液动机械手设计说明书
机械手设计说明书
标准文案目录摘要一绪论1.1机械手的发展概况1.2机械手的用途和分类1.3机械手的组成1.4机械手的发展趋势二抓取机构设计2.1手部设计计算2.2腕部设计计算2.3臂伸缩机构设计三液压系统原理设计及草图3.1手部抓取缸3.2腕部摆动液压回路3.3小臂伸缩缸液压回路3.4总体系统图四机身机座的结构设计4.1电机的选择4.2减速器的选择五机械手的定位与平稳性5.2影响平稳性和定位精度的因素5.3机械手运动的缓冲装置六机械手的控制6.1控制系统的主要组成6.2机械手的PLC控制设计6.3 可编程序控制器的选择及工作过程6.4可编程序控制器的使用步骤6.5机械手可编程序控制器控制方案七机械手的结构7.1机械手主要组成7.2工业机械手的分类毕业设计感想参考资料柔性制造系统上下料机械手设计摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。
工业机械手是工业生产的必然产物，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设备，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。
实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。
上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。
关键字机械手，AutoCAD 。
绪论1.1机械手的发展概况专用机械手经过几十年的发展，如今已进入以通用机械手为标志的时代。
由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。
机械手电气设计说明书
设计的任务（一）、基本情况介绍机械手结构、动作与控制要求机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。
本设计中的机械手采用关节式结构。
各动作由液压驱动，并右电磁阀控制。
动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则控制的电气控制系统。
机械手的结构如图8-13所示，主要由手指1、手腕2、小臂3、和大臂5等几部分组成。
料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成。
每转动一定角度（由工件数决定）以保证待加工零件4对准机械手。
机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表8-4所示。
以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机械手的动作顺序是：由原始位置将以加工好的工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环。
图8-13 机械手的外形及其与料架的配置1-手部2-手腕3-小臂4-工件5-大臂6料架(二)、拖动情况介绍具体动作顺序是：原始位置（装好工件等待加工位置，其状态是大手臂竖立，小手臂伸出并处于水平位置，手腕很横移向右，手指松开）——手指夹紧（抓住卡盘上的工件）——松卡盘——手腕左移（从卡盘上卸下已加工好的工件）——小手臂上摆——大手臂下摆——手指松开（工件放回料架）——小手臂收缩——料架转位——小手臂伸出——手指夹紧（抓住未加工零件）——大手臂上摆（取送零件）——小手臂下摆——手腕右移（将工件装到机床的主轴卡盘中）——卡盘收紧——手指松开，等待加工。
表8-4 电磁阀状态表求。
（三）、设计要求1）加工中上料、下料各动作采用自动循环。
2）各动作之间应有一定的延（由时间继电器调定）。
3）机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修。
4）油泵电机（采用Y100L2-4.3KW）及各电磁阀运行状态应有指示。
5）应有必要的电气保护与联锁环节。
二、设计过程（一）、总体方案选择说明机械手的分类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，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。
机械手项目设计说明书
机械手的设计论文说明在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。
自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解.机械手可在空间抓、放、搬运物体,动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。
PLC机械手设计主要是依靠限位开关和电磁阀的控制及推动来实现的。
机械手的所有动作均采用电控制、气压驱动。
它的上升/下降、左移/右移和左旋转/右旋转均采用双线圈双位电磁阀推动气压缸完成.机械手的动作转换依靠限位开关来控制并且按照一定的顺序动作。
在机械手运动的过程中会安装检测灯来检测其运动的启停。
本设计所用机械部件有模拟机械手爪，电气方面有可编程控制器(PLC）、开关电源、电磁阀、等部件。
按钮发出两路脉冲到机械手驱动，控制它的前后移动由气动阀Y4控制，左右移动由气动阀Y5控制，左右旋转由气动阀Y6控制，夹紧和放松由气动阀Y7控制，另外还有启动和停止两个按钮。
机械手自动完成全部动作。
目录前言 (3)第一章 PLC的介绍 (5)1。
1 PLC概述 (5)1.1。
1 可编程控制器的产生和发展 (5)1.2 PLC的主要功能 (6)1.2。
1 PLC基本组成 (6)1.2。
2 PLC的特点 (7)第二章 PLC机械手的介绍 (8)2.1 PLC机械手的原理 (8)2.1.1 PLC机械手的原理及流程图 (8)2。
2 电路中主要元器件的介绍 (9)2。
2.1 电磁继电器的原理及应用 (9)2.2。
2 电磁阀的工作原理及应用 (9)2。
2.3 接近开关工作原理及应用 (10)第三章应用PLC设计机械手的步骤 (11)3.1 输入输出点分配表 (11)3.2 机械手的接线图 (12)3。
3 PLC机械手的程序设计 (14)3.3.1 PLC机械手的梯形图语言 (14)3.3。
2 PLC机械手指令表语言 (15)第四章 PLC机械手的程序调试 (18)4。
机械手说明书
