《蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（54頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 專業(yè)： 任務(wù)起止時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1、實(shí)際調(diào)研，收集相關(guān)資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 1— 3 周。 2、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)機(jī)械手的總圖， 4— 7 周。 3、設(shè)計(jì)機(jī)械手的升降缸，迴轉(zhuǎn)缸，定位缸結(jié)構(gòu)圖； 8— 11 周。 4 設(shè)計(jì)所有零件的工作圖； 12— 13 周。 5、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯； 14— 16 周。 注：要求全部用計(jì)算機(jī)繪圖和打印 文稿（交打印件和電子稿） 資料： 1、工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)手冊(cè)； 2、非標(biāo)設(shè)計(jì)手冊(cè)； 3、液壓與氣壓傳動(dòng)； 4、相關(guān)的技術(shù)資料。 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 系主任意見(jiàn)： 簽名： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 專業(yè)： 任務(wù)起止時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手 指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 該課題源于生產(chǎn)實(shí)踐，該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，態(tài)度端正，能把 所學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)運(yùn)用設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本合理，設(shè)計(jì)論文論述較正確、格式較規(guī)范，基本能正確運(yùn)用所學(xué)基本知識(shí)，完成任務(wù)要求，可以參加答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 該同學(xué)論文格式較規(guī)范，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了一定了解，設(shè)計(jì)符合任務(wù)書(shū)要求，所做畫(huà)紙符合基本要求，但在圖紙的繪制和尺寸的標(biāo)注需要改進(jìn)，修改后建議參加答辯。 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)閱教師職稱： 答辯委員會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 該同學(xué)的設(shè)計(jì)符合“ 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”的要求，任務(wù)量適中，答辯表述基本清晰，尚能回答大多數(shù)提問(wèn)，概念較清楚，設(shè)計(jì)的內(nèi)容基本合理，無(wú)原則性錯(cuò)誤，掌握了一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。符合學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。 答辯委員會(huì)評(píng)定，該生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)椋? 答辯委員會(huì)主席簽名： 職稱： 年 月 日 教務(wù)處制表 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手機(jī)械部分設(shè)計(jì) 摘 要 最近，全球內(nèi)帶有夾子夾子或手的機(jī)械手系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展起來(lái)了，多種方法應(yīng)用其上，有擬人化和非擬人化的，不僅調(diào)查了 這些系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，而且還包括其必要的控制系統(tǒng)，如同人手一樣，這些機(jī)械人系統(tǒng)可以用它們的手去抓不同的物體，而且不用改換夾子，這些機(jī)械手具備特殊的運(yùn)動(dòng)能力比如小質(zhì)量和小慣量，這使被抓物體在機(jī)械手的工作范圍內(nèi)做更復(fù)雜、更精確的操作變得可能。這些復(fù)雜的操作被抓物體繞任意角度和軸旋轉(zhuǎn)。 本論文介紹了用于夾持蠟?zāi)C(jī)械手的設(shè)計(jì)。它采用液壓驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)位程序控制，動(dòng)作平穩(wěn)，控制方便。本論文主要闡述該機(jī)械手的夾緊、伸縮、升降和回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。首先從機(jī)械手的基礎(chǔ)知識(shí)介紹有關(guān)機(jī)械手的組成、分類、臂部設(shè)計(jì)、液壓控制的多種方案，再?gòu)?本次設(shè)計(jì)所要求的功能原理設(shè)計(jì)開(kāi)始，對(duì)于不同的方案加以比較和論證，從中可確定出最優(yōu)方案，并采用其方案，在對(duì)其的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)其驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力力矩進(jìn)行計(jì)算。著重闡述了機(jī)身的設(shè)計(jì)，具體闡述了機(jī)械手的設(shè)計(jì)原則和步驟，分析了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，并對(duì)機(jī)械手的平穩(wěn)性及定位精度給予詳細(xì)的論述。設(shè)計(jì)并分析了該機(jī)械手所用的液壓控制的方法和過(guò)程。由于經(jīng)驗(yàn)不足，知識(shí)有限，難免有誤，有待改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 液壓；機(jī)械手；液壓缸 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ax or a of on of as to do as in s a to to a It to a of s of in in in of a a to to in as to it’s of of as to it’s of in a of to of of is do 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 to 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目錄 摘 要 ......................................................... I ...................................................... 