自动上下料机械手设计
车床上下料机械手的设计(全套图纸)
摘要对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式机械手。
重点针对机械手的立柱、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。
具体进行了机械手的总体设计，立柱结构的设计，机械手手臂结构的设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。
同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。
基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序，达到了设计的预期目标。
关键词：机械手,可编程控制器PLC,液压伺服定位,电液系统AbstractIntegratting the knowledge of the past four years of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator; design a kind of cylinderical coordinate manipulator used to pack and unload work piece for CNC machine tools. In particular, made the detailed design about base, arm, and end effector and the control system etc. including Total design, waist’s construction design, the arm’s construction design, the wrist’s constr uction design, the end effector’s construction design, and the drive system of manipulator. At the same time, analysis and compute the hydraulic pressure system and control system. Deeply design the manipulator’s control system, which based on PLC. After analysis about the craft process and the requests of the manipulator, the hardware circuit and the control program of the manipulator then is designed. In a word, the design of the manipulator has come to the anticipant object.Keyways: Manipulator, Programmable Logic Controller, Hydraulic servo control, Electrohydraulic system目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (2)1.4 设计原则 (4)2 工业机械手的总体设计方案 (5)2.1 工业机械手传动方案设计 (5)2.2 工业机械手运动方案设计 (5)3 机械手结构设计 (9)3.1各执行部件（液压缸）的类型选择 (9)3.2 各执行部件之间的联接和固定方式设计 (9)3.3 手部的结构设计、计算及选型 (9)3.4 小手臂的结构设计、计算及选型 (13)3.5 大手臂的结构设计、计算及选型 (18)3.6 回转缸的结构设计、计算及选型 (20)4 液压系统设计 (25)4.1 液压系统的组成 (25)4.2 液压系统的特点 (26)4.3 拟定液压系统 (26)4.4 液压系统控制元件的选型 (27)4.5 液压控制原理及过程说明 (29)4.6 油缸泄露问题与密封装置 (30)4.7 管路布置 (31)5 PLC控制系统设计 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
小型上下料机械手的设计-毕业设计
1 前言工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，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。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人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能力，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.机械手是模仿着人手的部分动作，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。
2 机械手的组成和分类2.1 机械手的组成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。
自动上下料机械手.ppt
机械手结构构示意图
其中A缸为抓取机构的松紧缸，A缸活塞后退时抓紧工件，A缸活塞前进 时松开工件。B缸为长臂伸缩缸，C缸为机械手升降缸。D缸为立柱回转 缸，该气缸为齿轮齿条缸，把活塞的直线运动改变为立柱的旋转运动， 从而实现立柱的回转。
机械手系统工作流程
气动回路图
机械手的手指、手腕、手臂的运动示意图
现在的机械手大多采用液压传动，但是液压传动存在以下几 个缺点：
