PLC车床上下料机械手设计+CAD图纸(4)
2）通用机械手
具有独立控制系统，程序可变、动作灵敏、动作灵活多样的机械手。通用机械手的工作范围大，定位精度高，通用性强，使用于工件经常变换的中、小批量自动化生产。
工业机械手在工业生产中的应用
工业机械手在生产中的应用非常广泛，还可以归纳为以下的一些方面：
建造旋转零件体自动线方面
建造旋转零件体（轴类、盘类、环类零件）自动线，一般都采用机械手在机床之间传送工件。
在实现单机自动化方面
各类半自动车床，有自行夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，但仍需人工上下料，装上机械手，可实现全自动化生产。
注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手自动取料，可实现全自动生产。
冲床有自动上下冲压循环，机械手上下料可实现冲压上产自动化。
铸、锻、焊、热处理等方面
总的来说，由于工业机械手的特点满足了社会生产的需要，进而带来了经济效益。其特点：
(1)对环境的适应性强，能代替人从事危险，有害的操作，在长时间对人体有害的场所，机械手不受影响。
(2)机械手能持久、耐劳、可以把人从单调的繁重的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。
(3)动作准确，可保证稳定和提高产品的质量，同时可避免人为操作的错误。
(4)通用性灵活性好，特别是通用机械手，能适应产品品种迅速变化的要求，满足柔性生产的需要。
(5)采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低成本。
设计方案的论证
本机械手主要与数控机床组合最终形成生产线，实现加工过程的自动化和无人化。通过分析针对主控车床的生产加工过程，拟定了机械手的运动过程，由手部夹紧松开、机械手臂横臂伸缩、机械手立柱升降、机械手立柱旋转4个自由度组成，并且手部夹紧松开、机械手横臂伸缩、机械手立柱升降采用液压驱动，立柱的旋转由步进电机带动旋转。其控制方式采用PLC控制，选用西门子S7-200型，使其能够实现自动夹取工件，并将工件装进车床主轴，并且返回安全位置，待工件加工完成后再将工件取下，放回物料传送带上，已达到设计目的与要求。
机械手的主要性能参数有如下：
操纵力（又称臂力或负荷）即抓取和夹持工件的重量，操作力与机械手不仅与工件的重量有关还与工作时的运行速度有关，在设计时往往要考虑在一定速度下的操纵力。
反应速度：机械手在全行程下每一个工作阶段的最大操作速度。
行程：机械手运动行程的范围。
定位精度：机械手工作位置设定及重复定位的精度。
定位方法：对机械手的工作定位设定、控制的方式。
自由度数目：指整机、手臂及手腕共有的运动自由度数目，一般给出坐标形式。
传动方式：动力源或传动系统的选择。有电、气、液等多种动力源为机械手提供传动方式。
大小和重量：机械手的尺寸及极限重量。
安全性：要考虑控制系统及传感部分的故障及失效及工作的可靠性。
程序控制方式及容量：工作状态的设计、控制与运行方式，以及拓展空间。
其它：如寿命、安全性、可靠性、使用动力源、成本等。
机械手的总体结构设计
机械手总体结构可选用方案比较
工业机器人的结构形式主要有直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构，关节型结构四种。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下：