1 章 緒論 .................................................... 1 械手在生產(chǎn)中的作用 ................................. 1 械手國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ............................... 1 文研究的內(nèi)容 ......................................... 2 第 2 章 蠟?zāi)C(jī)械手的總功能原及方案的選擇與確定 .................. 4 能原理設(shè)計(jì) ........................................... 4 選方案 ............................................... 5 案一 ............................................ 5 案二 ............................................ 5 案選取 ............................................... 6 第 3 章 機(jī)械手總體方案總結(jié) ...................................... 7 動(dòng)方案的確定 ......................................... 7 格參數(shù) ............................................... 7 構(gòu)特點(diǎn) ............................................... 7 取機(jī)構(gòu) .......................................... 7 臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) ................................ 8 臂的升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) ................................ 8 它裝置 .......................................... 8 械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) ................................... 9 第 4 章 機(jī)械手的各部分設(shè)計(jì) ..................................... 10 臂部分設(shè)計(jì) .......................................... 10 臂部分設(shè)計(jì)要求 ................................. 10 臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) .......................................... 12 轉(zhuǎn)缸的選取 ..................................... 12 轉(zhuǎn)缸主要參數(shù)計(jì)算 ............................... 13 臂升降運(yùn)動(dòng) .......................................... 15 降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置形式 ............................. 15 壓缸主要參數(shù)的確定 ............................. 16 第 5 章 機(jī)械手的其它部分裝置 ................................... 18 程位置檢測(cè)裝置 ...................................... 18 位缸 ................................................ 18 結(jié)論 .......................................................... 20 參考文獻(xiàn) ...................................................... 21 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 致 謝 ......................................................... 22 附錄 .......................................................... 23 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 第 1章 緒論 械手在生產(chǎn)中的作用 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。新世紀(jì)，生產(chǎn)水平及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械 工業(yè)的快速發(fā)展?，F(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。然而在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。單靠人力將這些不連續(xù)的生產(chǎn)工序銜接起來(lái)，不僅費(fèi)時(shí)而且效率不高。同時(shí)人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)失誤及傷害。顯然，這嚴(yán)重影響制約了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率和自動(dòng)化程度。機(jī)械手的應(yīng)用很好的解決了這一情況，它不存在重復(fù)的偶然失誤，也能有效的避免了人身事故。 在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用具有以下意義： 1. 可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度 應(yīng)用機(jī)械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī) 器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。 2. 可以改善勞動(dòng)條件、避免人身事故 在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的。