《蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手手臂部分的設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《蠟?zāi)Ｖ茪C(jī)械手手臂部分的設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙】（59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 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 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)械手的手臂部分設(shè)計(jì)總圖； 4— 7周。 3、設(shè)計(jì)機(jī)械手手臂伸縮缸，卡緊缸，手碗迴轉(zhuǎn)缸結(jié)構(gòu) 8— 11周。 4、設(shè)計(jì)零件的工作圖； 12— 13 周。 5、撰寫畢業(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： 簽名： 系主任意見： 簽名： 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)論文論述基本正確、格式規(guī)范，尚能運(yùn)用所學(xué)基本知識(shí)，完成設(shè)計(jì)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，所設(shè)計(jì)符合任務(wù)書要求，所做畫紙符合要求，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”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，概念較清楚，設(shè)計(jì)的內(nèi)容基本合理，無原則性錯(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 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)谋敬卧O(shè)計(jì)所要求的功能原理 設(shè)計(jì)開始，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 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 to 目錄 摘 要 ......................................................... I ...................................................... 1 章 緒論 ................................................... 械手在生產(chǎn)中的作用 .................................. 械手國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .............................. 文研究的內(nèi)容 ......................................... V 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) ......................................... 選方案 ............................................ 方案一 ......................................... 方案二 ......................................... 案選取 .............................................. 3 章 機(jī)械手總體方案總結(jié) ...................................... X 動(dòng)方案的確定 ......................................... X 格參數(shù) ............................................... X 構(gòu)特點(diǎn) ............................................... X 取機(jī)構(gòu) .......................................... X 臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) ............................... 手臂的升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) ............................... 其它裝置 ......................................... 械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) ................................. 4 章 機(jī)械手的各部分設(shè)計(jì) ................................... 部設(shè)計(jì) ............................................ 手部設(shè)計(jì)要求： ................................. 手部的結(jié)構(gòu) ..................................... 機(jī)械手的力學(xué)分析 ................................. 臂部分設(shè)計(jì) ........................................ 手臂部分設(shè)計(jì)要求 .............................. 臂部分結(jié)構(gòu) ........................................ 手臂伸縮運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) ............................... 手臂伸縮油缸的計(jì)算 ............................. 位缸 ............................................... 論 ........................................................ 考文獻(xiàn) ................................................... 致 謝 ..................................................... 錄 ........................................................ 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，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， V 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、視覺等性能的機(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)是研究視覺功能和觸覺功能。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)?機(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)用只有二十來年的歷史。這些裝置在國(guó) 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 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、來描述其輸出用相應(yīng)的 M`、 S`和E`來描述。 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。它能要求解決的問題是有很多 解的問題。它既不是只有唯一解，又不是絕對(duì)無解，而且也很難得到絕對(duì)理想的解。一般來說，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。 總功能分解成若干個(gè)功能元素為： 夾持 → 松開 → 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； 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： 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。 X 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?