性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。工业机械手在生产中的应用机械手是工业自动控制领域中经常遇到的种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物装配切割喷染等等，应用非常广泛广泛。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有是小批量生产金属加工生产批量中有四分之三在件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的。从这里可以看出，装卸搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。目前在我国机械手常用于完成的工作有注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下个生产工序机械手加工行业中用于取料送料浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。下面具体说明机械手在工业方面的应用。建造旋转零件转轴盘类环类自动线般都采用机械手在机床之间传递零件。国内这类生产线很多，如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线环类，大连电机厂的号和号电动机加工自动线轴类，上海拖拉机厂的齿坯自动线盘类等。加工箱体类零件的组合机床自动线，般采用随行夹具传送工件，也有采用机械手的，如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。在实现单机自动化方面各类半自动车床，有自动加紧进刀切削退刀和松开的功能，单仍需人工上下料装上机械手，可实现全自动化生产，人看管多台机床。目前，机械手在这方面应用很多，如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手，大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手，沈阳第三机床厂的滚齿机械手，青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。由于这方面的使用已有成功的经验，国内些机床厂已在这类产品出厂是就附上机械手，或为用户安装机械手提供条件。如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手生产线中有两台多工位机床和天津二注塑机有加料合模成型分模等自动工作循环，装上机械手的自动装卸工件，可实现全自动化生产。目前机械手在冲床上应用有两个方面是以上的冲床用机械手的较多。如沈阳低压开关厂环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂冲床的下料机械手等其是用于多工位冲床，用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的和多工位冲床机械手等。铸锻焊热处理等热加工方面模锻方面，国内大批量生产的模锻锤，其所配的转底炉，用两只机械手成定角度布置早炉前，实现进出料自动化。上海柴油机厂北京内燃机厂洛阳拖拉机厂等已有较成熟的经验。机械手的组成工业机械手由执行机构驱动机构和控制机构三部分组成组成。执行机构手部既直接与工件接触的部分，般是回转型或平动型多为回转型，因其结构简单。手部多为两指也有多指根据需要分为外抓式和内抓式两种也可以用负压式或真空式的空气吸盘主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件和电磁吸盘。传力机构形式教多，常用的有滑槽杠杆式连杆杠杆式斜槭杠杆式齿轮齿条式丝杠螺母式弹簧式和重力式。腕部是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有的自由度。有回转运动上下摆动左右摆动。般腕部设有回转运动再增加个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压气缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小般小于,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。臂部手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部包括工作或夹具，并带动他们做空间运动。臂部运动的目的把手部送到空间运动范围内任意点。如果改变手部的姿态方位，则用腕部的自由度加以实现。因此，般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩左右旋转升降或俯仰运动。手臂的各种运动通常用驱动机构如液压缸或者气缸和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部手部和工件的静动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。