摘 要

近年来，人力劳动已逐渐被机器所取代，这种变革为人类社会创造了巨大财富，极大地推动了人类社会的进步。随着机器人的使用逐渐普及，工业机器人改变了原有工业化生产的模式，成为了一种新的势态。随着码垛机器人的出现，不仅可以改善劳动环境，而且减轻了劳动强度，保障了人身安全，提高了劳动效率，码垛行业也因为码垛机器人的出现步入了新的起点。所以本文主要的研究方面是进行双夹板式码垛机器人机械手爪部分的设计。

码垛机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置，它的原理结构与搬运机器人有些类似，常见的形式有：吸附式，夹板式，抓取式和组合式。在这里我们所设计的是双夹板式手爪，是码垛过程中最常用的一类手爪，主要用于箱体和规则形状盒体的码垛。

关键词：码垛机器人；双夹板手爪；机械手；结构设计

Abstract

In recent years, human labor has gradually been replaced by machine, such as a change in human society has created enormous wealth, which greatly promoted the progress of human society. With the increasing popularity of the use of robots, industrial robots changed the original model of industrial production, it has become a new trend. With the advent of palletizing robots can not only improve the working environment, and reduce labor intensity, to protect the personal safety, improve labor efficiency, but also because of the emergence industry palletizing palletizing robot into a new starting point. So this is mainly for the double splint palletizing robot gripper design.

Palletizing robot end effector is a means for holding the items to move, its structure and principle of the transfer robot is somewhat similar to common forms are: adsorption, splint, crawling and modular. Here we designed a double gripper splint, palletizing process is the most common type of gripper, mainly used for stacking the box and regular shape of the cartridge body.

Key words: palletizing robot; double gripper jaws; manipulator; structural design

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1论文研究背景 1

1.2论文主要工作的国内外研究现状 2

1.2.1 国内的发展现状 2

1.2.2 国外的发展现状 2

1.3论文工作的目的和意义 4

第2章 双夹板式码垛机器人手爪的总体设计方案 5

2.1本文主要研究的基本内容 5

2.2机械手爪基本形式的选择 6

2.3驱动机构的选择 8

2.4选择气压驱动的优势 9

2.5本章小结 11

第3章 码垛机器人手爪的设计计算 12

3.1概述 12

3.2手部设计要考虑的问题 12

3.3手部设计基本要求 12

3.4 典型的手部结构 13

3.5 机械手手爪的设计计算 13

3.5.1 机械手爪的类型及夹紧装置 13

3.5.2 手爪的夹紧力及驱动力的计算 13

3.5.3 气缸内径的计算 14

3.6本章小结 15

第4章 手爪结构的设计 16

4.1双板式手爪的机构设计 16

4.2零件的结构设计 17

4.3传动机构的机械设计 21

4.4本章小结 23

第五章 机械手爪的控制系统设计 24

5.1机械手爪的运动 24

5.2本章小结 25

结论 26

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

1.1论文研究背景

在最近的一二十年中，工业机器人一向代表的是一个具有很高科学技术的自动化生产设备。它的高科技体现在通过预期编程来执行任务，进行操作。在它身上，我们不仅能够发现人的聪慧才智，还能发现它对环境高度的适应性，在结构和本身的性能上兼备了人与机器的优势。机械手在大规模的经济领域中非常普及，纵观它的发展很可观，这些都依赖于它在任何环境下工作的能力都非常出色。随着目前的技术发展的越来越成熟，近年来工业机器人以保正高品质的生产的稳定性，同时在生产效率大幅提高，并降低缺陷率。作为一种发达的无法取代的生产设备，工业机器人还发展成为从一般工业转向汽车行业发展，除了加工金属类，食物，饮料，塑胶，3C，医疗药品等行业，机器人在绿色能源例如风能，太阳能能源，交通，建材，物流，甚至废物处理等行业有很大优势。

综上所述，工业机器人已经成为权衡一个国家的科学技术水平的高低和国家制造技术是否挤进世界前端的一个重要指标。

在特定条件下，可以将人手的动作极高还原的装置称为机械手。机器人模仿人手的动作的一部分，根据给定的程序，自动跟踪和需求捕获，处理或自动机构的操作。机械手之所以被称之为工业机械手，是因为他在工业生产中得到了很大的使用。

工业机器人是现代自动化控制领域的新技术应运而生，并已成为现代机械制造系统是这项新技术的一个重要组成部分，发展迅速，成为一门新学科——机器人工程。机器人的发展是基于他在工业生产中的活跃性并且越来越被我们所认可：首先，它可代替部分人工操作；其次，它可以根据该生产方法的要求，按照指定的程序，时间和位置，完成一个工件转移和处理；第三，它可以操作他的末端执行器来进行焊接和装配，极大地提高了工人的工作条件，在提高生产效率这一块有了明显的提升，并且加速了生产工业机械化的节奏更加自动化。因此，很多国家关注到了这一点，并且不惜投入大量的人力物力在这方面进行研究和应用。特别是在高温，粉尘，噪音和污染和放射性的场合，应用更加普遍。近几年。在中国也有快速发展，并取得了不小的成绩，受到机械行业的关注。

机器人是一个多功能的机器，可以自动地控制和重新编程改变，他有更多的自由度，它可以在不同的环境中完成搬运的工作。