工业机械手设计
一、毕业设计题目概述
机械手是模仿人的手部动作，按照给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置，它是机械化、自动化的重要手段。因此，获得了日益广泛的应用，特别在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境，以及笨重、单调、频繁的操作中，它代替了人的工作，具有重要的意义。在机械加工中，冲压、铸、锻、焊、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面，也已愈来愈引起人们的重视。
机械手一般由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等组成，驱动系统可采用液压传动、气动传动、电气传动和机械传动等形式，而多数采用电液机联合传动。
该机械手是将圆柱形零件从传送带上夹装到专用机床上，待加工完毕后再夹装回传送带的专用机械手(图1)。机械手总体设计分为夹持器、伸缩臂、升降臂和底座四大部件设计及二个系统：PC电控系统与液压控制系统设计。夹持器安装于伸缩臂上，伸缩臂安装在升降臂上，升降臂安装在底座上。连接方式均为法兰盘螺栓连接。
机械手工作过程如图2所示。
图2 机械手工作流程图
码垛机械手结构如图3所示。工作程序为：液压缸2伸出→四边形机构3下降→夹持器4夹紧工件5→液压缸2缩回→四边形机构3上升→底座1回转→（到达位置后）液压缸2伸出→四边形机构3下降→夹持器4放开工件5→液压缸2缩回→四边形机构3上升→底座1回转至原位。然后进行下一循环。
改变夹持器形状，可夹持不同工件或物体。
二、设计参数
（说明：工业机械手改换末端执行器和工作方式，可完成不同工件或物体的操作，基本结构、设计内容和控制程序大体相同。本设计题目共分四种：工件工序转换机械手；箱体类物体移位机械手；工件翻转机械手；装箱机械手。）
本设计工业机械手由四个部分组成：底座回转部分、机身升降部分、伸缩臂伸缩部分和末端执行器夹持部分。
主机总体参数：圆柱形零件的尺寸为直径80毫米，高为150毫米，机械手回转角度为90度，升降高度为500mm，伸缩长度为300mm。
三、设计方案及要求
（一）底座回转部分设计方案及要求
1、转动角度90度，单向运动时间2秒；定位准确，要有定位措施。
2、采用回转支承机构，齿圈固定，液压马达行星齿轮传动或电机驱动。
3、与大臂和地基采用法兰联接。
（二）机身升降部分设计方案和要求
1、升降臂起升高度：0—500mm，任意可调；
2、单向升降运动时间：0—3s；
3、可采用电机驱滚珠丝杠传动或液压传动齿轮倍程升降机构，共两种方案。
4、升降臂定位可靠、精确。
5、升降臂与旋转底座、伸缩臂为法兰连接；
6、结构设计时考虑伸缩臂工作时的整机平衡；
（三）伸缩臂设计方案和要求
1、伸缩长度：300mm，伸缩臂固定在升降台上，随升降台做上下运动和旋转运动；伸缩臂
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