机械手说明书目录前言--------------------------------------第一章设计任务书 ------------------------------------第二章设计任务分析以及总体方案-----------------------(一)机械手设计原则---------------------------（二）机械手分类-------------------------------------（三）机械手主要组成------------------------------（四）机械手结构布置要求及平稳性与定位精度-----------第三章机械部分的设计---------------------(一)机械手手部----------------------------------（二）机械手的手腕-------------------------------------（三）机械手的手臂----------------------------------第四章驱动部件设计----------------------------(一)液压驱动部分------------------------------------（二）气压驱动设计-------------------------------------(三)液动机的选择-------------------------------------(四)减速齿轮的选择------------------------第五章管路布置及效验---------------------------（一）机械手常用位置检测元件---------------------------（二）管路布置方法 --------------------------------第六章参考文献---------------------第七章设计感言-------------------------------------前言机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
极坐标液控机械手机械系统设计
本文详细介绍了极坐标液控机械手机械系统的设计及计算过程。
首先，本文介绍工业机械手的发展简史及其在生产中的作用、机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体坐标的形式。
介绍了机械手的未来发展趋势。
然后，介绍了机械手的总体情况，包括组成及驱动方式，之后，给出了本设计的技术要求。
接着，进行各个部件的分析设计。
从手部到臂部，先选择形状，再进行受力分析，进而为其选择合适的液压驱动形式。
根据受力分析计算出所需的驱动力和液压缸的基本参数，并进行强度校核。
在此基础上，完成机械手的总装并能实现要求的各个动作。
最后，完善各个组成部分的液压系统。
对整个液压原理图中的各个组件进行分析计算，从而选择合适的规格，对实现机械手的运动控制的PLC进行设计。
关键词：机械手；极坐标；液压驱动；PLC控制This article mainly describes the polar fluid control system design and mechanical manipulator calculation。
First, this paper introduces the development history of industrial robots in production，and the role of the manipulator，the composition and classification of freedom and the overall coordinate robot。
Then，introduces the development trend of future robots。
Then，introduces the general situation of the manipulator，including the composition and driving way，after the design，technical requirements。
液压传动自动上料机械手结构设计
液压传动自动上料机械手结构设计液压传动自动上料机械手是一种用于工业生产线的自动化机器人，用于将原材料或零件从一个位置移动到另一个位置。
液压传动自动上料机械手具有强大的承载能力、高速运动和高精度定位的优点，适用于重型工件的搬运和装配。
下面将分析液压传动自动上料机械手的结构设计。
1.机械手的框架结构：2.液压系统：液压传动是液压传动自动上料机械手的核心部分。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀门等组成。
通过液压泵提供的压力，液压缸可以实现各种动作，例如伸缩、旋转、举升等。
液压阀门控制液压传动系统的流量和压力，实现机械手的各种动作和操作。
3.机械手臂的设计：机械手臂是液压传动自动上料机械手的关键组成部分。
机械手臂通常由多个关节连接而成，可以实现多自由度的运动。
机械手臂的关节通过液压缸驱动，使机械手能够完成各种复杂的动作和任务。
机械手臂材质需要具有足够的强度和刚度，同时要求尽量轻量化，以减少能量消耗和摩擦损失。
4.末端执行器的设计：末端执行器是液压传动自动上料机械手的末端装置，用于抓取、搬运或装配工件。
末端执行器通常由夹具、卡盘或吸盘等组成，具有可调节的抓取力和灵活的动作。
末端执行器需要与机械手臂的关节连接，同时能够快速、稳定地完成工件的抓取和释放。
5.控制系统：液压传动自动上料机械手的控制系统由电气控制和液压控制两部分组成。
电气控制系统包含传感器、电机、编码器和控制器等，用于实时监测和控制机械手的运动和状态。
液压控制系统包含液压泵、液压缸、液压阀门等，用于控制机械手的动作和操作。
综上所述，液压传动自动上料机械手的结构设计涉及框架结构、液压系统、机械手臂、末端执行器和控制系统等多个方面。
合理的结构设计可以提高机械手的稳定性、精度和可靠性，从而提高生产效率和产品质量。
机械手说明书
--前言机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。
本篇介绍的是用于物件装卸的机械手的设计，属圆柱坐标式机械手。
本篇根据设计机械手的一般程序，分八步详细地的介绍了用于物件装卸的机械手的设计的过程。
第一章设计任务书一.设计内容：1、机械手机构总体方案设计2、手架的结构设计3、液压、气压或电气系统设计机械手动作要求是：手架能作任何角度的伸缩和转动。
各动作由液压、气压驱动，电磁阀控制。
手架承重不小于10kg。
第二章设计任务分析以及总体方案机械手是一种模仿人手部分动作,按照预先设定的程序、轨迹或其它要求，实现抓取、搬运工件或者操纵工具的自动化装置。
一.机械手设计原则总体设计的任务：包括执行系统、驱动系统、控制系统的设计及参数计算，最后绘出草图。
总体设计后要进行各部件的强度、刚度、驱动力验算。
1、运动设计及确定主要要求手架能作任何角度的伸缩和转动2、驱动方式：液压、气压驱动该机械手是独立的自动化机械装置。
通用性高，机械手结构比较复杂。
手臂可作前后伸缩、上下升降和水平左右摆动三个动作，手臂可以绕Z轴转动360度4）按驱动方式分为联合驱动，电力驱动，液压驱动。
5）按臂力大小来说是中型机械手。
二、机械手分类1.按驱动方式分：液压式、气动式、机械式2.按适用范围分：专用机械手、通用机械手3.按运动轨迹控制方式分：点位控制、连续轨迹控制4.按臂部的运动形式分：直角坐标式、圆柱坐标式、球座坐标式、关节式三.机械手主要组成：机械手主要是由执行系统，驱动系统，控制系统三大部分组成。
1、执行部分执行系统是机械手的机械传动结构部分。
它包括手、手腕、手臂和机座等部件。
液动机械手回转臂结构设计