而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件。同時(shí)，在一些動(dòng)作簡(jiǎn)單但又重復(fù)作業(yè)的操作中，以機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。 于有節(jié)奏的生產(chǎn) 應(yīng)用機(jī) 械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床和綜合加工自動(dòng)生產(chǎn)線上目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。 械手國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 目前國(guó)內(nèi)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度， 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。 國(guó)外機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快。 目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來(lái)完成規(guī)定的操作。國(guó)外機(jī)械數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作 相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。 目前世界高端工業(yè)機(jī)械手均有高精化，高速化，多軸化，輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。定位精度可以滿足微米及亞微米級(jí)要求，運(yùn)行速度可以達(dá)到3M/S，量產(chǎn)產(chǎn)品達(dá)到 6 軸，負(fù)載 2產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破 100重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時(shí)，隨著機(jī)械手的小型化和微型化，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)突破傳統(tǒng)的機(jī)械領(lǐng)域，而向著電子信息、生物技術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高 端行業(yè)發(fā)展。 目前我國(guó)機(jī)械手的研發(fā)和應(yīng)用還處在一個(gè)發(fā)展的階段，跟美國(guó)日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距，很多產(chǎn)品還需進(jìn)口，特別是高靈活、高精度的機(jī)械手。要使我國(guó)機(jī)械工業(yè)更進(jìn)一步在發(fā)展壯大，就必須提高其自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，將人手操作變?yōu)闄C(jī)械手操作。同時(shí)，國(guó)家應(yīng)加大對(duì)機(jī)械手及機(jī)器人的研發(fā)投入，積極開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，從根本上解決對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的進(jìn)口需求。 文研究的內(nèi)容 在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域里，蠟?zāi)Ｖ茪な鞘种匾墓ぷ鳝h(huán)節(jié)，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化將大大提高生產(chǎn)效率，減少成本并且避免造成對(duì)人體的危害 。工業(yè)機(jī)械手就是為了實(shí)現(xiàn)這些環(huán)節(jié)的自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的。 自動(dòng)化蠟?zāi)Ｖ茪ぱb置是蠟?zāi)＜?jīng)過(guò)定向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順次地由機(jī)械手把它夾取送去沾水玻璃、噴砂，并把工件取走放置下一個(gè)工位。如工件易損壞，形狀復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，則往往通過(guò)人工定位后，再有機(jī)械手進(jìn)行制殼工作。 目前我國(guó)研制使用的工業(yè)機(jī)械手大多數(shù)是屬于專用機(jī)械手，僅有少量的通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手改變工作程序比較方便，特別適用于多品種、小批量的生產(chǎn)。 通用機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用只有二十來(lái)年的歷史。這些裝置在國(guó) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 外得到相當(dāng)重視，到七十年代，其品種和數(shù)量 都有很大的發(fā)展，并且研制出了各種具有感覺(jué)器官的工業(yè)機(jī)器人。 我所設(shè)計(jì)的是蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手。屬于圓柱坐標(biāo)式，全液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，具有手臂升降，收縮，回轉(zhuǎn) 3 個(gè)自由度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手部，手臂伸縮機(jī)構(gòu)，手臂升降機(jī)構(gòu)，手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。它的工作過(guò)程是手臂伸出夾緊蠟?zāi)２⑹栈?，沾取水玻璃，噴砂，重?fù)沾取噴砂 3 次，送到下一工位并復(fù)位。 圖 1模制殼置示意圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 第 2章 蠟?zāi)C(jī)械手的總功能原及方案的選擇與確定 能原理設(shè)計(jì) 功能原理設(shè)計(jì)是針對(duì)某一確定的功能要求，尋求一些物理效應(yīng)并且借助某些作用原理來(lái)求得一些實(shí)現(xiàn)該原理的解法原理。其特點(diǎn)是對(duì)于某一產(chǎn)品的特定的工作能力進(jìn)行抽象化描述，是指某一機(jī)器所有的轉(zhuǎn)化能量特性和其他物理特性。其描述方法較像工程學(xué)中常用的“ 黑箱”法來(lái)描述。 任何一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中都有輸入和輸出，把技術(shù)系統(tǒng)抽象成黑箱。起輸入用物料流 M、信息流 S、和能量流 E、來(lái)描述其輸出用相應(yīng)的 M`、 S`和E`來(lái)描述。 