柔性制造系统中输送单元的设计
柔性制造系统输送及仓储单元研制毕业设计
摘要科学技术的飞速发展，正在把人类推向信息时代。
但是，面对着加工业70%—80%的中小批量生产的经济结构，如何达到自动化的目的，一直是工业界探索的课题。
数控机床问世虽为这部分工厂自动化创造了条件，但实践证明，独立、分散的单机自动化解决不了传统批量生产所固有的生产率同生产柔性、加工批量同制造成本、生产同市场变化之间的矛盾，必须寻找更完善的自动生产体系。
FMS就是在这种追求下诞生的。
其优势在于把生产率同生产柔性、加工批量同制造成本、先进技术同科学管理高度统一起来。
从而提高产品制造柔性，提高效率缩短生产周期，降低能耗及成本，节约设备占地面积。
在柔性制造系统中采用全自动化生产，减少了认为的因素一次也提高了产品的精度。
以上可见，柔性制造系统以上优点是如今制造业中非常需要的。
关键词:柔性制造；立体库；码垛机；流水线AbstractThe rapid development of science and technology, human to the information age. But，Processing industry 70% -80% of the face of the economic structure of the small and medium volume, how to achieve the purpose of automation has been the industry to explore the subject.Although the advent of CNC machine tools to create the conditions for this part of the factory automation，but practice has proved that independent, decentralized stand-alone automation can not solve the productivity inherent in traditional mass production with the production of flexible processing the same batch manufacturing costs, the contradiction between production and market changes, we must find better automatic production system.FMS is born in this pursuit.The advantage of the productivity with flexible production, processing and batch manufacturing costs, with advanced technology with scientific management of highly unified.Thereby increasing manufacturing flexibility, improve efficiency, shorten the production cycle, reduce energy consumption and cost saving equipment footprint.Fully automated production, reducing the human factors and therefore improve the accuracy of the product in a flexible manufacturing system.Above that, the advantages of flexible manufacturing systems is much needed in the manufacturing industry today.Key words: Flexible manufacturing; stereo storage; palletizer; pipeline目录摘要Abstract第一章绪论 (1)1.1柔性制造背景 (1)1.2柔性制造的工作流程 (1)第二章立体库的设计 (3)2.1立体库优点及功能 (3)2.2国内立体库发展趋势 (3)2.3立体库的外形 (3)2.4立体库各部分材料选择 (4)2.4.1 底座材料选择与外形设计 (4)2.4.2 立体库主体设计 (6)2.4.3 托盘设计 (8)2.5立体库储存能力及主要设备 (9)2.5.1 立体库储存能力计算 (9)2.5.2 主要设备 (9)第三章流水线的设计 (10)3.1流水线的工作原理 (10)3.1.1 流水线的工作原理及流程图 (10)3.2电路中主要元器件的介绍 (11)3.2.1 对射开关的原理及应用 (11)3.2.2 CCD颜色尺寸检测单元工作原理及应用 (11)3.2.3 PLC及其扩展单元 (12)3.3流水线系统控制 (13)3.3.1 流水线电机正反转控制 (13)3.3.2 流水线电机启动/停止控制 (13)3.4流水线设计 (13)3.4.1 流水线技术参数 (13)3.4.2 CCD检测单元支架设计 (14)3.4.3 对射开关 (16)第四章四自由度码垛机 (21)4.1码垛机简介 (21)4.1.1 码垛机性能参数 (21)4.1.2 四自由度的实现 (21)4.1.3 线性滑台简介 (22)4.2码垛机各部分设计安装 (23)4.2.1 底座设计 (23)4.2.2 底座高度尺寸计算 (24)4.2.3 底座设计方案与材料选择 (25)4.3码垛机控制箱的设计 (28)4.3.1 码垛机控制箱位置摆放 (28)4.3.2 控制箱内电器元件 (28)4.3.3 控制箱外形设计及材料选择 (29)4.4机械爪的设计 (29)4.4主要电器元件介绍 (35)第五章外部控制系统 (35)第六章结束语 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第一章绪论1.1 柔性制造系统的背景随着科学技术的迅速发展，新产品不断涌现，产品的复杂程度也随之增加，而产品的市场寿命日益缩短，更新换代加速，中、小批量生产占有越来越重要的地位。
机械工程中柔性制造系统的设计与优化
机械工程中柔性制造系统的设计与优化引言随着科技的进步和制造业的发展，柔性制造系统在机械工程领域中扮演着越来越重要的角色。
柔性制造系统是指一种灵活的制造系统，它可以根据不同需求进行自动化加工和生产。
本文将探讨机械工程中柔性制造系统的设计与优化，以及其在现代工业中的应用。
一、柔性制造系统的设计1.1 系统布局柔性制造系统的设计需要考虑到工艺流程、设备安排以及物料流动等因素。
在系统布局方面，可以采用流水线或者生产单元的形式。
流水线适用于高产量、高稳定性的产品生产，而生产单元则更加适合于小批量、多品种的生产。
1.2 设备选择在柔性制造系统的设计中，设备选择是一个关键的因素。
首先，需要选择能够满足生产需求的加工设备，例如数控机床、机器人等。
其次，还要考虑设备之间的兼容性和协同性，以确保整个系统的高效稳定运行。
1.3 信息管理柔性制造系统需要通过信息管理来实现各个环节的协调。
因此，在系统设计中，需要考虑信息传递和数据分析的问题。
可以利用物联网技术和工业互联网平台来实现设备之间的信息交流和数据监控，从而提高生产效率和质量管理。
二、柔性制造系统的优化2.1 生产调度柔性制造系统的优化需要考虑生产调度的问题。
生产调度包括任务分配、工件流转、设备利用率等方面。
通过合理的生产调度，可以提高系统的稳定性和效率，减少生产周期和能耗。
2.2 进料控制进料控制是柔性制造系统优化中的一个重要环节。
通过准确控制物料的供应时间和数量，可以避免生产过程中的等待和浪费。
可以利用供应链管理的理念来进行进料控制，例如采用及时生产、按需生产的方式。
2.3 故障维护柔性制造系统中设备的故障会严重影响生产效率。
因此，在优化设计中，需要考虑故障维护的问题。
可以采用预防性维护的方法，通过定期检查和维护设备，避免故障的发生和影响。
三、柔性制造系统的应用柔性制造系统具有广泛的应用前景，可以在各个制造行业中发挥重要作用。
以下是柔性制造系统在不同领域的应用案例。
柔性制造系统的设计与实现
柔性制造系统的设计与实现在当今的工业制造领域中，随着技术与经济的发展，柔性制造系统正在成为越来越重要的一种制造方式。
什么是柔性制造系统呢？柔性制造系统，简称FMS （Flexible Manufacturing System），是利用计算机控制的自动化技术，通过一系列的操作流程，完成对产品的制造、加工和装配的灵活生产方式。
柔性制造系统有着高效、灵活、集成化等特点，在实际生产应用中已经得到了广泛的应用。
对于一个完整的柔性制造系统，构成要素一般分为机器人、CNC机床、自动输送机和计算机控制系统四部分。
这几个部分间通过各种自动控制设备和计算机通信，协调、控制整个制造过程。
下面将具体介绍柔性制造系统的设计和实现。
一、设计过程1. 确定工艺及生产要求在柔性制造系统的设计过程中，首先需要确定所需生产的产品，制品加工的各项工序及各生产环节所要满足的生产要求。
对于工艺流程和产量要求都有着精确的策划，设备的配置、设置与优化，也都应该紧密结合起来。
2. 选定设备及材料针对确定的工艺流程和生产要求，需要选定设备与材料，其中包括甚至于小型零件的设备和机器零部件。
设备和材料选型，对于生产企业来说至关重要，关系到其后续生产质量和运营成本的高低。
3. 设计生产流程在确定了所需生产的产品和选定了设备及材料之后，就需要设计一条高效的生产流程，其中应包括对零部件加工、处理、检测、运输的全过程考虑。
要根据实际原材料数量、生产流程等因素来灵活设定生产方案。
生产流程的设计，十分关键，一定要充分考虑到生产环节、时间、成本等方面的影响，需要在保证质量的前提下，尽可能地提高生产效率。
4. 制定生产计划制定生产计划，需要根据实际情况，综合考虑生产过程中的种种因素。
包括企业的生产能力、应对不同市场的需求、原材料出库时间、生产部门职员安排等。
同时，还需充分考虑预留一定的生产缓冲期，以应对意外情况的出现。
二、系统实现柔性制造系统的实现就是将前面所讲述的设计要素落实到实际生产中。
柔性制造系统装配单元毕业设计
陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计（或毕业论文）题目：柔性制造系统中装配单元的设计系（部）机电工程系机电一体化技术学生姓名***班级学号*****指导教师***2012 年 4 月 2 日毕业设计任务书机电工程系机电一体化技术专业学生姓名 *** 学号 *****一、毕业设计题目：柔性制造系统中装配单元的设计二、毕业设计时间 2012 年4月2日三、毕业设计地点：陕西航空职业技术学院指导教师 *** 2012 年 4 月 2 日目录第一章装配单元简介 (1)1.1装配单元概述 (1)1.2装配单元的结构组成 (2)第二章装配单元的设计与选用 (6)2.1机械手腕部的结构设计 (6)2.2PLC的选用 (8)2.2.1可编程序控制器的选型与工作过程 (8)2.3PLC程序的实现 (11)2.4可编程序控制器的连接 (13)2.5可编程序控制器的工作过程 (14)2.6可编程序控制器的使用步骤 (14)2.7可编程序控制器的输入输出保护 (15)第三章装配单元的系统控制设计 (17)3.0装配单元机械手装置控制系统的设计方案 (17)3.0.1机械手的运动 (17)3.0.2机械手的驱动方案设计 (17)3.0.3 机械手的坐标型式与自由度 (17)3.0.4 机械手的控制方案设计 (18)3.0.5 机械手的技术参数列表 (19)3.1机械手可编程序控制器控制方案 (20)3.2可编程控制器的抗干扰措施 (23)3.3PLC应注意的问题与解决方法 (25)3.3.1工作环境 (25)3.3.2安装与布线 (25)3.3.3外部安全 (26)第四章电、气路的设计与调试 (27)4.1装配单元的气路设计与连接 (27)4.2装配单元的电路设计与接线 (29)4.3装配单元的程序编制与系统调试 (30)结论 (31)致谢 (32)参考资料 (33)第一章装配单元简介1.1 装配单元概述装配单元是将生产线中分散的两个物料进行装配的过程。
自动化柔性制造系统的研究及方案设计方法
自动化柔性制造系统的研究及方案设计方法摘要制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。
制造是把原材料变成有用物品的过程,它包括品设计、材料选择、加工生产、质量保证、管理和营销等一系列有内在联系的运作和活动。
在《中国制造2025》“战略任务和重点”一节中,明确提出“加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展把智能制造作为两化深度融合的主攻方;着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化;培育新型生产方式,全面提升企业发、生产、管理和服务的智能化水平”。
柔性制造单元恰恰是智能制造系统中直接参与生产的单元，柔性制造单元的好坏直接决定了生产制造环节能否顺利运行。
柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell，简称FMC）是在制造单元的基础上发展起来、具有柔性制造系统部分特点的一种单元。
通常由多台带有受PLC控制的自动夹具、自动冷却、自动门等装置的加工设备同时具有与其配合自动更换零件的装置，具有适应加工多品种产品的灵活性和柔性，可以作为FMS(柔性制造系统)中的基本单元，也可将其视为一个规模最小的FMS(柔性制系统)，是FMS(柔性制造系统)向廉价化及小型化方向发展的一种产物。
通常，FMC有托盘交换式和工业机器人搬运式两种不同的组成形式。
柔性制造系统主要由以下三部分组成：多工位的数控加工系统、自动化的物料储运系统和计算机控制的信息系统。
工厂中常见的自动化柔性制造系统。
桁架机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备，如图3-所示，桁架机械手结构的柔性制造单元。
关节机器人直接搬运的FMC。
由l～4台车削中心或其他数控机床，以及固定安装的回转式机器人和工件存储台等组成，各设备都布置在机器人周围或两侧。
工件在加工过程中的搬运都由机器人自动实现。
此类FMC的优点是设有托板及其自动交换系统，设备费用低，适用于大批量生产，可有效节约人工成本。
柔性制造系统中加工单元控制系统设计
柔性制造系统中加工单元控制系统设计柔性制造系统（FMS）是一种集成了多种生产设备、控制系统和信息系统的现代化制造系统，具有灵活性、高效性和自适应性的特点。
加工单元作为FMS中的核心组成部分之一，其控制系统的设计对于实现FMS的灵活性和高效性至关重要。
加工单元控制系统设计的目标是实现对加工单元内各个设备的自主协作与协调，以实现FMS中工件在各个设备之间的自动传送和加工。
在加工单元控制系统设计中，需要考虑以下几个方面：1.软硬件结构设计：加工单元控制系统一般由硬件和软件两部分组成。
在硬件设计上，需要选择适合加工单元的各种传感器、执行器和控制器，并将其组合成一个可靠、高效的硬件系统。
在软件设计上，需要编写控制算法和编程代码，以实现对加工单元的自动控制。
2.通信网络设计：加工单元内的各个设备之间需要进行信息的传递和协作。
因此，需要设计一个可靠、高效的通信网络，以实现设备之间的数据交换和控制指令的传递。
3.控制策略设计：加工单元控制系统的控制策略应能够满足FMS的要求，即能够根据各个设备的状态和工件的需求，自主协调和控制工艺过程的进行。
因此，需要设计一个适应动态变化的控制策略，以保证系统的高效性和灵活性。
4.故障检测与处理：在加工单元中，可能会发生各种故障，如设备故障、传感器故障等。