• • • • • • • • • 1、液压传动在工作过程中能量损失较大，如摩擦损失、泄露损失等 2、工作时受温度变化影响较大。 3、因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。 4、液压元件价格较高。 鉴于以上这些缺陷，我们小组决定采用气压传动，气动技术有以下优 点： 1、介质提取和处理方便。 2、阻力损失和泄露较小，能源可储存，而且工作环境适应性好。 3、动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可以建 立起所需要的压力和速度。也能实现过载保护，便于自动控制。 4、成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅 件材料和加工精度要求，制造容易，成本较低。
国内外相关情况
• 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： • 1工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作 和维修）； • 2机械结构向模块化、可重构化发展； • 3工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标 准化、网络化、器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结 构：大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性； • 4多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用； • 我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，起步较晚， 技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离； • 但在国家的支持下，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、 控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分 机器人关键元件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。
数控机床上下料机械手设计
数控机床上下料机械手设计前言随着工业的不断发展和升级，机械制造产业已经成为了各国经济发展不可或缺的重要组成部分。
数控机床则是机械制造产业中的重要设备之一。
而数控机床上下料机械手，作为数控机床的附属设备，它的功能是在机床的输入、输出端之间自动输送加工件，减少了人力，提高了加工效率，为制造行业带来了极大的便利和效益。
本文将介绍数控机床上下料机械手的设计过程。
设计思路首先，在设计机械手之前，我们需要了解机械手的结构和工作原理。
1.机械手结构数控机床上下料机械手的结构一般分为机械手臂、机械手控制系统、夹手器、传感器和运动轴等主要部分。
其中，机械手臂是机械手的核心部件，它的结构一般采用铝合金或者碳纤维材料制作，具有较高的强度和刚度，能够承受较大的载荷；机械手控制系统则是机械手的智能核心，能够根据预设的程序进行自动化控制；夹手器则是机械手的末端执行器，用于夹持加工件；传感器则可以对加工件的位置、形状等进行检测和反馈；而运动轴则是机械手的实际运动部分，能够实现机械手的动作。
2.机械手工作原理数控机床上下料机械手的工作原理是通过控制机械手臂的运动轴和夹手器的打开、关闭，来实现机械手夹取、放置加工件的过程。
在机械手的控制系统中，我们可以预设机械手的运动轨迹和夹手器的运动规律，当接收到工艺指令后，机械手会按照预设的程序自动地执行加工件的夹取和放置操作。
在了解了机械手的结构和工作原理之后，我们可以开始设计机械手的具体实现方案。
设计方案1.机械手臂结构设计机械手臂的结构设计是机械手整体设计中的核心环节之一。
在设计机械手臂时，我们需要考虑以下几个方面：•材料的选择。
由于机械手臂需要具备较强的承载能力和刚度，因此在材料的选择上，我们可以考虑采用铝合金或者碳纤维等高强度材料，来满足机械手的结构要求。
•结构的设计。
机械手臂的结构设计需要采用工程力学理论，考虑机械手的承重和刚度等因素。
在结构设计中，需要确定机械手臂的长度、形状和悬挂方式等关键参数，保证机械手的稳定运行和准确夹取加工件的能力。
机器人给机床自动上下料设计
机器人给机床自动上下料设计随着工业化的不断发展，机器人在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
机器人的自动化和智能化，使得它们在机床自动上下料方面具有巨大的优势。
下面将对机器人给机床自动上下料的设计进行详细的探讨。
首先，机器人给机床自动上下料的设计需要考虑以下几个方面：1.机器人的结构和配置。
机器人在机床自动上下料中扮演着重要的角色，因此它的结构和配置至关重要。
机器人需要有足够的力量和灵活的动作来完成上下料的任务。
同时，机器人的手臂和工具需要具备足够的精度和稳定性，以确保物料的准确放置和取出。
2.应用特定的机器人控制系统。
机器人控制系统是机器人实现自动上下料的核心部分。
它需要能够实时监测机器人的状态和位置，并准确控制机器人的动作。
同时，机器人控制系统还需要能够与机床的控制系统进行集成，以实现机器人和机床之间的协同工作。
3.安全性和可靠性设计。
机器人在机床自动上下料中需要与操作人员和其他设备进行紧密的协作。
因此，机器人的设计需要考虑到安全性和可靠性的因素。
例如，机器人需要具备可靠的碰撞检测和紧急停止功能，以避免与人员和设备发生碰撞。
同时，机器人还需要具备自动故障诊断和恢复功能，以保证其在故障情况下能够正常工作。
在机器人给机床自动上下料的设计中1.视觉识别技术。
机器人需要能够识别和定位待加工工件的位置和姿态。
视觉识别技术可以通过摄像头和图像处理算法来实现。
