摘 要：在如今高速发展的生产制造业中，产品生产的自动化备受关注，机械手由此产生，它能根据不同种类的需求来完成不同工件的上下料、加工等工作。在机械手使用普遍的行情下，人们对其的研究欲望依旧居高不下，它依旧为各大企业所青睐。

本课题针对某特定功能、特殊要求的数控机床，实现对其上下料机械手的设计。最终的产品设计应能与数控车床（数控铣床，加工中心等）形成最终生产线组合，以满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。

关键词：机械手；驱动方式；控制系统；单片机

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1数控机械手-1

1.1.1机械手简介-1

1.1.2机械手的组成-1

1.1.3机械手的类型及其特点-2

1.1.4机械手在数控机床上的运用-2

1.1.5机械手特点-3

1.1.6发展情况-3

第二章  设计方案-4

2.1总体设计-4

2.1.1分类及其特点-4

2.1.2设计方案-4

2.2手爪设计-5

2.2.1设计要求-5

2.2.2驱动方式的分类-5

2.2.3典型结构-6

2.2.4具体设计方案-6

2.3腕部设计-7

2.3.1设计要求-7

2.3.2具体的设计方案-7

2.4机械臂设计-7

2.4.1设计要求-7

2.4.2具体方案-7

2.5腰部设计-8

2.5.1设计要求-8

2.5.2具体方案-8

2.6机械手的机械传动机构设计-9

2.6.1传动机构设应注意的问题-9

2.6.2传动机构的分类及其特点-9

2.6.3具体方案-9

2.7驱动系统的简单介绍及选取-9

2.7.1驱动系统及其优缺点-10

2.7.2具体方案-10

2.8臂本身的平衡机制-10

2.8.1平衡机构的分类-10

2.8.2 机械臂平衡问题-11

第三章  分析与计算-12

3.1  液压系统设计-12

3.1.1  基本方案-12

3.1.2执行机构控制方法的构思与选取-12

3.1.3  液压源系统的构思及选取-13

3.1.4  液压图的绘制及其简单分析-13

3.2.1  参数计算-14

3.2.2  所需电机类型的选取及其特点-16

第四章  控制系统的构思与选取-17

4.1系统硬件的构思与选取-17

4.1.1数控加工中下料机械手的运作顺序-17

4.1.2数控加工上下料机械手操作面板设计-17

4.1.3控制器类型选择-17

4.1.4PLC外部接线设计-18

4.1.5 I/O地址分配-18

4.2数控加工机械手控制系统软件设计-19

4.2.1数控加工上下料机械手的控制-19

4.2.2程序设计-20

结束语-21

致  谢-22

参考文献-23