摘要本设计的液动机械手回转臂完成机械手的设计，运用机械设计的基本理论，基础知识和相关知识，按照一系列规定的动作要求安装图和液压系统图抽奖。
机械手的机械设计由液压传动机构中的气缸，螺钉，气缸等机械元件组成，伸缩式机械手气缸可伸缩，旋转气缸用于旋转手腕，升降机是用于提升操纵器的行水平移动。
缸。
本项目开发的进给机器人可以在空间内提升和放置物体，运动灵活多样，可以代替高温和危险工作区域的人工作业，并可以移动大量物体我可以抓住它。
关键词机械手、液压AbstractThe design of hydraulic drive manipulator movements under the provisions of the order ，use the basic theory , basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map . Manipulator mechanical structure using tanks, screw , guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks .The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations，and can grasp the larger workpieces .Keywords Manipulator 、Hydraulic目录1 前言1.1概述-------------------------------------------------------------（1）1.2世界机器人的发展-------------------------------------------------（1）1.3我国工业机器人的发展---------------------------------------------（2）1.4 我要设计的机械手-------------------------------------------------（3）2 手部结构及其计算-------------------------------------------------------（6）2.1概述-------------------------------------------------------------（6）2.2设计时的参考要求-------------------------------------------------（7）2.3驱动力的计算 ----------------------------------------------------（7）2.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析---------------------------------（9）3 腕部的结构及其计算----------------------------------------------------（11）3.1概述------------------------------------------------------------（11）3.2 腕部的结构形式--------------------------------------------------（11）3.3手腕驱动力矩的计算-----------------------------------------------（12）4 臂部的结构及其计算----------------------------------------------------（15）4.1概述------------------------------------------------------------（15）4.2手臂直线运动机构------------------------------------------------（15）4.3手臂升降运动----------------------------------------------------（18）4.4手臂的横向移动--------------------------------------------------（19）4.5 臂部运动驱动力计算----------------------------------------------（21）5 液压系统的设计--------------------------------------------------------（22）5.1液压系统简介-----------------------------------------------------（22）5.2液压系统的组成--------------------------------------------------（23）5.3机械手液压系统的控制回路-----------------------------------------（23）5.4械手的液压传动系统-----------------------------------------------（25）5.5机械手液压系统的简单计算-----------------------------------------（29）6 机械手的定位与平稳性—————————————————————————（36）6.1影响平稳性和定位精度的因素---------------------------------------（36）6.2机械手运动的缓冲装置---------------------------------------------（36）6.3机械手运动的缓冲装置——————————————————————（37）7 设计心得-------------------------------------------------------------（38）8 参考文献-------------------------------------------------------------（40）第一章绪论1.1 概述很长一段时间，我想象有一种拟人机器可以像人手脚一样灵活自由地运动，可以代替不同复杂任务的人。
机械手设计及运动仿真说明书
搬运机械手结构设计及运动仿真摘要机械手可谓是自动手，能够模仿手等的部分工作一些功能，根据处理对象固定的程序还是爬行，操作工具自动运行装置。
机械手起到很多作用，简答来说可以能够取代人的复杂劳动，来实现生产活动的机械化及自动化，也可以在不良环境下运作，起到保护人身安全的作用，因为这方面的要求我们可以将机械手应用于机械制造中锻造方面、冶金方面、电子方面等部门，将机械手运用这些方面可以提高生产效率等。
本课题要求是通常圆柱坐标系设计的搬运机械手。
论文中是对对机械手的功能、分类及进行了叙述，并通过该论文设计要求，对机械手的手、腕、臂以及机身的结构方面的设计及计算和液压传动原理方面设计，使其能实现自动上料、腕部旋转、手臂伸展、机身旋转及升降等动作，并运用Pro/E对搬运机械手的工作过程进行机构运动仿真。
通过运动仿真对机械手的结构设计有个比较详细的了解，能够更好让机械手广泛运用于工业方面。