机器人可以通过处理图像数据，识别工件的位置和姿态，并将其与机床的坐标系进行转换，以准确放置和取出工件。
2.接触力控制技术。
机器人在上下料过程中需要以适当的力量进行接触。
接触力控制技术可以通过使用力传感器和反馈控制算法来实现。
机器人可以通过实时监测接触力，并调整自身的动作来确保与工件的接触力在合适的范围内。
3.数据通信和集成技术。
机器人需要与机床的控制系统进行数据通信和集成。
数据通信和集成技术可以通过使用标准的通信协议和接口来实现。
机器人可以与机床的控制系统进行数据交换，以实现机器人和机床之间的协同工作。
数控机床上下料机械手设计机电一体化毕业论文
数控机床上下料机械⼿设计机电⼀体化毕业论⽂摘要通过对机械设计、制造及其⾃动化专业课程的学习，总结⼤学四年所学的知识，对⼯业机械⼿各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应⽤情况，设计了⼀种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械⼿。
重点针对机械⼿的⼿⽖、⼿腕、⼿臂、腰座等各部分机械结构以及机械⼿控制系统（传动系统、驱动系统）进⾏了详细的设计。
同时对其控制系统和液压系统进⾏了理论分析和设计计算。
基于PLC对机械⼿的控制系统进⾏了深⼊细致的设计，通过对机械⼿作业的⼯艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械⼿的控制程序。
设计达到了预期⽬标。
关键词：机械⼿；PLC；液压伺服定位；电液系统AbstractThrough mechanical design, manufacturing and automation professional course of study, four-year summary of what you have learned, on industrial robot mechanical parts of the structure and function of discussion and analysis, as well as the actual operation of the application, designed a cylindrical form of CNC machine tool Manipulator. Focused on robotic hand, wrist, arm, waist, and other parts of the mechanical structure, and the robot control system (transmission system, driving system) with a detailed design. At the same time on the control system and hydraulic system for the calculation of theoretical analysis anddesign. The PLC-based control system of the manipulator for intensive design, by manipulators of process and control requirements analysis, design of control systems hardware circuit, be compiled in a robotic control program. The design reached the intended target.Key words: Robotics; PLC; hydraulic servo positioning; electro-hydraulic system第⼀章绪论1.1选题背景由于⼯业⾃动化的全⾯发展和科学技术的不断提⾼，对⼯作效率的提⾼迫在眉睫。
上下料机械手结构 控制系统设计
上下料机械手结构控制系统设计目录第1章绪论 (3)1.1选题背景 (3)1.2设计目的 (3)1.3现状与发展前景 (4)1.4设计任务 (5)1.5设计原则 (6)第2章设计方案的论证 (6)2.1机械手总体方案的选择 (6)2.2机械手腰座结构的设计 (9)2.3机械手的手臂结构设计 (11)2.4机械手腕部的结构设计 (12)2.5机械手的结构设计 (14)2.6机械手整体驱动的设计 (17)2.7机器人手臂的平衡机构设计 (17)3、机械手控制系统的设计 (18)3.1机械手控制系统硬件设计 (18)3.2机械手控制系统软件设计 (25)结论 (26)第4章控制系统的设计 (27)4.1机械手控制系统硬件设计 (27)4.2机械手控制系统软件设计 (34)参考文献 (36)附录 (38)致谢 (50)第1章绪论1.1 选题背景随着工业自动化程度的提高，工业现场中有很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。
这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。
例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。
机械手是在机械自动化生产过程中发展起来的可以模仿人手的部分动作，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。
机械手生产中应用中可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度、保证产品质量、提高劳动生产力、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。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