因此，需要设计一套故障检测与处理机制，以实现对故障的及时检测和处理，并保证系统的可靠运行。
5.数据管理与分析：加工单元控制系统应能够对加工过程中产生的数据进行管理和分析，以提高生产效率和质量。
因此，需要设计一个数据管理与分析系统，以实现对数据的存储、查询和分析。
在加工单元控制系统设计中，需要综合考虑以上各个方面，以实现对加工单元的高效控制和管理。
通过合理设计和优化，可以提高FMS的生产效率和灵活性，从而满足不同的生产需求。
柔性生产系统分拣单元的设计
项目实训六：柔性生产制造系统成、废品分拣及废品输送单元设计、安装与调试一、本单元系统组成及功能1、系统组成成、废品分拣及废品输送单元，如图一所示，由以下部件组成：1、S7-226 PLC2、EM277 DP通信模块3、Profibus-DP总线及连接器4、阀岛5、三位短柄选择开关6、两位短柄选择开关7、平头按钮8、急停按钮9、指示灯10、传感器11、电动机12、继电器13、学习板14、电源插座图一成、废品分拣及废品输送单元系统结构简图如图二所示。
2、系统功能成、废品分拣及废品输送单元只有满足原点条件时，按下〈启动〉按钮后，设备才可能处于运行工作状态。
成、废品分拣及废品输送单元的原点启动条件为：1、传送带上托盘检测位置处没有放置托盘。
2、控制机械手的夹紧气缸位于原位，即机械手为放松状态。
3、控制机械手的摆动气缸位于原位，即机械手与传送带方向垂直。
4、控制机械手的提升气缸位于原位，即机械手为缩回状态。
5、控制机械手的直线气缸位于原位，即机械手位于传送带正上方。
6、限位气缸处于阻挡位。
图二成、废品分拣及废品输送单元结构简图当成、废品分拣单元位于运行原点时，按下启动按钮后，该单元传送带开始转动，本站〈运行〉指示灯点亮。
当托盘及工件运动到该单元时，限位气缸阻止其放行，该单元开始一新工作周期。
此时，传感器（6SQ1）检测到托盘到位，延时2秒后，提升气缸电磁阀通电，机械臂下降，到位后加紧气缸电磁阀通电，将工件加紧，然后提升气缸电磁阀断电，机械臂上升。
此时，限位气缸电磁阀通电，放行托盘。
然后，该单元对工件按照正品、废品交替形式处理工件，并对成、废品作不同处理。
工件为正品时：摆动气缸电磁阀通电，将工件旋转90º并保持该状态6秒，确保托盘已经通过该分拣单元。
然后该单元传送带断电，提升气缸电磁阀通电，机械臂下降，保证工件垂直放置在传送带上，然后传送带通电，工件放行，2秒后限位气缸电磁阀断电。
工件为废品时：摆动气缸电磁阀通电，将工件旋转90º，然后直线气缸电磁阀通电，将工件运至废品位，而后加紧气缸断电，工件落到废品输送单元的涌道上。
柔性制造系统的设计和实现
柔性制造系统的设计和实现随着制造业的不断发展，工业生产方式也在不断改进。
传统的生产线模式因为生产过程不灵活，很难应对市场需求变化，生产效率低下等问题逐渐被淘汰。
柔性制造系统应运而生，它是一种高度灵活的制造方式，可以有效提高生产效率，降低生产成本，满足多变的市场需求。
本文将详细介绍柔性制造系统的设计和实现方法。
一、柔性制造系统的基本概念柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是指利用计算机控制和自动化技术，在相对较短的时间内生产多种不同型号、不同规格、不同批量的产品的一种生产系统。
柔性制造系统就是把各种设备和机器工具，通过工艺和计算机技术，组合成一个灵活的生产线系统。
它具有生产线自动化程度高、运行效率高、生产周期短、适应性强等优点。
二、柔性制造系统设计的基本步骤1、柔性制造系统的需求分析首先，我们需要根据生产的具体要求分析制造产品的特点、生产要求、规格、交付周期、市场需求等因素，确定出所需要的柔性制造系统的功能。
2、柔性制造系统的设计根据上述需求分析的结果，设计柔性制造系统所需要的各种设备和机器工具、自动化控制系统、计算机数据系统、布局和运行流程等，并建立各个部分之间的联络机制，形成整个柔性制造系统。
3、柔性制造系统的测试与调试在完成柔性制造系统的设计之后，为了确保其稳定性和正常运行，需要进行完善的测试和调试工作。
这样就能发现并解决柔性制造系统可能存在的故障和问题。
4、系统的实施与改进柔性制造系统的实施需要从学习系统的使用，到向生产线工作人员传递使用经验和知识。
同时，还需要根据企业生产情况和市场需求不断改进柔性制造系统，提高其运行效率和灵活性。
三、柔性制造系统的实现关键技术1、自动化控制技术柔性制造系统的自动化控制技术是关键技术之一。
自动化控制系统可以实现设备和生产线的自动化控制，能够适应多样化的生产流程和工况要求。
2、集成化计算机信息技术在柔性制造系统中，计算机信息技术是必不可少的。
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柔性制造系统中输送单元的设计毕业设计题目:柔性制造系统中输送单元的设计系 (部): 机电工程系专业:机电一体化技术学生姓名: 方亚茹班级学号: 09542-33指导教师: 王周让2011 年 12月 20 日1毕业设计任务书机电工程系机电一体化技术专业学生姓名方亚茹学号 09542-33一、毕业设计题目: 柔性制造系统中输送单元的设计二、毕业设计时间 2011 年10月20日至2011年 12 月 20日三、毕业设计地点: 陕西航空职业技术学院指导教师王周让 2011 年 12 月 20 日2摘要本文简要介绍了物料输送单元在整个柔性演示系统中扮演着至关重要的角色.物料输送单元的结构设计是否合理及稳定性能好坏直接反应了整个系统的优劣.本设计中,采用性能稳定,定位精度高的进口元部件作为物料的定位系统。