操作指令 S S’ 顯 示 物 料 M M’蠟?zāi)Ｖ茪? 電 氣 能 E 功能原理設(shè)計(jì)是一種綜合。綜合是不能有任何方法可循的。它能要求解決的問(wèn)題是有很多 解的問(wèn)題。它既不是只有唯一解，又不是絕對(duì)無(wú)解，而且也很難得到絕對(duì)理想的解。一般來(lái)說(shuō)，在構(gòu)思階段，應(yīng)盡可能收集各種可能的解法，以便在眾多的解法中選出較多滿意的解決方法來(lái)。 總功能分解成若干個(gè)功能元素為： 夾持 → 松開(kāi) → 伸 → 縮 上升 → 下降 → 轉(zhuǎn)位 → 復(fù)位 根據(jù)仿生學(xué)的原理，機(jī)械手的功能單元可以分為： A：手指 —— 夾緊、松開(kāi)工件； B：手臂 —— 伸縮使工件沿直線運(yùn)動(dòng)； C：升降缸機(jī)體 —— 升降手臂，回轉(zhuǎn)手臂； D：回轉(zhuǎn)馬達(dá) —— 回轉(zhuǎn)、定位； E：控制部分 —— 控制各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 選方案 根據(jù)工作要求設(shè)想方案如下 案一 底座連接回轉(zhuǎn)缸實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)缸連接伸縮缸實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，用滑軌和伸縮缸固定夾緊缸實(shí)現(xiàn)水平伸縮作用，夾緊缸連接手抓抓取被加工件。如圖所示 2 圖 1案一 案二 升降缸固定固定在地面實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，升降缸上連接回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)缸上連接伸縮缸實(shí)現(xiàn)手臂水平伸縮，伸縮缸連接夾緊缸夾取零件。如圖 2示： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 圖 1案 案選取 方案一重心不好確定，且連接件復(fù)雜。 方案二采用圓柱坐標(biāo)系，工作原理簡(jiǎn)單，工作效率高，便于加工。所以選擇方案二。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 第 3章 機(jī)械手總體方案總 結(jié) 動(dòng)方案的確定 考慮到圓柱坐標(biāo)式的占地面積小而動(dòng)作范圍大的特點(diǎn)，決定采用圓柱坐標(biāo)式。該機(jī)械手的抓取工件為外圓形木桿，此機(jī)械手就由手臂升降，伸縮，回轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，才能滿足蠟?zāi)Ｖ茪さ膭?dòng)作要求。 格參數(shù) 表 2數(shù)表 自由度 范圍 速度 停止位置數(shù) 手臂伸縮 50050mm/s 2 手臂升降 60000mm/s 2 手回轉(zhuǎn) 180? 120 /s? 2 臂力 克 定位精度 ± 3 毫米 坐標(biāo)形式 圓柱坐標(biāo) 驅(qū)動(dòng)源 液壓驅(qū)動(dòng) 控制方式 程序控制 構(gòu)特點(diǎn) 取機(jī)構(gòu) 因夾持工件不大，故 選用 二指回轉(zhuǎn)型手 爪 ，其驅(qū)動(dòng)手爪夾緊松開(kāi)的拉緊裝置，采用雙作用式單桿活塞液壓缸。手爪設(shè)計(jì)為固定。當(dāng)液壓缸收縮時(shí)為夾緊工件。 機(jī)械手伸縮運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) : 此機(jī)械手手臂伸縮采用雙作用式單杠活塞油缸，伸縮動(dòng)作是由活塞桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，缸體固定不動(dòng)，其伸縮行程為 500 毫米，缸體直接安裝在回轉(zhuǎn)連接件上，因?yàn)槌惺茏饔昧π。直鄣膭偠却?，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。油缸的輸油管路固定油管形式，避免外露且安裝方便。在手臂伸出端安裝可調(diào) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 的定位螺釘，確保送料精度。 臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) 手臂的回轉(zhuǎn)采用單片式液壓擺動(dòng)馬達(dá)，油缸擺角為 180 度，使用在180 度以內(nèi)，回轉(zhuǎn)油缸的動(dòng)片與輸出軸固聯(lián)，輸出軸通過(guò)鍵與回轉(zhuǎn)連接件連接，回轉(zhuǎn)油缸的殼體與手臂坐固聯(lián)，當(dāng)回轉(zhuǎn)油缸的動(dòng)片回轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)輸出軸自轉(zhuǎn)。從而帶動(dòng)手臂坐也繞 O—— O 軸線回轉(zhuǎn)，即為手臂的水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 臂的升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 手臂的升降采用了雙作用式單桿活塞油缸。其升降行程為 300 毫米，為了增加升降部分結(jié)構(gòu)的剛性，導(dǎo)向性能好，采用了直徑為四柱式導(dǎo)向桿結(jié)構(gòu)，工作時(shí)能平穩(wěn)升降。由于導(dǎo)向桿的存在使活塞桿免受因偏重力矩所造成的彎曲，在此處活塞桿只受到壓力作用。 它裝置 為使機(jī)械手的臂部作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠精確定位，在回轉(zhuǎn) 部位裝有定位油缸，它是單作用式活塞油缸，在活塞桿的端部作成斜楔式。當(dāng)臂部每轉(zhuǎn)過(guò) 60 度后的終止位置，通過(guò)電信號(hào)控制二位三通電磁閥接通工作油路，使起定位銷作用的活塞桿動(dòng)作，插入到裝在中心齒輪上的帶有斜楔槽的定位擋塊中，使手臂精確定位。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 2壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖 機(jī)械手的動(dòng)作順序：液壓系統(tǒng)工況分析伸縮缸伸長(zhǎng)至工件處 ? 加緊缸取件 ? 伸縮缸收縮至原位處 ? 定位缸電磁閥通電收縮 ? 回轉(zhuǎn)缸回轉(zhuǎn) 60度 ? 定位剛電磁閥斷電復(fù)位，回轉(zhuǎn)缸被定位 ? 電磁閥 3 通電伸縮缸伸長(zhǎng)? 電磁閥 6 通電，升降缸下降 ? 下降到位后， 5 通電升降缸上升 ? 電磁閥 4 通電伸縮缸收縮到位 ? 電磁閥 9 通電，定位缸得電松開(kāi) ? 電磁閥 1通電轉(zhuǎn)動(dòng) 60 度 ? 定位剛電磁閥斷電復(fù)位，回轉(zhuǎn)缸被定位 ? 電磁閥 3 通電伸縮缸伸長(zhǎng) ? 電磁閥 6 通電，升降缸下降 ? 下降到位后， 5 通電升降缸上升 電磁閥 4 通電伸縮缸收縮到位 ? 電磁閥 9 通電，定位缸得電松開(kāi) ?電磁閥 2 通電轉(zhuǎn)動(dòng) 60 度 如此循環(huán) 3 次后完成工藝過(guò)程 ? 