因此，它的结构工作范围灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。行走机构有的工业机械手带有行走机构，我国的正处于仿真阶段。驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。根据动力源的不同,工业机械手的驱动机构大致可分为液压气动电动和机械驱动等四类。采用液压机构驱动机械手,结构简单尺寸紧凑重量轻控制方便。控制系统分类在机械手的控制上，有点动控制和连续控总参与运动的零部件所受的总重力含工件手臂与运动的零部件的总重量的重心到导向支撑的前端的距离,参考上节的计算导向支撑的长度当量摩擦系数，其值与导向支撑的截面有关。对于圆柱面摩擦系数，对于静摩擦且无润滑时钢对青铜取钢对铸铁取计算导向杆的材料选择钢，导向支撑选择铸铁，总导向支撑设计为将有关数据代入进行计算总摩手臂惯性力的计算本设计要求手臂平动是,在计算惯性力的时候,设置启动时间，启动速度,总惯总惯密封装置的摩擦阻力不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂设计中，采用型密封，当液压缸工作压力小于。液压缸处密封的总摩擦阻力可以近似为封。经过以上分析计算最后计算出液压缸的驱动力摩惯液压缸工作压力和结构的确定经过上面的计算，确定了液压缸的驱动力，根据表选择液压缸的工作压力确定液压缸的结构尺寸液压缸内径的计算，如图所示图双作用液压缸示意图当油进入无杆腔，当油进入有杆腔中，液压缸的有效面积故有无杆腔有杆腔，，选择机械效率将有关数据代入根据表，选择标准液压缸内径系列，选择液压缸外径的设计根据装配等因素，考虑到液压缸的臂厚在，所以该液压缸的外径为活塞杆的计算校核活塞杆的尺寸要满足活塞或液压缸运动的要求和强度要求。对于杆长大于直径的倍以上，按拉压强度计算设计中活塞杆取材料为碳刚，故，活塞直径现在进行校核。结论活塞杆的强度足够。本章小结本章设计了机械手的手臂结构，手臂采用双导杆手臂伸缩机构，对驱动的液压缸的驱动力进行了详细的计算，并对液压缸的基本尺寸进行了设计。机身的设计计算机身的设计计算机身是直接支撑和驱动手臂的部件。般实现手臂的回转和升降运动，这些运动的传动机构都安在机身上，或者直接构成机身的躯干与底座相连。因此，臂部的运动越多，机身的机构和受力情况就越复杂。机身是可以固定的，也可以是行走的，既可以沿地面或架空轨道运动。机身的整体设计按照设计要求，机械手要实现手臂的回转运动，实现手臂的回转运动机构般设计在机身处。为了设计出合理的运动机构，就要综合考虑，分析。机身承载着手臂，做回转，升降运动，是机械手的重要组成部分。常用的机身结构有以下几种回转缸置于升降之下的结构。这种结构优点是能承受较大偏重力矩。其缺点是回转运动传动路线长，花键轴的变形对回转精度的影响较大。回转缸置于升降之上的结构。这种结构采用单缸活塞杆，内部导向，结构紧凑。但回转缸与臂部起升降，运动部件较大。活塞缸和齿条齿轮机构。手臂的回转运动是通过齿条齿轮机构来实现齿条的往复运动带动与手臂连接的齿轮作往复回转，从而使手臂左右摆动。分析经过综合考虑，本设计选用回转缸置于升降缸之上的结构。本设计机身包括两个运动，机身的回转和升降。如上图所示，回转机构置于升降缸之上的机身结构。手臂部件与回转缸的上端盖连接，回转缸的动片与缸体连接，由缸体带动手臂回转运动。回转缸的转轴与升降缸的活塞杆是体的。活塞杆采用空心，内装花键套与花键轴配合，活塞升降由花键轴导向。花键轴与与升降缸的下端盖用键来固定，下短盖与连接地面的的底座固定。这样就固定了花键轴，也就通过花键轴固定了活塞杆。这种结构是导向杆在内部，结构紧凑。具体结构见下图。驱动机构是液压驱动，回转缸通过两个油孔，个进油孔，个排油孔，分别通向回转叶片的两侧来实现叶片回转。回转角度般靠机械挡块来决定，对于本设计就是考虑两个叶片之间可以转动的角度，为满足设计要求，设计中动片和静片之间可以回转。图回转缸置于升降缸之上的机身结构示意图机身回转机构的设计计算回转缸驱动力矩的计算手臂回转缸的回转驱动力矩驱，应该与手臂运动时所产生的惯性力矩惯及各密封装置处的摩擦阻力矩阻相平衡。驱阻回惯惯性力矩的计算惯式中回转缸动片角速度变化量，在起动过程中起动过程的时间手臂回转部件包括工件对回转轴线的转动惯量。若手臂回转零件的重心与回转轴的距离为，则式中回转零件的重心的转动惯量。回转部件可以等效为个长，直径为的圆柱体，质量为设置起动角度，则起动角速度，起动时间设计为。惯密封处的摩擦阻力矩可以粗略估算下阻驱，由于回油背差般非常的小，故在这里忽略不计。经过以上的计算驱回转缸尺寸的初步确定设计回转缸的静片和动片宽，选择液压缸的工作压强为。为输出轴与动片连接处的直径，设,则回转缸的内径通过下列计算驱既设计液压缸的内径为,根据表选择液压缸的基本外径尺寸不是最终尺寸，再经过配合等条件的考虑。液压缸盖螺钉的计算根据表所示，因为回转缸的工作压力为,所以螺钉间距小于,根据初步估算，，,所以缸盖螺钉的数目为个面个，两个面是个。危险截面所以，所以螺钉材料选择，则螺钉的直径螺钉的直径选择选择的开槽盘头螺钉。经过以上的计算，需要螺钉来连接，最终确定的液压缸的截面尺寸如图所示，内径为，外径为，输出轴径为静片动片连接螺栓液压缸盖连接螺钉图回转缸的截面图动片和输出轴间的连接螺钉动片和输出轴之间的连接结构如图。连接螺钉般为偶数，对称安装，并用两个定位销定位。连接螺钉的作用使动片和输出轴之间的配合紧密