辩
❖ 1）与单机一起实现自动化
❖ 生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种 专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业， 继续由人工操作，不仅会增加工人劳动强度， 同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会 影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人 工上、下料，则可改变上述不相适应的情况， 实现单机自动化生产，并为实现多机床看管提 供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、 冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
⑺手指夹持范围(mm)和握力( 即夹紧力或吸力)(N)。 ⑻定位精度：位置设定精度及重复定位精度(±mm)。 ⑼程序编制方法及程序容量：如插销板、二极管矩阵插销 板、一位机可编过程控制、多位机控制以及示教存储等。 ⑽受信、发信数目，联锁控制信号数目。 ⑾控制系统动力：电、气。
⑿驱动源：气动的气压大小；液压的使用压力、油泵规格、 电动机功率；电动的电动机类型、规格。 ⒀轮廓尺寸：长×宽×高(mm)。 ⒁重量：整机重量(kg)。