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，并绘制了可编程序控制器的控制程序。
关键词:换向阀、机械手、气动驱动3第一章输送单元的概述1.1输送单元的概述输送单元由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种输送装置，它可自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
输送单元并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.输送单元能按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
1.2输送单元的结构组成输送单元是YL-335A系统中最为重要同时也是承担任务最为繁重的工作单元。
该单元主要完成驱动抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓取到得工件输送到指定地点然后放下的功能。
同时，该单元在PPI网络系统中担任着主角色，它接收来自按钮?指示灯模块的系统主令信号，读取网络上各从站的状态信4息，加以综合后，向各从站发送控制要求，协调整个系统的工作。
输送单元由抓取机械手装置、步进电动机传动组件、PLC模块、按钮?指示灯模块和接线端子排等部件组成，如图1-1所示。
图1,1 输送单元的组成1(2(1气动手指气动手指由一个二位五通双向电磁阀控制，带状态保持功能用于各个工作站抓取搬运。
双向电控阀工作原理和双稳态触发器类似，即输出状态由输入状态决定，如果输出状态确认了，即使无输入状态双向电控阀一样保持被触发前的状态。
1(2(2双杆气缸双杆气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于控制手爪伸出缩回。
1(2(3回转气缸回转气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于控制手臂回转90?旋转，气缸旋转角度可以任意调节，调节范围0?,180?，调节通过节流阀下方两颗固定缓冲器调整。
1(2(4提升气缸5提升气缸由一个二位五通单向电控阀控制，用于整个机械手的提升下降。
以上气缸运行速度快慢由出气口节流阀调整进气量进行速度调节。
1(2(5步进电动机步进电动机传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。
1(2(6按钮?指示灯模块该模块放置在抽屉式模块放置架上，模块上安装的所有元器件的引出线均连线到面板上的安全插孔。
按钮,指示灯模块内安装了按钮,开关，指示灯,蜂鸣器和开关稳压电源等三类元器件，具体如下:(1)按钮,开关:急停按钮一只，转换开关二只，复位按钮黄、绿、红各一只，自锁按钮黄、绿、红各一只。
(2)指示灯,蜂鸣器:24?指示灯黄、绿、红各二只，蜂鸣器一只。
(3)开关稳压电源:DC24?,6A，12?,2A各一组。
一)施行机构包括手部、伎俩、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。
1、手部即与物件接触的部件。
由于与物件接触的方式差别，可分为夹持式和吸附式手部。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所组成。
手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动方式有回转型和平移62、手腕是连接手部和手臂的部件，可以调整和改变工件方位3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。
手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。
图 2 机械手的手臂运动示意图手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止绕其轴线的转动，都需要有导向装置，以保证手指按正确方向运动。
此外，导向装置还能承担手臂所受的弯曲力矩和扭转力矩以及手臂回转运动时在启动、制动瞬间产生的惯性力矩，使运动部件受力状态简单。
导向装置结构形式，常用的有:单圆柱、双圆柱、四圆柱和V形槽、燕尾槽等导向型式。
4、立柱7立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。
机械手的立往通常为固定不动的，但因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。
、行走机构 5当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。
滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨的和无轨的两种。
驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座机座是机械手的基础部分。
