摘要：目前，我国生产企业的磨床磨削加工过程中，大多采用人工上下料，不仅劳动强度较大，而且配备的操作人员多，造成生产成本高。这种生产方式已不足以满足当今日益增长的工业需求。

本文结合滚动轴承外圈内滚道加工工艺和专用磨床磨削技术，提出在磨削生产过程中引进自动化上下料桁架机械手单元，在分析磨床上下料功能及工艺要求基础上，确定了两自由度桁架机械手的总体方案，设计了桁架机械手的本体结构、抓取结构及驱动结构，采用SolidWorks软件创建了机械手的三维模型，完成了机械手的二维图纸设计，针对机械手关键部件驱动电机及传动机构进行了计算、选型和校核，完成了轴承外圈内滚道磨床上下料机械手机械结构设计。

关键词：上下料系统；桁架机械手；气动手指

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1研究背景和意义-1

1.2国内外研究现状及发展趋势-1

1.2.1 自动上下料机械手的国内外研究现状-1

1.2.2 机械手的发展趋势-2

1.3 本课题研究内容-3

第二章 自动上下料机械手总体方案设计-4

2.1专用磨床的概述-4

2.2 自动上下料机械手系统分析-4

2.3 自动上下料机械手技术指标-4

2.4 自动上下料机械手总体方案-5

2.4.1机械手坐标形式选择-5

2.4.1机械手本体结构方案-6

2.4.2机械手抓取结构方案-6

2.4.3机械手驱动结构方案-7

2.5 自动上下料机械手总体设计思路图-9

2.6 自动上下料机械手总体机械结构简图-10

第三章 自动上下料桁架机械手主要零件结构设计-11

3.1机械手手臂结构的设计-11

3.1.1 X轴横梁的设计-11

3.1.2 X轴传动机构的设计-11

3.1.3 Z轴小臂的设计-12

3.1.4 Z轴传动机构的设计-12

3.2立柱的设计-13

3.3机械手爪的设计-14

3.3.1 机械手爪的技术要求-14

3.3.2 机械手爪的设计-15

第四章 自动上下料桁架机械手主要元器件选型与计算-17

4.1气动手指的选择-17

4.1.1 夹持力的选定-17

4.1.2 夹持点位置的选定-18

4.2伺服电机选型与校核-19

4.2.1 X轴伺服电机选型-19

4.2.2 X轴伺服电机校核-21

4.2.3 Z轴伺服电机选型-22

4.2.4 Z轴伺服电机校核-23

4.3减速机的选择-24

4.3.1 减速机的概述-24

4.3.2 X轴伺服电机减速机的选择-24

4.3.3 Z轴伺服电机减速机的选择-26

4.4齿轮齿条的选择-27

4.4.1 齿轮齿条基本要求-27

4.4.1 X轴齿轮齿条的选择-27

4.4.2 Z轴齿轮齿条的选择-28

4.5滑动导轨的选择-28

4.5.1 X轴滑块导轨的选择-28

4.5.2 Z轴滑动导轨的选择-30

第五章 总结与展望-33

参考文献-34

致  谢-36