【正文】 師們那種嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，使學(xué)生受益匪淺?？梢愿鶕?jù)機(jī)械手的動(dòng)作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境。 圖 氣缸尾部結(jié)構(gòu) 圖 氣缸頭部結(jié)構(gòu) 圖 氣缸連接方式圖 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 共 30 頁 最后本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的所有驅(qū)動(dòng)部件均為氣缸，氣缸由于它的結(jié)構(gòu)特性，運(yùn)動(dòng)速度較快，存在一定的慣性，特別是連接在較大質(zhì)量的機(jī)構(gòu)時(shí)在運(yùn)動(dòng)停止的一瞬間慣性更大，這樣不僅會(huì)減少氣缸的使用壽命還 會(huì)導(dǎo)致其它機(jī)構(gòu)的損壞，所以需要安裝緩沖裝置進(jìn)行保護(hù)。 圖 搖桿二維圖 機(jī)身氣缸選用以及驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 一．機(jī)身伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì) 機(jī)身部分的氣缸同樣選用 SMC公司的 CG1型單桿雙作用氣缸， 初步確定氣缸的直徑為 40mm。合金鋼對應(yīng)力集中敏感性小，在機(jī)械行業(yè)應(yīng)用日趨增多。 一般大多數(shù) 軸即承受轉(zhuǎn) 矩又承受彎矩，多處于變應(yīng)力條件下工作，因此軸的材料應(yīng)具有較好的強(qiáng)度和韌性，用于滑動(dòng)軸承時(shí)，還要具有較好的耐磨性。手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過齒條齒輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)：齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手臂連接的齒輪作往復(fù)回轉(zhuǎn)，從而使手臂左右擺動(dòng)。其缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線長，花鍵軸的變形對回轉(zhuǎn)精度的影響較大。為了設(shè)計(jì)出合理的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，就要綜合考慮，分析。如圖 所示 圖 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 共 30 頁 副臂與主臂的連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它需要固定副臂導(dǎo)軌，主臂導(dǎo)桿，限位開關(guān)，緩沖器以及主臂氣缸等機(jī)構(gòu)。 三 .主臂傳動(dòng)氣缸三維建模 主臂的氣缸主要負(fù)責(zé)機(jī)械手平行移動(dòng)，本文設(shè)計(jì)機(jī)械手手臂最大平移行程為 400mm，故副臂驅(qū)動(dòng)氣缸的最大工作行程為 400mm。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)該盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少對回轉(zhuǎn)中心的慣量?？傇O(shè)計(jì)圖如圖 。 圖 螺栓連接圖 主臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主臂與副臂是整個(gè)機(jī)械手最主要也是最重要的傳動(dòng)和支承部件。氣缸的三維建模如圖 ： 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁 共 30 頁 圖 副臂氣缸 三維圖 圖 副臂氣缸 二維圖 四．副臂氣缸質(zhì)量計(jì)算 根據(jù)查詢氣缸質(zhì)量比對表 3 36，可以計(jì)算出副臂氣缸的質(zhì)量。 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 30 頁 圖 四 、 導(dǎo)軌三維建模 導(dǎo)軌 CAD二維圖如 ；三維圖如 ： 圖 二維圖 圖 滾珠直線導(dǎo)軌三維圖 一．手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計(jì) 手臂伸縮氣缸采用標(biāo)準(zhǔn)氣缸，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，副臂氣缸需要有 800mm 的有效行程以及 400mm/s 的移動(dòng)速度，要求體積盡可能地小，參看各種型號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，尺寸參數(shù)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，氣缸選用 SMC 公司的 CG1型氣缸，為單桿雙作用氣缸。 二 、 軌的選擇 副臂的運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線升降運(yùn)動(dòng)，因此采用直線導(dǎo)軌，常用的用于工業(yè)的直線導(dǎo)軌包括 滾珠 直線導(dǎo)軌 、滾柱 直線導(dǎo)軌 、滾珠直線圓 導(dǎo)軌 、 滾輪 直線導(dǎo)軌 。 在速度和回轉(zhuǎn)角速度一定的情況下，減小自身重量是減小慣性的最有效，最直接的辦法，因此，機(jī)械手臂部要 盡可能的輕。 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 30 頁 3 提高支撐剛度和合理選擇支撐點(diǎn)的距離。它的作用是支撐腕部和手部（包括工件或工具），并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng) 。也就是手腕以下最大總重量 G max = 1Kg + 3Kg = 4Kg 。反 之，輸出軸作順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。它的結(jié)構(gòu)比較緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小，并且需求嚴(yán)格的密封。因此，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)氣缸。在確定手指的握力時(shí)，除考慮工件重量外，還應(yīng)考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)，以保證工件不致產(chǎn)生松動(dòng)或脫落。