1、.電動機座加工自動線卸料機械手設計規格參數：抓重(最大抓重): 35公斤；自由度數: 2個；座標型式:圓柱座標手臂運動參數：大手臂回轉():90；小手臂升降(Z): 400mm手指夾持范圍: 孔徑250mm定位方式: 行程擋鐵驅動方式: 液壓電動機座加工自動線示意圖機械手，英文名mechanical hand，是指能模仿人手和臂的某些動作和功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。 工業機械手即在工業生產中所使用的機械手，是一種可編程序的自動機械手。它是在五十年代末出現，近年來迅速發展起來的重要的自動化裝置，是實現工業自動化的重要手段。目前，在各個生產領域，為了提高生產效率和

2、產品質量，實現安全生產，都采用了各種不同形式，不同功能的機械手。由于機械手的出現，在許多生產工藝中都代替了人工，使工業自動化有了較大發展，這不僅大大的提高了勞動生產率，改善了勞動條件，減輕了工人勞動強度，而且使成批生產有了質量技術保證，正因為如此，機械手的設計開發成了目前工業技術的重要課題。1.1 研究背景及發展現狀機械手在工業生產中廣泛的應用于機加工，鍛壓，鑄造，沖壓，焊接，裝配，噴漆，熱處理等各個行業，特別是在笨重，高溫有毒，放射性，多粉塵等惡劣危險的勞動環境中，機械手由于有顯著的優點而備受重視。以下是機械手在工業中的幾種典型應用： 1旋轉體零件生產流水線自動化方面 采用機械手在旋轉體零件

3、（如軸類、盤類、環類等）生產流水線上的機床之間傳送工件能夠提高生產線的自動化。國內已建成的這類自動線很多，如沈陽泵廠的深井泵軸承體加工自動線（環類），大連電機廠的4號和5號電動機軸加工自動線（軸類），上海拖拉機齒輪廠的齒坯加工自動線（盤類）等。加工箱體類零件的組合機床自動線，一般采用隨行夾具傳送工件，也有采用機械手的，如上海動力機廠的汽缸蓋加工自動線轉位機械手。2在實現單機自動化方面 1）各類半自動車床，有自動夾緊、進刀、切削、退刀和松開的功能，但仍需人工上下料。裝上機械手，可實現全自動生產，一人看管多臺機床。目前，機械手在這方面應用最多，如上海柴油機廠的曲拐自動車床和座圈自動車床機械手，大連

4、第二機床廠的自動循環液壓仿形車床機械手，沈陽第三機床廠的Y38滾齒機械手，青海第二機床廠的滾銑花鍵機床機械手等。由于這方面使用已有成熟的經驗，國內一些機床廠已在這類機床產品出廠時就附上機械手，或為用戶自行安裝機械手提供條件。 2）注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環，裝上機械手自動裝卸工件，可實現全自動生產。 3）沖床有自動上下料沖壓循環，裝上機械手上下料，可實現沖壓生產自動化。目前機械手在沖床上應用有兩個方面：一是160t以上的沖床用機械手的較多。如沈陽低壓開關廠200t沖床磁力起動器殼體下料機械手和天津拖拉機廠400t沖床的下料機械手等；二是用于多工位沖床，用作沖壓件工位間步進，如

5、上海第二汽車配件廠的燈殼沖壓生產線機械手（生產線中有兩臺多工位沖床）。 3.在鑄、鍛、焊等熱處理方面 在鍛造方面，機械手一般用做加熱爐，鍛壓機床或沖床的上下料和工件的傳送，其中包括多工位沖床的中間傳送。如：天津第二鍛造廠JS01通用機械手的精鍛機上下料。 在鑄造方面，機械手應用較多的是在熔模鑄造中，也用于澆鑄，造型，制芯及清理工作。美國Dochlcn-Jarvis工廠是使用工業機械手最多的，約12萬臺，主要用于從壓型中取出鑄件，然后用噴氣法清洗鑄件表面，該廠使用機械手后鑄件質量得到了很大提高，穩定性增強。 在焊接方面，焊接機械手也是應用較多的，這種機械手可分為點焊接機械手和弧焊接機械手。對于點

6、焊接機械手，其手臂能伸縮，俯仰，回轉，手腕能擺動，回轉，俯仰。至于弧焊接機械手，它的焊炬能作復雜三維曲線運動以調節焊接范圍。 4在裝配方面 工業機械手在裝配中的應用，是近幾年國內外研究和發展的一個重要方面，特別是在汽車制造業的汽車裝配自動化和彈藥裝配等危險作業上有很大的使用價值。目前裝配機械手正由串聯結構向并聯結構轉換。1.2 本課題研究目的及意義工業機械手具有許多人類無法比擬的優點，滿足了社會化大生產的需要，其主要優點如下： 1.能代替人從事危險、有害的操作。只要根據工作環境進行合理設計，選擇適當的材料和結構，機械手就可以在異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅

7、火等危險環境中勝任工作。 2.能長時間工作，不怕疲勞，可以把人從繁重單調的勞動中解放出來，并能擴大和延伸人的功能。人在連續工作幾小時后，總會感到疲勞或厭倦，而機械手只要注意維護、檢修，即能勝任長時間的單調重復勞動。 3.動作準確，因此可以穩定和提高產品的質量，同時又可避免人為的操作錯誤。 4.機械手特別是通用工業機械手的通用性、靈活性好，能較好地適應產品品種的不斷變化，以滿足柔性生產的需要。 5.機械手能明顯地提高勞動生產率和降低成本。 由于機械手在工業自動化和信息化中發揮了以上巨大的作用，世界各國都很重視工業機械手的應用和發展，機械手的應用在我過還屬于起步階段，就顯示出了許多的無法替代的優點