简述上下料机器人工艺流程设计
简述上下料机器人工艺流程设计在现代工业生产中，为了提高生产效率和质量，许多企业开始引入自动化设备，其中上下料机器人是一个重要的组成部分。
上下料机器人能够代替人工完成繁重、重复的上下料工作，提高生产线的效率和稳定性。
下面将简要介绍上下料机器人的工艺流程设计。
第一步：物料准备在开始上下料机器人的工艺流程之前，首先需要进行物料准备。
这包括准备好上下料所需的零件、原材料和工具等。
同时，还需要检查这些物料是否符合质量要求，并进行分类和标记，以便机器人能够准确地识别和操作。
第二步：工作台准备在上下料机器人工艺流程中，工作台的准备是非常重要的。
工作台上通常会放置上下料所需的零件、产品和工具等。
在准备工作台时，需要根据生产需求和工艺要求进行摆放和调整，确保机器人能够方便地获取和放置物料。
第三步：机器人操作上下料机器人通过预先编程的指令来进行操作。
一般来说，机器人会根据工艺流程的要求，自动地进行上下料操作。
具体的操作流程包括以下几个步骤：1. 识别物料：机器人首先会使用视觉或传感器等设备来识别和检测工作台上的物料。
这样可以确保机器人能够准确地获取和放置物料。
2. 获取物料：一旦识别到需要上下料的物料，机器人会根据预先设定的路径和动作来获取物料。
这通常涉及到机器人的机械臂或夹爪等部件的运动和操作。
3. 放置物料：获取到物料后，机器人会根据预定的位置和姿态来放置物料。
这需要机器人具备精确的定位和运动控制能力，以确保物料能够准确地放置在指定的位置。
4. 检查质量：在放置物料之后，机器人可能会对物料进行质量检查。
这可以通过视觉系统或传感器等设备来完成，以确保上下料的物料符合质量要求。
5. 清理工作：在完成上下料操作之后，机器人还需要进行一些清理工作。
这包括清理工作台、收集废料和清理机器人自身等。
这些清理工作的目的是保持工作环境的整洁和安全。
第四步：监控和调整在整个上下料机器人工艺流程中，监控和调整工作是非常重要的。
通过监控机器人的运行状态和工作效果，可以及时发现和解决问题，确保工艺流程的稳定和高效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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)4.2.1 液压缸 (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求 (33)5 液压元件的保养与维修 (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2 液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1绪论工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的。
世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。
在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。
随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在各行各业中还在不断开辟着新用途。
机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。
上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
根据作业要求及载荷情况，机械手各关节运动速度可调。
移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站电器控制系统组成，同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。
整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。
电气控制系统采用OMRON可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。
机械手涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
它是一种能自动控制并可以从新编程以变动的多功能机器，它有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
2 工业机械手的设计方案2.1 工业机械手的组成工业机械手是由执行机构，驱动机构和控制部分所组成，各部分关系如下框图：图2-1 工业机械手各部分关系图执行机构：执行机构包括抓取部分（手部）、腕部、臂部和行走机构等运动部件所组成。
（1）手部：直接与工件接触的部分，一般是回转型或平移型。
传动机构形式多样，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、弹簧式等。
（2）腕部：是联接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物体的方位。
（3）臂部：手臂是支撑被抓物体，手部，腕部的重要部件。
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给定位置。
该设计的手臂有三个自由度，采用关节式坐标（绕横轴旋转，上下摆动和左右摆动）关节坐标式具有较大的工作空间和操作灵活性，机械臂的结构性容易进行优化，便于提高机械手的动态操作性能。
（4）行走机构：有的工业机械手带有行走机构。
驱动机构：有气动，液动，电动和机械式四种形式。
控制系统：有点位控制和连续控制两种方式。
机身：它是整个工业机械手的基础。
机械手功能：（1）它能部分的代替人工操作；（2）它能按照生产工艺的要求遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；（3）它能操作必要的机具进行焊接和装配。