关键词机械手；液压传动；机械手结构设计；运动仿真Handling Robot Design and Motion SimulationAbstractManipulator can be described as automatic hand, can mimic some of the features hands and other parts of the work, according to the processing target fixed procedure or crawling, operating tool automatically run devices. Robot plays many roles, it may be able to replace short-answer people's complex labor to mechanization and automation of production activities, and can also operate in adverse environments, protect the personal safety role because this requirement, we can The robot used in machinery manufacturing in terms of forging, metallurgy, electronics and other departments, the robot can use these areas to improve production efficiency.The requirements of the subject is generally cylindrical coordinate system designed handling robot. Paper is a mechanical hand function, classification and has been described, and by the paper design requirements, design and calculation of structures of the robot's hand, wrist, arm, and body and hydraulic drive principle aspects of the design, so that it can automatic feeding, wrist rotation, arm extension, rotation and lifting and other body movements, and the use of Pro / E for the handling of the robot motion simulation work processes. By motion simulation to design the robot has a more detailed understanding, better able to make the robot widely used in industry.Keywords manipulator; hydraulic transmission; hand structure design; motion simulation目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究意义 (2)1.3 国内外研究现状分析 (3)1.4 研究的主要内容及方法 (3)1.5 工业机械手的分类，基本形式及组成 (4)1.5.1 工业机械手的分类 (4)1.5.2 工业机械手的基本形式 (4)1.5.3 基本组成 (6)1.6 本章小结 (9)第2章搬运机械手总体设计方案 (10)2.1 搬运机械手设计参数 (10)2.2 搬运机械手基本形式的选择 (11)2.3 驱动机构的选择..................................................... 错误！未定义书签。
机械手设计的任务书
目录摘要 (1)第一章机械手设计任务书 (1)1.1毕业设计目的 (1)1.2本课题的内容和要求 (2)第二章抓取机构设计 (4)2.1手部设计计算 (4)2.2腕部设计计算 (7)2.3臂伸缩机构设计 (8)第三章液压系统道理设计及草图 (11)3.1手部抓取缸 (11)3.2腕部摆动液压回路 (12)3.3小臂伸缩缸液压回路 (13)3.4总体系统图 (14)第四章机身机座的布局设计 (15)4.1电机的选择 (16)4.2减速器的选择 (17)的设计与校核 (17)第五章机械手的定位与平稳性 (19)定位方式 (19)5.2影响平稳性和定位精度的因素 (19)5.3机械手运动的缓冲装置 (20)第六章机械手的控制 (21)第七章机械手的组成与分类 (22)7.1机械手组成 (22)7.2机械手分类 (24)毕业设计感想 (25)参考资料 (26)论文含全套图纸，需要图纸联系QQ：838899316，加时说明毕业设计，如需要更多课题请联系。
每份设计〔含全套图纸〕，价格为16元，撑持支付宝交易。
送料机械手设计摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。
工业机械手是工业出产的必然产品，它是一种模仿人体上肢的局部功能，按照预定要求输送工件或握持东西进行操作的自动化技术设备，对实现工业出产自动化，推开工业出产的进一步开展起着重要作用。
因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。
实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动出产率和自动化程度。
工业出产中经常呈现的笨重工件的搬运和持久频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的开展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行布局设计和液压传动道理设计，它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。
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第1章 绪 论
1.1 工业机械手概况
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.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的
支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手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器件，开发出
喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30