其工作原理為：通過氣缸帶動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，活塞桿連接圓錐銷，水口片中部分已被擋板用插銷固定，水口片可以以銷作為軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水口片下端有一滾筒，圓錐銷擠壓滾筒使水口片旋轉(zhuǎn)而夾住工件。 90度； ，放下工件； 。詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)如下： （ 1）機(jī)械手各動(dòng)作最大行 程： 機(jī)械手手指的最大夾取角度為 60度； 機(jī)械手手腕最大旋轉(zhuǎn)角度為 90度； 械手手臂的伸縮（升降）最大行程為 800mm； 機(jī)械手手臂最大擺動(dòng)角度為 90度； 機(jī)械手手臂最大平移行程為 400mm （ 2）機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)速度： 手指夾緊速度 40176。根據(jù)統(tǒng)計(jì)和比較，該機(jī)械手手臂的伸縮行程定為 400mm,最大工作半徑約 1000mm。除了運(yùn)動(dòng)速度以外，手臂設(shè)計(jì)的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。平均移動(dòng)速度為200m/s 。而影響機(jī)械手動(dòng)作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。 機(jī)械手 的主要參數(shù) 機(jī)械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，因此考慮抓取的物體不應(yīng)該太重，查閱相關(guān)機(jī)械手的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合 注塑機(jī)生產(chǎn)的實(shí)際情況，本設(shè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 30 頁 計(jì)設(shè)計(jì)抓取的工件質(zhì)量為 3Kg。 機(jī)械手 的控制 方案設(shè)計(jì) 考慮到機(jī)械手 的通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制，因此我們采用可編程序控制器 (PLC)對機(jī)械手進(jìn)行控制。臂身回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過氣缸驅(qū)動(dòng)曲柄帶動(dòng)主臂從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。手臂的前后移動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)是通過滑動(dòng)導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)的，手臂的回轉(zhuǎn)通過曲柄機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 就是可以用夾持式手指來夾取工件，又可以負(fù)壓式吸盤來吸取工件，但在一般情況下都采用的是夾持式手部，本文設(shè)計(jì)所選用的為市場上最為常見的水口夾。由于本機(jī)械手在取件放件時(shí)手臂具有升降、回轉(zhuǎn)、收縮及平移運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱坐標(biāo)型式。 各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。盡量選用定型的標(biāo)準(zhǔn)組件，簡化設(shè)計(jì)制造過程，兼顧通用性和專用性，并且能實(shí)現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制 .本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手是注塑機(jī)專用氣動(dòng)取料機(jī)械手，是一種適合于成批或中批生產(chǎn)的、可以改變動(dòng)作程序的自動(dòng)搬運(yùn)或操作設(shè)備，操作單調(diào)頻繁反復(fù)的生產(chǎn)場合。在本章中對機(jī)械手的坐標(biāo)形式、自由度、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了確定 。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機(jī)械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。機(jī)座 :機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 均安裝于機(jī)座上，故起支撐和連接的作用。手腕 :是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位。 圖 機(jī)械手組成關(guān)系圖 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂和 機(jī)身 等部件 。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率 :可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn) 。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；氣動(dòng) ； AutoCAD 浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 目錄 1引言 ................................................................ 1 2 注塑機(jī)機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案 ......................................... 3 .......................................... 3 注塑機(jī)機(jī)械手的設(shè)計(jì)內(nèi) 容 ...................................... 3 注塑機(jī)機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求 ...................................... 3 .....................................