2.2 上下料机械手的工作原理上下料机械手是一种专用的工业机械手，其执行程序一般是固化好的，或只能进行简单编程，所以机械手的动作是固定的，一种机械手只能供送一种或有限的几种物品，程序控制系统相对比较简单。
供送料机械手可看做是一种无料槽、滑道的供送料机构，它在一个位置（料槽）抓取物品（工件），然后将其搬运到另一个位置。
其基本动作是：上料时，先由料槽中取出工件，带着工件到指定工位，将其放在工位上，返回；卸料时则从工位上取下工件，带走，放到料箱中。
上料时一般有位置及方位要求，而卸料时一般无严格要求，所以上料是关键。
要完成上述动作，上下料机械手的手爪必须到达两点（取料点—料槽；放料点—加工工位），这可通过机械手的手臂来实现。
手爪必须做两个动作（抓取料和放下料），这可通过机械手的手爪闭合、张开来实现。
方位要求一般通过机械手的手腕来满足供送料要求的运动，轨迹应该是：直线下降—直线升起—平面圆弧摆动—直线下降。
2.3 规格参数的选择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：（1）抓重（又称臂力）：额定抓取重量或称额定负荷，单位为公斤，本次设计要求抓重为25kg。
（2）自由度数目：本次设计整机四个自由度，手臂三个自由度，手腕两个自由度。
（3）定位方式：有固定机械挡块，可调机械挡块，行程开关，电位器及其他各种位置设定和检测装置，本次设计选固定机械挡块定位。
（4）驱动方式：有气动，液动，电动和机械式四种形式，本次设计选择液压驱动。
（5）手臂运动参数：臂部上仰60度、下俯30度、回转220度。
（6）手腕运动参数：腕部回转顺逆各180度。
（7）手指夹持范围和握力：工件直径d<100mm。
（8）定位精度：位置设定精度和重复定位精度。
（9）轮廓尺寸：长×宽×高（毫米）为445.75×223.15×459.5mm。
2.4 设计路线与方案2.4.1 机械手的总体设计方案本课题是自动上下料机械手的设计，本设计主要任务是完成机械手的结构方面设计，以及液压系统方面的简单设计。
在本章中对机械手的坐标形式、自由度、驱动机构等进行了确定。
因此机械手的执行机构、驱动机构是本次设计的主要任务。
2.4.2 设计步骤（1）查阅相关资料；（2）确定研究技术路线与方案构思；（3）结构和运动学分析；（4）根据所给技术参数进行计算；（5）按所给规格，范围，性能进行分析，强度和运动学校核；（6）绘制工作装配图草图；（7）绘制总图及零件图等；（8）总结问题进行分析和解决。
2.4.3 研究方法和措施使用现在机械设计方法和液压传动技术进行设计，采用关节式坐标（四个自由度，可以绕横，纵轴转动和上下左右摆动）。
液压驱动即是以油液的压力来驱动执行机构。
抓重能力大，结构小巧轻便，传动平稳，动作灵便，可无级调速，进行连续轨迹控制，易于实现直接驱动。
但因油的泄露对工作性能影响较大，故它对密封装置要求严格，且不宜在高温或低温下工作。
3 机械手各部分的计算与分析3.1 手部计算与分析手部按其夹持工件的原理，大致可分为夹持和吸附两大类。
夹持类最常见的主要有夹钳式，本设计主要考虑夹钳式手部设计。
夹钳式手部是由手指，传动机构和驱动装置三部分组成，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴，盘，套类零件，一般情况下多采用两个手指。
手部示意图如下：图3-1 手部示意图3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求（1）应具有适当的夹紧力和驱动力。
（2）手指应具有一定的开闭范围。
（3）应保证工件在手指内的夹持精度。
（4）要求结构紧凑，重量轻，效率高。
（5）应考虑通用性和特殊要求。
3.1.2 手部的计算和分析（1）手部受力分析图3-2 手部受力图(1)图3-3 手部受力图(2)（2）手指尺寸初步设定由拉杆的力平衡条件：112sin P P =∂ 0x F=∑ 1p cos 1∂=22cos ∂p得 12P P ='11P P =由()0M F =∑得'1AB P h NL =cos h c =∂ **p b tg N =∂又由工件的平均半径： 502537.52cp R +==mm 初取V 型手指的夹角2120o θ=，55AB L =mm ，2100C mm =，53b mm =，53CD L mm =，滑杆总长h=170mm（3）夹紧力计算又由于工件的直径不影响其轴心的位置即定位误差为零，手指水平位置夹取水平位置放置的工件。
由参考文献[2]中表2-1查得：N ＝0.5G=0.5×25=12.5kg （3—1）又因为：22cos b P N c=∂ （3—2） 当α取最小值时，则增力比较大，手指走到最小行程时则有min α, o min 30α=又因为：kg a N cb p 88.19cos 2min 2==理 （3—3） 12k k P P η≥理实 （3—4）取安全系数1 1.5k =，工作情况系数2 1.5k =,传动机构的机械效率0.9η= ××50P kg ≈实19.881.51.5＝0.9手指夹紧时：夹紧缸活塞移动范围L ＝130mm ，其动作时间t=1.5s （由机械手的动作节拍时间得之），所以夹紧活塞移动得平均速度v 为：138.671.5l v cm s t ===运动部件得总重估算G ＝10kg 夹紧力N 与驱动力P 的关系：由于结构左右对称，在驱动力P 的作用下，每一滑槽杠杆受力相等图3-4 夹紧力与驱动力的关系图在不计摩擦力的情况下：1212cos PP P α==1α为夹紧状态得倾斜角1α＝50夹紧工件半径为50mm1212cos PP P α==＝38.9kg根据各力对回转支点1O 的力矩平衡条件，同样在不计摩擦力的情况下,112cos PCNb PC α==C 为杠杆动力臂，即驱动销对滑槽杠杆作用力1p 对支点1O 的垂直距离。