条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如：可靠
性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。
影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量
应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工
第三位（占11.7%）。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每
万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2
台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。
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，工业机械手在汽车行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。
国内外实际使用的多是定位控制的机械手，没有“视觉”和“触觉”反馈。目前，世界
各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能够对所抓取的工件进行分辨，
能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确地在机器上定位、定向。
为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感
器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。
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为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是
检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与物件的滑动位移，
来修正握力。
因此，这种机械手就具有以下几个方面的性能：
(1）能准确地抓住方位变化的物体；
(2）能判断对象的重量；
(3)能自动避开障碍物；
(4)抓空或抓力不足时能检测出来。
这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械手”，它是
有发展前途的。
现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用是代替从
事繁重的工作，危险的工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤其明显。至于像汽
车工业和电子工业之类的费工的工业部分，机械手的应用情况决不能说是好的。虽然这些工
业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小部分工序，其原因是，工业机械手的
性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手工作的范围很狭小，这是主要原因。经济性问
题当然也很重要，采用机械手来节约人力从经济上看，不一定总是合算的。然而，利用机械
手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求，今后还会持续增长，只要技术方面和
价格方面存在的问题得到解决，机械手的应用必将会飞跃发展。
上料机械手和卸料机械手相对，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机铝棒料的搬运及高温棒料的自
动上料作业，最大抓取棒料直径可达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为
1200mm。根据作用要求和载荷情况，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。
随着机电一体化技术和计算机技术的应用，其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广泛应用。轿车半轴
加工上料机械手设计在综合多种机械手的设计原理和设计思想，根据轿车半轴加工的特点提
出的，有一定的理论基础，设计水平和应用价值。
1.2机械手的组成和分类
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。各系统相互
之间的关系如方框图2-1所示。
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图1-1机械手的组成方框图
(一)执行机构
包括手部 、手腕、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。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的
手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型
应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其
轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。
手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺
寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指
式和双手双指式等。
而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多，常用的
有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力(如吸盘内形成负压或产生电磁力)吸附物
件，相应的吸附式手部有负压吸盘和电磁盘两类。
对于轻小片状零件、光滑薄板材料等，通常用负压吸盘吸料。造成负压的方式有气流负
压式和真空泵式。
对于导磁性的环类和带孔的盘类零件，以及有网孔状的板料等，通常用电磁吸盘吸料。电磁
吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生。
用负压吸盘和电磁吸盘吸料，其吸盘的形状、数量、吸附力大小，根据被吸附的物件形
状、尺寸和重量大小而定。
此外，根据特殊需要，手部还有勺式(如浇铸机械手的浇包部分)、托式(如冷齿轮机床上
下料机械手的手部)等型式.
2、手腕
是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。
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。