机械手范文精选

摘要：气动机械手由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

关键字：机械手 控制器 仿人操作

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的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;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

机械手的组成

机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。

（一）执行机构

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1、手部

摘要 随着机械智能化的发展，由工业机器人具体操作本机、控制器、检测传感器及伺服驱动系统，这是一个仿人的操作系统，能够自动的控制、可以重复的编程、三维空间内，系统的完成各种各样的作业，也就是一项极高的机电一体化自动化生产设备。市场上，为满足实际生产生活的需要，它有许多种品种，由于它性能好，可以提高产品质量、效率，积极改善劳动环境，在实际应用中正发挥着巨大的作用。本文选取机械手的设计原则、组成、分类等方面，具体阐述机械手的设计过程。

关键词 工业机械手 性能好 机电一体化 控制器 操作系统；

工业生产中所应用的机械手，我们称之为“工业机械手”。在生产中，应用机械手能够极大地提高工厂机械生产效率，可以代替人从事高危环境的工作，减少工人的劳动量、劳动强度，有着非常重大的意义。对此，工业机械手被广泛应用在各行各业中，发挥着巨大的作用。常规性的机械手结构比较简单，同时专业性强，比较适合专业操作环境。尤其，近些年来，我国的工业技术有着非常大的发展，对工业机械手应用的依赖性逐渐增大。

一、机械手的组成

机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。

（一）执行机构

执行机构一般包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

一是手部：即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指（或手爪）和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位（是外廓或是内孔）和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的：手指有外夹式和内撑式；指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

摘要：机械手表是分为手动和自动机械表。手动机械表，手上链机芯，通过转动手表的把头，将手表机芯中的主发条上满弦，经过发条完全放尽推动齿轮运转，推动指针走时。自动机械表，自动上链机芯的动力是依靠机芯内的摆陀重量带动产生，当佩带手表的手臂摇摆就会带动摆陀转动，同时带动表内主发条为手表上链，推动走时。

随着时代的发展，手表受到越来越多的各类人士的喜爱，现在的手表已经不仅仅是可以看时间的工具了，而越来越发展为人们的装饰品，眼观各个品牌的手表，有的直接就变成装饰品，根本无法精确到分秒。想必人们买手表之前最关心的除了外观，应该就还有它的走时准确度和防水功能吧。

关健词：机械手表 性能 分析

一、机械手表的日差

手表按机芯装配直径分I型、II型、III型三类。

I型：手表机心装配直径大于20mm（或面积大于314mm2 ）；

II型：手表机心装配直径为16mm～20mm（或面积为201mm2 ～ 314mm2 ）

III型：手表机芯装配直径小于16mm（或面积小于201mm2 ）

摘 要 随着制造业的不断发展，工业产品生产效率及质量也急需有所提高。数控机床的出现在很大程度上提高了工业生产控制水平，各种类型机械手已经遍布全球各大工业生产车间。本文从数控机床机械手的构造及分类出发，简要的分析了机械手模块化设计理念。

关键词 数控机床；机械手；模块化

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0104-02

1 数控机床机械手构造

数控机床机械手是由控制系统、驱动系统、执行机构以及位置检测系统四大块组成的，实际工业应用过程中，需要这四部分共同配合来完成一项任务。这里给出数控机床机械手的工作图

1）控制系统

控制系统是机械手的大脑，它决定着机械手的具体运动方式。机械手一个动作的完成首先是由用户向控制系统发出指令，控制系统将该指令转化为具体的控制信号，通过程序控制电路、电极控制模块、机械控制等几部分来控制机械手实际运动。其次，机械控制模块还会将机械手实际的运动情况收集起来，转换为相应信号反馈给控制系统，以判断机械手是否按照用户要求运动，是否能够准确的完成用户所指定的任务。当反馈信号显示机械手出现运动偏差时，控制系统将发出警报信号提示用户。

2）驱动系统

【摘 要】在现代自动化生产线上，各种类型的机械手得到越来越广泛的应用。由于液压与气压传动的优越性，因此，以液压，气压或液压与气压组合方式的机械手其应用更加广泛。本文通过对机械式机械手与气.液组合式机械手的结构性能分析，阐明气.液组合机械手的优越性。

【关键词】机械手；液.气组合

在现代化大规模自动生产线上，机械手得到越来越广泛的压用。机械手的设计方案可有机械式的，气动式的，液压式的，气.液组合式的等。每种形式的机械手各有其特点，但无论从实用上，还是理论分析上都表明，以气.液组合式的机械手有着独到的优势，因此，得到日益广泛的压用。本文以机械式机械手与气.液组合式机械手为例，阐明气.液组合机械手的优越性。

