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一、目录………………………………………………………………………………………………………2
二、前言………………………………………………………………………………………………………3
（一）机械手的用途说明…………………………………………………………………………3
（二）设计机械手的目的、意义………………………………………………………………3
（三）设计指导思想应达到的技术性能要求…………………………………………4
三、设计方案论证………………………………………………………………………………………5
（一）机械手的原始依据…………………………………………………………………………5
（二）机械手的运动方案论证…………………………………………………………………6
四、机械手各组成部件设计计算………………………………………………………………8
（一）抓取机械设计…………………………………………………………………………………8
（二）手腕机构…………………………………………………………………………………………12
（三）手臂设计…………………………………………………………………………………………14
（四）缓冲装置设计…………………………………………………………………………………22
（五）定位机构设计…………………………………………………………………………………25
（六）机械手驱动系统设计……………………………………………………………………25
五、机械手控制系统设计…………………………………………………………………………25
六、设计总结……………………………………………………………………………………………26
七、参考文献……………………………………………………………………………………………27
二、前言
（一）机械手的用途说明
机械手是模仿人手工作的机械设备。实验用机械手的设计，是指机械手臂在一定范围内的摆动，手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。由启动系统实现各运动的驱动。它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置，或者保持工具进行工作。机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。
（二）机械手的目的、意义
机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度，保证产品质量，实现安全生产，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。因此，在机械加工中得到越来越广泛的应用。
目的是，我们对机械手的设计步骤有一定的平衡了解；也能基本掌握机械设计的方法；综合运用学过的理论知识；全面复习绘图技巧，并较好的运用于设计绘图上。通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或某个生产过程，智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程；自动控制的目标是使在系统控制的某个状态下，尽量消除环境对系统的影响，智能控制关心的使最终状态或现行状态是否合乎要求。因此，要充分考虑环境的影响；自动控制的学习来源重要是对象的状态的反馈，所以智能控制需要一个庞大的数据库；自动控制理论着重描述对象的数学模型，然后，通过各种控制算法进行控制，以达到目的，智能控制着重直接控制经验。
（三）设计的指导思想，应达到的技术性能要求
结构简单：设计为三自由度的机械手臂，运动形式简单，可以把手臂设计成为沿导向装置运动，直接选用标准规格的液压缸和内胀式机械手爪，无须另行设计。
外观不要有手臂堵塞外形：设计尽量要求安装方便，各非标准件加工方便。因此，不必设计成套形式，管道也不必安排在手臂内部，可以采用软管直接连接。
本次设计的手臂不要光用于工业生产，因此，对各部件的加工精度及安装要求不高，可以在通用机床上加工完成。
凸轮机械手总装图1
3－端盖
PLC原理图4
搬运流程图6
齿轮轴
前后移动油缸3
时序与电磁铁动作周期表5