回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)動(dòng) 120度放置工件工作循環(huán)完畢。 上述動(dòng)作均由電磁換向閥實(shí)現(xiàn)，用行程開(kāi)關(guān)和時(shí)間繼電器、步進(jìn)選線器等電器控制電磁鐵線圈通斷電，使電磁鐵按程序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 第 4章 機(jī)械手的各部分設(shè)計(jì) 臂部 分 設(shè)計(jì) 手臂 是機(jī)械手完成各項(xiàng) 動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也是其運(yùn)動(dòng)部分的主體。 在上面分析了機(jī)械手的四種坐標(biāo)形式，綜合這四種坐標(biāo)形式運(yùn)動(dòng)的目的，是想達(dá)到人的手臂的功能，但是目前技術(shù)還是做不到的，因而把運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為直線移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣臂部的結(jié)構(gòu)也就比較簡(jiǎn)單了。臂部和機(jī)座相連，可固定在地面上、機(jī)器上或懸掛在橫梁滑道上以及可行走的機(jī)架上。臂部前端連接腕部或直接連接手部。 手臂 的作用在于將手爪移動(dòng)到所需的位置和承受工件、手部和腕部的重量。所以，臂部的結(jié)構(gòu)性能、工作范圍、承載能力和動(dòng)作位置精度直接影響機(jī)械手的工作性能。 手臂 一般有以下幾部分組成： 1. 動(dòng)作元件：如直線缸、回轉(zhuǎn)缸、齒輪齒條、連桿凸輪 …… 等，它是驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的元件。動(dòng)作元件與驅(qū)動(dòng)源相配合，就能實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。 2. 導(dǎo)向裝置：手臂在靜止?fàn)顟B(tài)，要承受由夾持工件重量所產(chǎn)生的彎曲力 ，以及由于載荷不平衡而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩 M。在運(yùn)動(dòng)時(shí)又有一個(gè)慣性力，為保證手爪的正確位置和動(dòng)作元件不受較大的彎曲力，手臂必須設(shè)置導(dǎo)向裝置。 3. 手臂 ：手臂上的動(dòng)作元件、導(dǎo)向裝置和其他裝置都要安裝在臂上，起支承、連接和承受外力的作用。所以需要臂具有足夠的剛性，以免承重后發(fā) 生形變產(chǎn)生顫動(dòng)。 4. 其他裝置：如管路、冷卻裝置、位置檢測(cè)機(jī)構(gòu) …… 等。 臂部分設(shè)計(jì)要求 手臂部分 設(shè)計(jì)首先要求實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)，需要滿足下列幾項(xiàng)要求。 1． 手臂部分 應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕 根據(jù)上述要求，在設(shè)計(jì)手臂時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行撓度計(jì)算，其變形量應(yīng)小于許可變形量。我們知道懸臂梁（應(yīng)當(dāng)指出機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)不是懸臂梁）的撓度計(jì)算公式 [4]為： 33J? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 式中： Y —— 撓度； E —— 彈性模數(shù)； Q —— 載荷； J —— 慣性矩； L —— 懸臂長(zhǎng)。 從上式可知，撓度與載荷、懸臂長(zhǎng)成正比，而與彈性模數(shù)、慣性矩成反比。在 Q 與 L 值已確定的情況下，只有增大 E J 值，才能減少梁的彎曲變形，而碳鋼和合金鋼的 E 值差別不大，在 66 ? 之間。所以，為了提高剛度，從材質(zhì)上考慮意義不大，主要應(yīng)選用慣性矩 J 大的梁。現(xiàn)把幾種常用梁的慣性矩列表比較如下（見(jiàn)表 2 從表 2知，在截面積和單位重量基本相同的情況下，鋼管、工字鋼和槽鋼的慣性矩要比圓鋼大得多，所以，機(jī)械手中常用無(wú)縫鋼管作導(dǎo)向桿，用工字鋼或槽鋼作支撐板。這樣既提高了手臂的剛度，又大大減輕 了手臂的自重。但由于本課題中臘模制殼機(jī)械手各處受力均不大，可直接采用夜壓缸自體承受應(yīng)力。 設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該采取以下措施： （ 1）在設(shè)計(jì) 手臂部分 時(shí)，元件越多，間隙越大，剛性就越低因此應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。要全面分析各尺寸鏈，在要求高的部位合理確定補(bǔ)償環(huán)，以減少重要部位的間隙，從而提高剛性。 （ 2）全面分析手臂的受力情況，合理分配給手臂的各個(gè)部件，避免不利的受力情況出現(xiàn)； （ 3）水平放置的手臂，要增加導(dǎo)向桿的剛度，同時(shí)提高其配合和相對(duì)位置精度，使導(dǎo)向桿承受部分或大部分自重和抓取重量； （ 4）提高活塞和剛體內(nèi)部配合精度 ，可以提高手臂在前伸縮時(shí)的剛性。 2． 手臂 運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍的要求來(lái)決定的。確定了生產(chǎn)節(jié)拍和行程范圍，就確定了手臂的運(yùn)動(dòng)速度（或角速度）。在一般情況下，手臂的移動(dòng)和回轉(zhuǎn)均要求勻速運(yùn)動(dòng)（ 為常數(shù)），但在手臂的起動(dòng)和終止的瞬間，運(yùn)動(dòng)是變化的。為了減少?zèng)_擊，要求起動(dòng)時(shí)間的加速度和終止前的減速度不能太大，否則引起沖擊和振動(dòng)。手臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程曲線如圖 2示。 手臂回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力矩為： () J J ? ??? ? ? ?慣式中： ? —— 角加速度； ?? —— 起動(dòng)或制動(dòng)前后的角速度差； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 J —— 臂部回轉(zhuǎn)對(duì)回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 臂部零件對(duì)其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； ?J —— 臂部零件作為其重心位置的質(zhì)點(diǎn)對(duì)臂部回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 2??? —— 回轉(zhuǎn)半 徑。 