机械手在很多生产制造行业中被广泛应用,它能模仿人类手和臂,可以按照指定的时间、速度到达指定的位置抓取、搬运物件,执行流水线工作;还有在高温、高压、低温、低压、水下作业、井下作业、易燃易爆、强紫外线等恶劣环境下,需要机械手取代人力,实现自动化生产。工业生产需要人工对吹泡机上的玻璃杯进行下料,由于车间温度很高,工作条件恶劣,操作工不能长期在此环境下工作,因此需要多名操作员24小时轮岗操作,既影响身体健康又降低了生产效率。设计一款机械手具有重要的意义。本文通过分析实际玻璃杯吹泡机生产线的需求,为减少劳动力的投资,对生产线中可以用机械手代替的部分进行分析、研究、实现。本设计在玻璃杯吹泡机生产线背景下,要设计一款机械手将吹泡机上未成形的玻璃杯从旋转轮盘取下并放在传送带的下料过程。本文借助博图V14开发软件对S7-1200PLC进行软件设计;使用东元伺服电机作为驱动设备进行传动设计;利用三维建模软件的Soildworks尺寸约束、几何约束等操作技巧和机械设计的连杆传动原理画出机械手的底座、机身、手臂、抓手等仿真图纸;然后用五金CNC数控车床加工出机械手零件,将各个零件进行组装、磨合、调试,使其更加灵活具有连贯性;使用MCGS触摸屏对整个机械手系统编写上位机界面,使系统各项数据能够监控管理,并且方便调试以及后期操作员的使用;通过将伺服电机伺服驱动器等组件进行线路搭建以及通信连接完成整个机械手控制系统和配电柜的构造。最后,对整个机械手系统进行实况模拟实验和现场操作测试。不但要不断提高控制的精度,还要对现场可能产生的外接因素对机械手实行保护设置,实现吹泡机下料的一系列自动化循环运转,节省生产线对劳动力的投资。本次设计难点在于下料过程中抓取的吹泡机上的玻璃杯在运动且具有一个角度变化,还有机械手硬件设计、组装与调试,尤其是抓手的设计。在经历多次仿真设计后,最终完成了此次设计的任务,完成四个自由度的机械手下料工作。