执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，起支承和连接的作用。
有时为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构。
驱动系统:驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。
常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。
控制系统:控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。
控制系统有电气控制和射流控制两种，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，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
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，并与设定的位置进行比较，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。
1(2(7机械手的分类机械手的分类机械手按不同的标准可有不同的分类方法，如按用途可分为通用机械手和专用机械手;按驱动方式可分为液压驱动机械手、气压驱动机械手、电力驱动机械手和机械驱动8机械手;按控制方式可分为点位控制机械手和连续轨迹控制机械手两种。
工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在实际应用中，大多按运动坐标形式将机械手分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐控制系统和坐标式等进行分类标式和关节坐标式四种，在此暂按使用范围、(一) 按坐标系分类其坐标型式可分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。
(二)按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:1、专用机械手它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。
专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产，如自动机床、自动线的上、下料机械手和“加口工中心”附属的自动换刀机械手。
2、通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。
在规格性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。
通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。
通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制: 伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以是点位的，也可实现连续轨迹控制，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。
(三)按控制方式分1、点位控制它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹。
若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。
目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。
2、连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但电气控制系统复杂。
这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。
9第二章输送单元机械手手臂装置的设计方案对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾一放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。
设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求，尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实柔性转换和编程控制.2.1机械手的运动机械手以及其手部所夹持的工件(或工具)在空间的位置，由臂部、腕部等组成部件以及整机的各自独立运动的合成来确定。
如图2所示，机械手通常可实现如下的基本动作:手臂的运动:伸缩运动、回转运动、上下摆动(即俯仰)、升降运动。
手腕的运动:回转运动、上下摆动、左右摆动。
手部的运动:夹紧和松开。
整机主体的运动:整机行走。
机械手的每一个运动，必须要配有一个原动件，当各原动件按一定的规律运动时，机械手各运动部件随之作确定的运动，从而使机械手具有运动和位置的确定性。