1.机械式机械手的设计方案及性能分析

1.1机械式机械手的结构设计与运动分析：

如图1所示，步进电机（未画出）带动齿轮2做往复圆周运动，齿轮2带动齿轮1，从而使机械手做定轴转动。齿轮3（也由步进电机带动）带动齿条4做上.下运动，将夹紧的零件移动到位（或回复原位）。而卡爪则由曲柄摇杆机构通过滑块9带动连杆10做水平往复直线运动，使卡爪12（12*）定轴转动，使卡爪夹紧或分开。其要求的动作程序为；

启动—立柱下降—伸臂—夹紧工件—缩臂—立柱正转—立柱上升—放开工件—立柱反转—回到启动位置。

1.2性能分析

越来越多的工作在不同工业部门的工程师发现自己部门功能众多，但是没有一个工程师是所有学科的专家。本书为工程师们提供一本完全的、详细的参考书，其中的专题可能超出他们的经验范围。这本含4卷的手册为工程界的专门化领域提供快速的指导。容易被接受的信息使查阅者了解每一方面的基础知识，并且把进一步阅读的可靠资源介绍给读者。

书中所有内容正是有关机械工程的学生、研究人员或工作人员所需要知道的，提供的专题十分广泛，每个专题都包含讨论、案例和分析等内容。

本书共分4卷，每卷分不同章。第1卷 材料和工程力学，含28章：1.碳和合金钢；2.不锈钢；3.铝合金；4.铜和铜合金；5.对设计中选择钛合金的指导；6.镍和镍合金；7.锰和锰合金；8.对设计中选择高温合金（Superalloys）的指导；9.热塑性塑料、热固塑料和橡胶―说明和性质；10.复合材料；11.智能材料；12.陶瓷材料的概述，设计和应用；13.电子材料和封装；14.材料数据的资料源；15.材料选择的定量方法；16.应力分析；17.力的测量；18.电阻式应变测量仪；19.有限元方法引论；20.失效模型：21.金属的性能和服务要求；22.塑料的失效分析；23.失效模型：陶瓷的性能和服务要求；24.粘性的测量；25.摩擦性能的测量；26.振动与冲击；27.声学；28.声学测量。

第2卷，设计、仪表和控制，含25章：1.计算机辅助设计；2.制造和装配的产品设计；3.环境过程和工具的设计；4.设计优化：综述；5.机械系统设计中的总的质量管理；6.机械设计过程中的可信度；7.考虑可持续性的产品设计和制造过程；8.使用寿命设计；9.可维持性设计；10.再制造过程（Remanufacturing Processes）的设计；11.塑料的制造和装配的设计；12.Six Sigma的设计：竞争力的授权；13.虚拟现实的工程应用；14.物理工效学（Physical Ergonomics）；15.电路；16.测量；17.信号处理；18.数据采集和显示系统；19.系统工程分析，设计以及分析和设计的信息处理；20.动力物理系统的数学模型；21.基本控制系统的设计；22.控制装置的一般目的；23.反馈控制系统中的神经网络；24.机电一体化；25.微电子机械系统引论：设计和应用。

第3卷：制造和管理，含28章：1.制造系统的组织、管理和改进；2.良性环境中的制造；3.生产计划；4.生产过程和装备；5.制造系统的评估；6.金属的成型和铸造；7.喷镀和表面工程：蒸汽的物理沉积；8.机械的紧固件；9.密封技术；10.满意的质量控制；11.计算机整合制造；12.创新方法；13.用STEP做数据交换；14.采用新的过程技术达到企业的目的；15.无损检验；16.材料管理系统的设计；17.材料管理系统的智能控制；18.采用工程和技术管理人们；19.工程经济；20.估价和选择基于技术的项目；21.精益管理；22.机械工程师的总的质量管理；23.注册、认证和奖赏；24.安全工程；25.工程师需要法律做什么；26.专利；27.机械工程师的在线信息资源；28.机械工程信息资源。

第4卷：能源和电力，含31章：1.不可压缩流体力学；2.热力学基础；3.能量分析，熵增最小化和构形定律（Constructal Law）；4.热交换基础；5.温度测量；6.热流率测量；7.燃烧炉；8.热交换器，汽化装置和冷凝器；9.热管；10.空气加热；11.电气设备的冷却；12.制冷；13.低温工程；14.室内环境控制；15.热力系统的优化；16.燃烧；17.气体燃料；18.从石油提炼的液体矿石燃料；19.煤、褐煤和泥炭；20.煤的清洁发电；21.运输用的生物燃料；22.太阳能测量；23.地热资源和技术：引论；24.泵，风扇，排风机和压缩机；25.气体透平；26.风力发电；27.废热发电；28.氢能；29.蒸汽透平；30.燃料电池；31.流体动力系统。