計(jì)算以把形狀復(fù)雜的零件劃分為幾個(gè)簡(jiǎn)單的幾何形狀來(lái)計(jì)算。在有關(guān)書(shū)中可分別查出其 從上述公式可知，減少慣性力矩，可采用下列措施： （ 1） 減少手臂運(yùn)動(dòng)部件的重量，如采用鋁合金等輕質(zhì)材料； （ 2） 減少手臂運(yùn)動(dòng)件的輪廓的尺寸，使手臂結(jié)構(gòu)緊湊小巧； （ 3） 減少回轉(zhuǎn)半徑，在按排動(dòng)作順序時(shí)，一般是先縮會(huì)再回轉(zhuǎn)或盡可能在較小前伸位置下進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作。 （ 4） 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中加緩沖裝置。 3． 手臂部分 動(dòng)作要靈活 要使手臂運(yùn)動(dòng)輕快靈活，手臂的結(jié)構(gòu)必須 緊湊小巧，或在運(yùn)動(dòng)臂上加滾動(dòng)軸承或采用滾珠導(dǎo)軌。對(duì)于懸臂式機(jī)械手手臂上零件的布置要合理，以減少回轉(zhuǎn)升降支撐中心的偏重力矩。不然，會(huì)引起手臂振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使手臂與立柱卡住別壞。對(duì)于雙臂同時(shí)操作的機(jī)械手，應(yīng)使兩臂布置盡量對(duì)稱以達(dá)到平衡。 4．位置精度要高 手臂的剛性好，偏重小，慣性力小，則位置精度就容易控制，所以設(shè)計(jì)手臂時(shí)要周密考慮和計(jì)算，還要合理的選擇機(jī)械手的坐標(biāo)形式。一般來(lái)說(shuō)，直角和圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手位置精度較高；關(guān)節(jié)式機(jī)械手的位置最難控制，精度差；在手臂上加設(shè)定位裝置和自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，來(lái)控制手臂運(yùn)動(dòng)的位置精度 ；還要減少或消除各傳動(dòng)、嚙合件的間隙。 臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 手臂的運(yùn)動(dòng)，除了手臂的前后伸縮運(yùn)動(dòng)外還有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手，它的臂部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是一種單回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有的機(jī)械手不是單回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而是復(fù)合式的運(yùn)動(dòng)，在此不考慮復(fù)合運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)單回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以有以下幾種方案。 轉(zhuǎn)缸的選取 1. 回轉(zhuǎn)缸 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 回轉(zhuǎn)缸又稱擺動(dòng)缸。應(yīng)用回轉(zhuǎn)油缸要比齒輪齒條帶動(dòng)機(jī)械手回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕巧美觀。但是，由于回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸體之間配合精度要求較高，加工比較困難，如果精度達(dá)不到要求，就會(huì)造成嚴(yán)重泄漏，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須嚴(yán)加密封。 2. 齒輪齒條直 線缸回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)齒輪齒條結(jié)構(gòu)是通過(guò)齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪回轉(zhuǎn)，其驅(qū)動(dòng)源可以是液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)。 3. 回轉(zhuǎn)油缸行星齒輪結(jié)構(gòu) 它是由回轉(zhuǎn)油缸（擺角 ?230 ），動(dòng)片與轉(zhuǎn)軸固接在一起，轉(zhuǎn)軸用鍵與行星齒輪聯(lián)結(jié)，中心輪套在基座上，中心輪是固定不動(dòng)的?；剞D(zhuǎn)油缸與手臂固結(jié)在一起。驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)油缸回轉(zhuǎn)又帶動(dòng)手臂繞 回轉(zhuǎn)，形成轉(zhuǎn)臂，故行星輪，中心輪和手臂組成一個(gè)行星輪系。 轉(zhuǎn)缸主要參數(shù)計(jì)算 通過(guò)對(duì)以上幾種方案的了解和論證，單片式液壓擺動(dòng)馬達(dá)的方案最優(yōu)。其結(jié)構(gòu)如圖 3示 ： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 圖 3機(jī)械手的臂部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)采用直接通過(guò)軸輸出結(jié)構(gòu)。 M M + M?驅(qū) 動(dòng) 慣 封 00 J = J t? ????慣所以按照分塊計(jì)算慣性力矩有以下結(jié)果： 22m 1 . 2 1 . 2 1 . 2J 0 . 4 4 0 . 3 5 0 . 0 5 3 9? ? ? ?22m 3 3 3J 0 . 3 4 0 . 2 8 5 0 . 0 2 7 6? ? ? ?22m 4 4 4J 0 . 2 8 0 . 2 4 0 . 0 1 6 1? ? ? ?22 . 5 0 . 3 7 0 . 3 4 3? ? ? ?物 物 物 22m 1 . 2 1 . 2 1 . 2J 0 . 4 4 0 . 3 5 0 . 0 5 3 9? ? ? ?導(dǎo)向桿按照對(duì)稱長(zhǎng)桿慣性矩計(jì)算公式計(jì)算 [2]有： 中心點(diǎn)右側(cè) 211 1 1 0 . 2 1J 2 a 2 0 . 3 4 0 . 2 1 0 . 0 3 5 =33m ? ? ?2導(dǎo)導(dǎo) 導(dǎo) 導(dǎo)（ + ） （ ） 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 中心點(diǎn)左側(cè) 21 1 0 . 2 1J 2 a 2 0 . 3 5 0 . 2 1 0 . 0 3 5 =33m ? ? ?2導(dǎo)導(dǎo) 2 導(dǎo) 導(dǎo) 2（ + ） （ ） 于液壓缸長(zhǎng)徑比大于 5所以按照細(xì)長(zhǎng)桿慣性矩計(jì)算公式計(jì)算有： 中心點(diǎn)右側(cè) 211J r 1 . 8 0 . 2 = 0 . 0 2 433m? ? ? ?2缸 1 缸 1 缸 1 ）中心點(diǎn)左側(cè) 211J r 3 . 6 0 . 