，手臂的剛度大，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) 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 60 度后的終止位置，通過電信號(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。 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 ? 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 ?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。 4章 機(jī)械手的各部分設(shè)計(jì) 部設(shè)計(jì) 機(jī)械手的手部是用來抓取并握緊工件的，它包括手爪和夾緊裝置兩部分。夾持工件的迅速、靈活、準(zhǔn)確和牢靠程度，直接影響到機(jī)械手的性能，是機(jī)械手的關(guān)鍵部件之一。 部設(shè)計(jì)要求： 1．手部應(yīng)有足夠的夾緊力。除工件的重力外，還要能不使工件在傳遞過程中松動(dòng)或脫落； 2．夾持范 圍要與工件相適應(yīng)。手爪的開閉角度（手爪張開或閉合時(shí)的極限位置所擺動(dòng)的角度）應(yīng)能適應(yīng)夾緊較大的直徑范圍； 3．夾持精度要高。既要求工件在手爪內(nèi)定位準(zhǔn)確，又不夾壞工件的表面。一般需根據(jù)工件的形狀選擇相應(yīng)的手爪結(jié)構(gòu)：如圓柱形工件應(yīng)采用帶 V 形槽的手爪來定位；對(duì)于工件表面光潔度要求較高的，應(yīng)在手爪上鑲銅、夾布膠木或其它軟質(zhì)墊片等； 4．夾持動(dòng)作要迅速、靈活； 5．手部結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單緊湊、剛性好、自重輕、易磨損處應(yīng)該便于更換，在腕部或臂部上安裝要方便，更換要迅速。 部的結(jié)構(gòu) 手爪的類型大致分為下列三種： 1．夾持式手爪 ：根據(jù)手爪的動(dòng)作可分為回轉(zhuǎn)型和平移型；根據(jù)手指的數(shù)量可分為雙指式和多指式；根據(jù)夾持工件的方法又可分為外卡式和內(nèi)脹式兩種。 2．吸附式手爪：分為真空吸盤式和電磁吸盤式兩種。真空吸盤式又可分為真空泵式和氣流負(fù)壓式。 3．帶視覺或觸覺的手爪。 根據(jù)所設(shè)計(jì)課題的要求，該機(jī)械手是用于生產(chǎn)線上下料的，其抓取的工件是外圓件，所以可以不考慮吸附式手爪和帶視覺或觸覺的手爪。所以重點(diǎn)在于夾持式手爪。 下面介紹夾持式手爪結(jié)構(gòu)。 圖 4其一種杠桿滑槽式手爪結(jié)構(gòu)，它通過活塞桿 1 的銷 2 推動(dòng)手爪使之張開，活塞向右移動(dòng)使手爪閉合。圖 4是一種杠桿滑槽式手爪結(jié)構(gòu)。 桿滑槽式手爪結(jié)構(gòu)應(yīng)用的比較多，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈活、手爪開閉角度大、夾持工件范圍較大。 圖 3桿滑槽式手爪 圖 3桿滑槽式手爪 本文設(shè)計(jì)對(duì)象為 臘模制殼 機(jī)器人，并不需要復(fù)雜的多指人工指，只需要設(shè)計(jì)能從 一個(gè) 角度抓取工件的鉗形指。通過綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇二指回轉(zhuǎn)型手抓， 即采用上文所述 滑槽杠桿這種結(jié)構(gòu)方式。 圖 3械抓原理圖 機(jī)械手的力學(xué)分析 下面對(duì)其基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析：滑槽杠桿如圖 3a）為 設(shè)計(jì)的滑槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)。 αααα αα(a) (b) 1— 手指 2— 銷軸 3— 杠桿 圖 3槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)、受力分析 在杠桿 3 的作用下，銷軸 2 向上的拉力為 F，并通過銷軸中心 O 點(diǎn)，兩手指 1 的滑槽對(duì)銷軸的反作用力為 F, 其力的方向垂直于滑槽的中心線 指向 o 點(diǎn)，交 延長(zhǎng)線于 A 及 B。 由 =0 得 123=0 得 1 2 ?'11 由 01M? ? ?F =0 得 '1h (3?F= 2a ? 中 a—— 手指的回轉(zhuǎn)支點(diǎn)到對(duì)稱中心的距離（ . ? —— 工件被夾緊時(shí)手指的滑槽方向與兩回轉(zhuǎn)支點(diǎn)的夾角， 該機(jī)械手為 37°。 由分析可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力 F 一定時(shí)， ? 角增大，則握力 隨之增大，但? 角過大會(huì)導(dǎo)致拉桿行程過大，以及手部結(jié)構(gòu)增大，因此最好 ? =30°至40°，所以該機(jī)械手選擇角度為 37°。 1. 夾緊力及驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計(jì)手部的主要依據(jù)。必須對(duì)大小、方向和作用點(diǎn)進(jìn)行分析計(jì)算。一般來說，需要克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的慣性力產(chǎn)生的載荷，以便工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。 手指對(duì)工件的夾緊力可按公式計(jì)算 [2]： N 1 2 3F K K K G?(3式中 安全系數(shù)，通常 工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響。可近似按下式估2 1 bK a??其中 a，重力方向的最大上升加速度；t?響— 運(yùn)載 時(shí)工件最大上升速度 — 系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時(shí)間，一般選取 K —— 方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件位置不同進(jìn)行選擇。 G—— 被抓取工件所受重力（ N）。 表 4壓缸的工作壓力 作用在活塞上外力 F（ 液壓缸工作壓力 用在活塞上外力 F,壓缸工作壓力 于 5 20~30 ~10 30~50 0~20 50 以上 算：設(shè) a=20b=3010°以強(qiáng)度滿足要求。 4． 液壓缸的流量計(jì)算 [4] 流量 ? 有桿腔 2 2 2 2 2( ) ( 4 0 2 0 ) 9 4 2 . 4 844m m??? ? ?? ? ? 5 0 /V m m s?伸 2 5 0 /V m m s?縮 則 242 5 0 1 0 1 2 5 6 . 6 4 1 0 0 . 3 1 4 / 1 8 . 8 / m i A L s L??? ? ? ? ? ? ? ?伸 伸2 5 0 1 0 9 4 2 . 4 8 1 0 0 . 2 3 / 1 4 m i A L s L? ? ? ? ? ? ? ?縮 縮 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 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)。 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)分析上還有很多漏洞。這個(gè)都需要自己在以后的生活中不斷學(xué)習(xí)研究并通過實(shí)踐加以完善。 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 謝 經(jīng)過了兩個(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，訪問了國(guó)內(nèi)外的機(jī)械手網(wǎng)站，對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的機(jī)械手有了一些了解。對(duì)機(jī)械手的工作原理等有了比較清晰的認(rèn)識(shí)。 由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，所學(xué)有限，雖然我已盡了最大努力，滿足基本設(shè)計(jì)要求，但是仍然有很多的問題存在，有待以后進(jìn)一步解決。 錄 外文文獻(xiàn)原文： f is on of of do of in an of Y is to be in of or of of as in of 1), XY 2), 3), 4), (1) by 60 ° (2) by , Y , Y (3) 60 ° in by dc to (4) (5) by to of to of to C so go to at to o to of a of as 1. Y X is o., 2of / , M1 is M2 is of 0 ~ 40V DC A of 4 to be to to be to a to to 0 ~ 40A / IP on be ,6,7 8 of to of A to , 8 16 32 4 of of IP ,2be 2. of 0W, 100/200V of 500p / r, 0000p / r, 1 ; a no s 00 / 4. u