谈庆明，教授

（中国科学院力学研究所）

【摘 要】以《PLC应用技术》课程的一个教学情境“机械手的PLC控制”内容为对象，从教学内容、重点难点的解决、教学策略、实施过程、评价反馈五个方面，阐述了基于空间的教学方式方法应用。全文立意新颖，构思独特，设计巧妙，方法使用恰当，适用于实际教学，成效突出，具有推广性。

【关键词】教学内容；重点难点；教学策略；实施过程；评价反馈

【Abstract】In the curriculum of a PLC application technology “manipulator PLC control” content teaching situation as the object， from the teaching content， focus on the solution of the difficulties and teaching strategies， implementation process， feedback is five or six aspects， this paper expounds the teaching method based on space applications. Full text of novel idea， unique design， the design is clever， method used properly， apply to the practical teaching， outstanding results， with extension.

【Key words】Content of courses； The focus and difficulty； Teaching strategies； The implementation process； Evaluation and feedback

0 引言

教学方法应用要依据现代职业教育教学思想和理念，根据课程教学内容的特点，以空间为载体，运用现代信息技术科学、合理、巧妙地安排教学过程的各个环节和要素，融合有效的教学方法，在学生角色、教师角色、教学内容组织、教学过程实施、师生互动方式、考核与评价等方面有所创新，在激发学生学习兴趣、培养自主学习能力以及化解教学重点、难点等方面有突破与创新。

本文以《PLC应用技术》课程的一个教学情境“机械手的PLC控制”内容为对象，从教学内容、重点难点的解决、教学策略、实施过程、评价反馈五个方面，阐述了基于空间的教学方式方法应用。

1 基于空间的教学方式方法应用

科技的快速进步让很多人变得过时，也让很多器物变得多余。

70后是“桥一代”。我上小学的时候，谁家里有个九寸黑白电视就是整个楼羡慕的对象，计算器绝对是新鲜玩意儿，带着考试，老师不认识，如果有人四位数加减乘除算得太快，老师就认为他是天才，直接保送科大少年班，毕业之后直接保送沙漠做导弹，献了青春献终身，献了终身献儿孙。

铁臂阿童木带着“卡西欧”三个字在早期的电视里游荡，我处心积虑有了第一个卡西欧计算器之后，和我爸玩游戏，在计算器上先按出50，从50开始，可以减1、2、3，看谁能先减到零。谁输了，谁洗碗。

上初中的时候，中学有了个人电脑，那时的机房类似手术室，层流通风控制细菌浓度，进门脱鞋，脚臭蔓延。后来我教我爸学486电脑，我爸说什么玩意儿啊，干啥都像猜谜，而且每做啥都要等好久。

而我外甥一代，眼睛看大小屏幕的时间绝对超过看另外一双眼睛的时间，绝对超过看窗户的时间。他们有了屏幕就不闹，两三岁的时候抓过手机就不哭，十一二岁的时候捧了iPad就不用吃饭了。我问我外甥，长大做啥，他说，做游戏测试师。我爸说，你给我的三台电脑都特别慢。我说，耐心些，就算给你买现在最高档配置的电脑，也没用，它反应一慢您就砸键盘，您上任何网站有恶意软件就安装运行。再说，您省下时间，还是没啥可干啊。我爸说，生命不是用来等待电脑的，而且，我要求很低，看视频和打游戏而已。我说，这些已经是最高要求了，您还得耐心些，在您学习能力严重减退之后，只剩耐心这一条路了。我没时间，外甥在的时候，让我外甥教我爸如何面对电脑保持耐心。我外甥后来和我说，姥爷不是数码时代的原住民，姥爷小时候的教育缺了很多基本的东西。

2000年前后，我第一次有了手机，不得不天天带着，攥在手里，生怕别人找不到自己，和社会失去纽带。手机上时间、日历、通讯录都齐全，腕子上的手表变得多余。

2005年前后，我给自己买了第一块机械表。那段时间，我开始频繁做PPT演示，讲得口吐白沫。因为要控制好几十页PPT是在三十分钟、六十分钟还是九十分钟内讲完，所以我总是在PPT演示中看手机显示的时间。一个女领导终于忍不住对我说，这样不好，每次我看手机，她都觉得我品位与格调很低，因为她和我一个公司，我看手机连带着她和公司的品位和格调都很低。她说男人要戴块好表，最好是机械表，做PPT演示时不戴表，严重点儿说和裤子不拉拉锁一样。品位和格调且不论，我也感到了一些不戴手表的实际困难，比如要按一下手机才能显示时间，不能拿起就看到，比如手机在话筒旁边会有静电干扰等等。