2 = 0 . 0 4 833m? ? ? ?2缸 2 缸 2 缸 2 ）所以 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算有： m 1 . 2J J . . . . . . . J = 0 . 7 2? ? ?總 缸 2 （ 取 計(jì) 算 值 上 限 ）系統(tǒng)給定動(dòng)作時(shí)間為 2s，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為6?，設(shè)定加速時(shí)間為 15= = = = = 5 = / 2 1 2 t 1 2 1 2? ? ? ? ? ??? ???? 所以查閱《液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)》可以選擇 又有液壓馬達(dá)的工作效率為設(shè)為 = 有需要實(shí)際輸出 M=2Kg m /s 通過(guò)驗(yàn)算有該馬達(dá)當(dāng)輸入壓力 0 5 M 1 臂升降運(yùn)動(dòng) 一般圓柱坐標(biāo)式，直角坐標(biāo)式有升降運(yùn)動(dòng)，球坐標(biāo)式有時(shí)為了增加提高高度，也有升降運(yùn)動(dòng)。由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手采用的圓 柱坐標(biāo)式，所以，手臂的升降運(yùn)動(dòng)是必不可少的。 降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置形式 1．升降機(jī)構(gòu)設(shè)在機(jī)座內(nèi) 對(duì)于中小型規(guī)格機(jī)械手，多采用這種結(jié)構(gòu)，手臂靠自重下降。 2．升降機(jī)構(gòu)設(shè)在機(jī)座上方 一些機(jī)械手的升降行程比較大，需設(shè)計(jì)立柱式結(jié)構(gòu)，支撐升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其輪廓尺寸相對(duì)比較大。但是在升降行程較大的情況下，手臂懸伸在最大位置時(shí)，使手臂對(duì)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的偏重力矩很大，不利于升降運(yùn)動(dòng)。 3．升降機(jī)構(gòu)放在可縮放的機(jī)構(gòu)的平臺(tái)上 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)機(jī)形高度可以較低，手臂的高度大致就是機(jī)械 手的高度，手臂回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以較小，不需升降導(dǎo)向支撐，結(jié)構(gòu)比較緊湊，提升行程大。 4．升降機(jī) 構(gòu)采用單作用單出桿液壓缸 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手手臂升降機(jī)構(gòu)也采用直線缸，它的結(jié)構(gòu)如圖 2設(shè)有導(dǎo)向柱，其導(dǎo)向性能好，剛性大，工作平穩(wěn)，活塞桿頂部為球鉸。 通過(guò)對(duì)以上幾種方案的了解和論證，帶有導(dǎo)向桿的立柱式伸縮缸方案最優(yōu)。該機(jī)械手的臂部升降采用四導(dǎo)向桿立柱式伸縮缸結(jié)構(gòu)。 壓缸主要參數(shù)的確定 + + + +F F F F F F? 工 回導(dǎo)總 封 慣 升降缸的工作力 密封處的摩擦力 ''= F F = 0 . 0 3 12封 總 此處有系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)間為 2s，行程 300動(dòng)時(shí)間 s 0 . 3 v 0 . 1 5v = = = 0 . 1 5 m / s a = = = 0 . 7 5 m / t 0 . 2?? = G a = 1 8 0 . 3 0 . 7 5 = 1 3 6 ?慣 上 部 1= P S - S = - = ?? ? ? ?22回 背 桿（ ） 4 0 2 0 ） 將公式（ 4-（ 4入公式（ 4結(jié)果： F =520N 總 因?yàn)橛袎毫p失機(jī)械損失未計(jì)入在內(nèi)取工作效率為 =所以有 F=520/78N 由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性所以選區(qū)升降缸也有 D=40d=20以有所需液壓壓力為： 5 7 8 / = M ? 2升 （ 40 ） 往返速比—? 222 ???1. 缸筒壁厚計(jì)算 [4] 一般按薄壁 缸筒計(jì)算，壁厚 )(m? 按下式確定 [1] 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 ? ??? 2中 D—— 液壓缸內(nèi)徑（ m）； p—— 液壓缸最高工作壓力（ ??? —— 缸 筒材 料 的許 用 應(yīng)力 （ ，鋼 管 的 ??? =100（ b?—— 材料的抗拉強(qiáng)度極限（ n —— 安全系數(shù)，一般 可取 5。 ? ? 1 . 5 1 4 0 0 . 32 2 1 0 0pD ? ??? ? ??設(shè)計(jì)壁厚為 5? ，足以滿足要求。 2. 活塞桿直徑計(jì)算 [2] 1 20d D m m????? 取 d=20強(qiáng)度條件校核 [4] ? ?4 4 5 7 8 7 . 3 6100Fd m m? ? ? ?? ? ??現(xiàn) d=20以強(qiáng)度滿足要求。 3. 液壓缸的流量計(jì)算 [2] 流量 ? 有桿腔 2 2 2 2 2( ) ( 4 0 2 0 )9 4 2 . 4 844m m??? ? ?? ? ?1 5 0 /V m m s?升 1 5 0 /V m m s?降 則 241 5 0 1 0 1 2 5 6 . 6 4 1 0 0 . 1 8 8 / 1 1 . 3 / m i A L s L??? ? ? ? ? ? ? ?升 升1 5 0 1 0 9 4 2 . 4 8 1 0 0 . 1 4 1 / 8 . 4 6 m i A L s L? ? ? ? ? ? ? ?降 降 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 第 5章 機(jī)械手的其它部分裝置 程位置檢測(cè)裝置 行程位置檢測(cè)裝置的作用，是控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)位置，或是利用檢測(cè)裝置，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行控制。如把運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的位置反饋個(gè)控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其運(yùn)動(dòng)停止在規(guī) 定的位置上，以保證對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的定位精度?，F(xiàn)舉一個(gè)應(yīng)用電液比例閥（或電液伺服閥）的反饋控制為例，用方框圖表示： 圖 4測(cè)反饋圖 檢測(cè)裝置把實(shí)際位置信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，差值送入放大器，控制電液比例閥的流量或壓力，使機(jī)械手平穩(wěn)準(zhǔn)確停在預(yù)定位置上。