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本文即以苏美达车轮公司轮毂数控切削加工生产线为研究对象，通过对公司车间轮毂数控切削加工中心工件上下料的分析和研究，运用机械设计与制造的相关理论和方法，设计出一套全新的工件上下料助力机械设备，改进原来的用手或者葫芦吊具搬运的方式，提出一套全新的工件上下料设备方案，以期达到节省工厂劳动力成本、缩短生产周期、提高产品质量、提高工人操作安全性等目的。
1.2 气动助力机械手技术及其特点
气动助力机械手是一种采用压缩空气作为动力源的辅助搬运设备，气缸在压缩空气的驱动下，通过类似于平行四边形杠杆的机械臂使夹具实现上升、下降运动，平行四边形结构能使夹具上表面保持水平状态不变，保证了搬运的稳定性。气缸能够平衡工件的自重，使搬运操作变得极为轻便，就像工件悬浮在空中一样，同时它在快速调节和精确定位方面显得尤为出色。它的气控回路简单，排气噪音小。
图1.1是一个典型的气动助力机械手，一个完整的气动平衡机械手一般由三个部分组成：助力机械手主体、末端执行机构（气爪）以及气动平衡系统。助力机械手的主体是辅助工件搬运的主要装置，它由支柱、回转体部分以及传动部分等组成。末端执行机构由手爪和操作手柄组成，负责对工件抓取。气动平衡系统由平衡气路，载荷转换逻辑气路和安全保护模块等组成，是实现机械手平衡的最重要的动力源。气动平衡系统用来平衡助力臂本身重量及搬运物的重量，载荷转换逻辑气路能够让气动助力机械手在有载状态和无载状态下实现平稳的切换。
图1.1 气动助力机械手
1.3 气动技术发展历程及国内外应用现状
1.4 本论文的主要内容
本文根据苏美达轮毂数控切削加工车间的实际情况，对现场加工步骤以及场地尺寸进行分析，提出了多种不同的助力机械手的机械结构设计方案，并从中挑选出一种最合适的方案进行详细设计，绘出该方案助力机械手结构的三文模型装配图及其各零部件工程图，以便于加工，同时对所设计的方案进行强度校核、可行性分析等，同时提出了助力机械手气动控制结构的设计方案思路。
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