买的第一块表是块入门级的最简单的百达翡丽。白金正圆表盘，三针，三点位有个扁方的日历窗口，黑色鳄鱼皮表带，后背透明，看到很多细巧的螺丝和轴承还有金色的PP十字标志。表是二手的，店主说是九八成新，出生纸和盒子都在，店主说是刚从澳门进的货，听说原主人先是第一晚赌博挣了钱，买了表，第二晚又赌，很快输了钱，又把表送进当铺。

摘 要：在制造业机械手是一个非常有名气的词组，机械手是自动化生产线上不可缺少的一部分，它的出现使生产行业更方便更快捷，它的优势就是灵活、运动惯性小，可以代替人手去完成相应的工作，而在大型机床上也有机械手的应用，它是附着在机床桁架上，通过分析机械手在生产中的应用，总体布局，以及驱动系统，最终确定机床桁架机械手，而在制造行业内，通过机床桁架机械手的应用，提高了机床的自动化程度，同时也增加了机床加工中的安全性、可靠性。

关键词：机构分析；机械手；驱动系统

中图分类号：TH16 文献标识码：A

1.总体结构

机床桁架机械手的设计和分析，可以从两部分分析，一部分是桁架，另一部分是机械手，对于桁架的分析，可以简化成梁的分析，它的机构就类似于力学当中的结构梁，从力学的角度分析，可以将机床桁架与简支梁做横向对比，可以通过简支梁的弯矩图分析桁架，增加机械手对桁架的作用力，我们可以画出如图1所示的力学分析图。在机床上桁架机械手有着很高的要求，要求机械手有着效率高、可靠性强的要求，对于桁架的立柱选择，它要使桁架支撑稳定，同时也要节省机床的整体空间，而对于大多数立柱的结构，都选取钢结构。

2.机械手及手臂

2.1 机械手

桁架机械手的作用就是起到运输的作用，它是使工件在上下料的轨道与机床内之间移动，将加工后的零件从机床上拿出，再将要加工的零件从轨道上拿起，放到机床上。主要的动作就是：爪张开，抓取，升降，左右移动。对于机械手的手爪设计有很多种方案和形式，可以根据不同的需求，选择不同的设计方法。如D2所示。

摘 要：自动化生产线是现代工业的生命线。机械制造、电子信息、石油化工、轻工纺织、食品、制药、汽车制造以及军工生产等现代化工业的发展都离不开自动化生产线的主导和支撑作用。

关键词：PLC；机械手；生产线；调试

机械手是一种具有人类手相似功能的装置，用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程序动作来执行种种任务，具有编程能力的多功能机械手。助力机械手和工业机械手都是机械手的细分。主要区别是机械手内涵比助力机械手和工业机械手都宽。助力机械手是以帮助人提高手部力量的机械手，比如搬运重物的助力机械手，集装箱吊运机械手、医疗用机械手。而工业机械手是工业生产中使用的机械手的总称，比如汽车焊装机械手，喷涂机械手等。本题采用三菱公司的FX2N系列PLC, 气缸采用DM―0506Y型，气缸的排气压力为0.6MPS―0.8MPS。对机械手的上下,左右以及抓取运动进行控制。

机械手主要有控制系统、驱动系统、执行机构以及位置检测系统（有的配有数据远传装置）等组成。各系统组成的关系如下图所示：

系统采用四个双作用气缸分别作为升降气缸、伸缩气缸、夹紧气缸以及回转气缸。每一个气缸均由一个双电控电磁阀控制。本系统共为9个输入点。7个输出点。对于此类小型的单机控制系统，一般采用微型的单元式PLC，

I/O地址分配

指令表

现在在工业生产中，机械手的使用越来越广泛，用机械手取出产品，可节省工人，使用械械手可确保操作人员安全生产，同时可以提高效率：以注塑周期30秒计算，用人工取出产品一天约为2800模，如使用械械手可将周期缩短为27秒，即使用械械手一天约3200模，可提高400模左右。提升产品品质，提高竟争力度，使用机械手，提升车间形象，质量得到保证，更可准确计算产量，增强企业意争力度。所以，随着科学技术的不断提升，机械手的发展也必将得到长足的进步！