综 述

进入21世纪，伴随着经济的高速发展，我国己经变成了名副其实的世界工厂，是世界上为数不多的具备全部工业产业体系的国家，随着我国对先进制造业的大力扶持与发展，对生产自动化的需求越来越大。基于中国巨大的消费市场，全世界的生产商必须以提高自己的技术来在中国市场占有一席之地。在经过了十几年的高速发展以后，以劳动密集型的制造业现状已经悄然发生改变，逐步向高端加工业发展，而生产自动化这场具有代表意义的革新在其中具有决定性作用^[1]。

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

机械手已被广泛用于航空、航天以及工业生产领域中，并取得较好的效果。现今的工业机械手可分为专用机械手和通用机械手两类。我国目前研制的工业机械手大多还是专用机械手。该机械手的结构形式比较简单，专用性强，仅附属于某台机床。虽然其有着通用机械手无法比拟的批量大，对某些设备（或者机加零件）的加工精确性高的优点，但就目前来看，专用机械手存在着适应性不强的弊端。这就要对其进行必要的改造，使其适应未来的工业发展的需要。

由于通用机械手改变工作程序较方便，特别适用于多品种、小批量的生产。通用机械手在工业生产中的应用只有三十年的历史，但这些装置在国外得到相当重视。所以设计生产使用数控机床、数控加工中心一类的较为高级的机加设备是迫在眉睫的。虽然目前我国的数控加工中心等大型设备还是依赖进口，但相信不久的将来我国必然会设计研制出自己的设备，这需要我们所有人的不懈努力。ensp;

这次设计的换刀机械手的主要任务是，完全模拟人手的换刀动作，给机床主轴提供相对转动实现夹紧、放松刀具的动作。

自动换刀装置是一种根据其配套的加工中心发出的指令从刀库中选择刀具并在刀库和主轴之间进行更换的装置。它主要是由负责储存刀具的储刀仓和负责进行和主轴之间更换刀具的换刀机械手所构成^[2]。一个设计合理的换刀机械手可以使加工中心缩短非切削时间，以此来保障加工中心的高生产效率从而达到降低单机生产成本、增加单机生产力水平的效果^[3]。

目前市场上的各种自动换刀机械手大部分都是根据机床生产厂家的要求，单独为每个不同的加工中心所订制的。而在纷繁复杂的市场当中，自动换刀装置的主要测试性能指标主只有两个，那就是换刀时间和可靠性。