檢測(cè)裝置應(yīng)用有電位器、編碼器和剛性機(jī)構(gòu)等。 機(jī)械手的定位精度指的是頻繁的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的重復(fù)定位精度。影響保持一定的定位精度的誤差是很多的：如手臂的剛性、油液的溫度變化、位置檢測(cè)元件的類型及執(zhí)行環(huán)節(jié)的誤差等，都對(duì)重復(fù)定位的精度有嚴(yán)重影響。 由于機(jī)械手應(yīng)用 在不同的環(huán)境，而且大多數(shù)是應(yīng)用在周圍環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)中，因此，對(duì)行程位置檢測(cè)裝置有以下幾點(diǎn)要求： 在機(jī)械性能方面：要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、體積小、壽命長(zhǎng)和維修方便； 在使用環(huán)境方面：要能在振動(dòng)、油污等條件下穩(wěn)定和可靠地工作； 在電氣性能方面：要有高的抗干擾能力，高精度，長(zhǎng)期使用是精度不變。行程位置檢測(cè)裝置有機(jī)械的、模擬的和數(shù)字的三種。 在本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手中采用了機(jī)械式的位置行程檢測(cè)裝置。 位缸 采用 L 單動(dòng)定位油缸。特點(diǎn)：體積小，精度高。原理如圖所 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 示： 圖 4位缸原理圖 選取尺寸規(guī)格如下： 工件孔徑（標(biāo)準(zhǔn)孔徑） 8位銷直徑 1、釋放（ 、最大行程（ 復(fù)定位精度 許偏心量 位力 N： 260 該定位缸外形尺寸如圖 5 4形尺寸 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 結(jié)論 為了改善勞動(dòng)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化， 機(jī)械手 受到很多國(guó)家的重視，并被廣泛運(yùn)用。 本文調(diào)查學(xué)習(xí)了 機(jī)械手 發(fā)展的現(xiàn)狀，通過(guò)學(xué)習(xí) 機(jī)械手 的工作原 理，熟悉了 機(jī)械手 的運(yùn)動(dòng)機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，確定了 蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手 的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，完成了 機(jī)械手 機(jī)械方面的設(shè)計(jì)工作。文章從 蠟?zāi)Ｖ茪?的自由度 入手提出了一套總體設(shè)計(jì)方案，并根據(jù) 機(jī)械手 的 生產(chǎn)工作 要求選取圓柱坐標(biāo)系為本次設(shè)計(jì)坐標(biāo)系。同時(shí)，就 機(jī)械手 的組成以及現(xiàn)實(shí)作業(yè)，給出了具體的手部，臂部和機(jī)座的結(jié)構(gòu)形式；并選擇 液 壓驅(qū)動(dòng)作為本次設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)的蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手達(dá)到了任務(wù)要求，能夠完整的執(zhí)行設(shè)計(jì)動(dòng)作。 本設(shè)計(jì)還有很多不足之處，由于自身的知識(shí)儲(chǔ)備還很淺薄，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，力的計(jì)算及系統(tǒng)分析上還 可能會(huì)有 漏洞。這個(gè)都需 要自己在以后的生活中不斷學(xué)習(xí)研究并通過(guò)實(shí)踐加以完善。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 21 參考文獻(xiàn) 1 袁承訓(xùn) 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2000 年 2 月 :20～ 60 2 《工業(yè)機(jī)械手圖冊(cè)》編寫(xiě)組 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1978 年 9 月 :20～ 306 3 吉順平 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2011 年 1月 :13～ 78 4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2007 年 2月 :34～ 190 5 黃清遠(yuǎn) 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2000 年 2 月 :20～ 98 6 朱龍根 ,黃雨華 1996 年 5 月 :30～ 102 7 大連理工大學(xué)工程化教研室 四版） 1974 年 3 月 :12～ 89 8 張利平 ,燈鐘明 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1997 年 9月 :100～ 300 9 An 1979： 500 of 1992: 97 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 22 致 謝 經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月緊張而忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)，已經(jīng)接近尾聲。在張寶海老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，我終于完成了此次設(shè)計(jì)。前三年對(duì)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)，使我掌握了有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了我獨(dú)立的學(xué)習(xí)和思維方式。而本次的設(shè)計(jì)，使我將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)做了系統(tǒng)的總結(jié)和復(fù)習(xí)，并在這次的設(shè)計(jì)中得到了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。這次設(shè)計(jì)比以前的課程設(shè)計(jì)等都要全面和系統(tǒng)，是對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的一次全面的檢查。 我這次設(shè)計(jì)的是生產(chǎn)線 自動(dòng)抓取蠟?zāi)C(jī)械手。為了圓滿的完成設(shè)計(jì)，我查閱了機(jī)械手的一些資料，訪