8、，展現了廣闊的應用前景。近十幾年來，機械手的開發不僅越來越優化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。 成品電動機機體形狀很復雜，從毛胚到成品需要完成很多道加工工序，各道工序及工序之間都要實現機體的移位及定位，這些工序如果全靠人工完成將大大增加工人的勞動強度，不僅使加工質量難以得到保證還增加了勞動的危險性。本課題的研究是為了設計出一種電動機機體加工自動線上用的輔助機械手，該機械手在機體加工自動線能完成上料，轉位和翻轉等多種功能，提高生產效率，降低勞動強度。1.3 本課題研究內容電動機座加工自動線，對提高當前我國中小型電機座加工自動化水平，提高生產效率，保證產品質量和減輕勞動強度具有重大意義。

9、現依UX16型電動機座加工自動線為例介紹其組成和工作原理，該自動線用于加工Y系列底腳式和法蘭式1-5號共20種規格電機座。電機座的材料為HT250，硬度為H B 143-180。工件毛坯上線，經鑊、鉆、攻、車端面、銑等15個工步完成電機座兩端止口、內孔、兩端端蓋螺孔、出線盒孔、吊環孔、固定定子孔、底腳孔及底腳平面的全部加工工序。工藝流程及總布局如圖1-1。圖1-1電動機座加工自動線示意圖全線有16臺機床，以立式為主，分成兩段，按工藝順序排列成一直線，全線布置諧調、敞開、整齊。全線兩段分別采用不同型式的隨行夾具，以便于輸送工件。兩種型式的隨行夾具除第I段的隨行夾具需更換卡爪外，都能適應20種規格

10、工件的安裝。兩段隨行夾具都采用了由機床下面返回的方式。兩段間用轉載機構相聯，實現I、II段之間的自動轉載。現分別介紹如下：第I段：由5臺(C1A-C4)立式機床組成，其始端和末端有隨行夾具升降機各一臺，前升降機的下一工位為裝料工位，由人工將工件毛坯裝到此工位的隨行夾具上。裝料工位上的氣動扳手自動扭轉隨行夾具上的三個爪子，使工件在隨行夾具上自動定心。本段隨行夾具共12個。C2和C3機床之間設有孔深檢查裝置J4，其立式檢查頭除檢查孔深外，還可起吹屑作用。隨行夾具和工件的輸送由一條貫穿全段的步距為1200毫米的棘爪步伐式輸送帶完成。當隨行夾具和工件輸送到本段卸料工位上后，由氣動扳手將工件松開。工件被

11、轉載裝置的卸料機械手抓走，而空載的隨行夾具被送入后升降機內，降到下端，由布置在床身最下層貫穿全段的步距為720毫米的棘爪步伐式返回輸送帶從后升降機內拖出。切屑排在床身中的容屑槽內。當容屑槽內裝滿切屑后，由人工排出線外。隨行夾具連同工件在各工位上分別夾緊：C1A, C1B, C4機床上為液壓夾緊，C2, C3機床上及J4檢查裝置上為機械彈簧夾緊。 第II段：由11臺機床組成(其中C8, C9, C11機床為臥式，其余為立式)，C8, C9兩臺機床的左面可調頭是一樣的，其中一個為備用，C73與C14機床完全一樣，用于精鏜內孔工序，其中一臺為備用。本段的首末兩端設有隨行夾具升降機各一臺，機床C6和C

12、7之間設有空氣冷卻裝置，以便排除粗撞后的切屑和切削熱，防止熱變形。在本段中，為了滿足生產率的要求，CB-C12等五臺機床用于完成鉆孔、攻絲工序。由于工序時間短，所以采用了單工位的形式，即一次加工一個工件。其余設備為雙工位，即一次加工兩個工件。為了使粗加工所產生的振動不影響精加工，以及為了使工件粗加工后除了強制冷卻外，尚有一段自然冷卻的時間，所以將粗世、粗銑與精世、精銑分開，設置在本段的兩端。本段隨行夾具共有35個。隨行夾具和工件的輸送，由一組貫穿全段的步距為1500毫米的雙工位的回轉桿步伐式輸送帶和一組布置在本段中間位置的步距為1200毫米的單工位回轉桿步伐式輸送帶完成。為了實現隨行夾具單雙工

13、位之間的轉換，在C7和C8, C12和C13機床之間設有前后推送裝置。本段有兩個橋梯，跨在前后推送裝置上。當隨行夾具連同工件輸送到卸料工位上后，全部加工完的工件由人工卸下，空載的隨行夾具被送入后升降機，降至下端，并由布置在床身最下層貫穿全段的棘爪步伐式返回輸送帶拖走。隨行夾具返回的情況見。切屑的排除，由一組貫穿全段的放在床身中層的往復刮板式排屑裝置來完成。切屑從冷卻裝置處自動排出線外。隨行夾具連同工件在各機床上分別夾緊，C70-C12為機械彈簧夾緊，其余為液壓夾緊。 在C15機床之后設置氣動測量裝置J1，用于積極測量內孔的尺寸精度(包括橢圓度與錐度)。如合格，自動線就繼續工作，接近超差或超差時發出信號，或換接備用的精撞床(C13或C14)，或使自動線予停。 轉載裝置：為了實現第I段、第II段之間工件裝卸自動化，設置了轉載裝置，它由卸料機械手、輸送裝置(包括前轉載輸送帶、翻轉工件用的轉位鼓輪和后轉載輸送帶)、裝料用的機械手三部分組成。全線電氣控制系統采用了三個主令控制器進行集中控制。全線有兩個中央操縱臺，設在第I段和第II段的始端以便各段能單獨工作。中央操縱臺上設有指示全線各運動部件工作狀態