機(jī)械手設(shè)計(jì)匯總-全文預(yù)覽
【正文】 壓缸的直徑D 選取活塞桿直徑d=,選擇液壓缸壓力油工作壓力P=,取P= （JB82666），選取液壓缸內(nèi)徑為：D=40mm則活塞桿內(nèi)徑為:D==20mm，選取d=20mm 手抓夾持范圍計(jì)算為了保證手抓張開(kāi)角為，活塞桿運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度為34mm?？山瓢聪率焦榔渲衋，重力方向的最大上升加速度； ——運(yùn)載時(shí)工件最大上升速度，本機(jī)械手的工件只做水平和垂直平移，當(dāng)它的移動(dòng)速度為500毫米/秒，移動(dòng)加速度為1000毫米/秒 ——系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時(shí)間， ——方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件位置不同進(jìn)行選擇。 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)。(a) (b)上圖為滑槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)、受力分析如圖所示為連桿式手部結(jié)構(gòu)。顯然是不合適的，因此不選擇這種類(lèi)型。吸附式常用于抓取工件表面平整、面積較大的板狀物體,不適合用于本方案。（2） 移動(dòng)型 移動(dòng)型即兩手指相對(duì)支座作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（2） 手指應(yīng)具有一定的張開(kāi)范圍，手指應(yīng)該具有足夠的開(kāi)閉角度（手指從張開(kāi)到閉合繞支點(diǎn)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度），以便于抓取工件。 回轉(zhuǎn)速度 小于90176。抓重（用來(lái)表示機(jī)器人負(fù)荷能力的參數(shù)，抓取重量與機(jī)器人的運(yùn)行速度有關(guān)，通常用最大速度時(shí)腕部最大負(fù)荷（N）表示。手臂升降行程定為150mm。過(guò)大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來(lái)偏重力矩增大而剛性降低。/s，平均移動(dòng)速度為lm/s，平均回轉(zhuǎn)速度為900176?；緟?shù)運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)械手主要的基本參數(shù)。當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變PLC程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。根據(jù)動(dòng)力源的不同, 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等四類(lèi)。 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)按照 抓 取 工件的要求，本機(jī)械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)。 圖21機(jī)械手的手指、手腕、手臂的運(yùn)動(dòng)示意圖 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)為 了使 機(jī) 械手的通用性更強(qiáng)，把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時(shí)，使用夾持式手部。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)。立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置.工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等)與驅(qū)動(dòng)源(如液壓、氣壓或電機(jī)等)相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。電磁吸盤(pán)的吸力由直流電磁鐵和交流電磁鐵產(chǎn)生。吸附式手部主要由吸盤(pán)等構(gòu)成，它是靠吸附力(如吸盤(pán)內(nèi)形成負(fù)壓或產(chǎn)生電磁力)吸附物件，相應(yīng)的吸附式手部有負(fù)壓吸盤(pán)和電磁盤(pán)兩類(lèi)。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夾式和內(nèi)撐式。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。(一)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部 、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。機(jī)械手的種類(lèi)。從第七個(gè)五年計(jì)劃（19861990）開(kāi)始，我國(guó)政府將工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展列入其中，并且為此項(xiàng)目投入大量的資金，研究開(kāi)發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機(jī)器人，有由北京機(jī)械自動(dòng)化研究所設(shè)計(jì)制造的噴涂機(jī)器人，廣州機(jī)床研究所和北京機(jī)床研究所合作設(shè)計(jì)制造的點(diǎn)焊機(jī)器人，大連機(jī)床研究所設(shè)計(jì)制造的氬弧焊機(jī)器人，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)制造的裝卸載機(jī)器人等等。不少球面坐標(biāo)式機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的；普曼公司專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手聯(lián)邦德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從1970年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)：聯(lián)邦德國(guó)K公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制；日本是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快，應(yīng)用國(guó)家最多的國(guó)家，自1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種典型機(jī)械手后，開(kāi)始大力從事機(jī)械手的研究，目前以成為世界上工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用最多的國(guó)家之一。在應(yīng)用專(zhuān)業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，研制出示教式機(jī)械手工業(yè)機(jī)械手是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的，始于40年代的美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手研究，它是一種主從型的控制系統(tǒng)。到了80、90年代機(jī)器人及相關(guān)的機(jī)械手開(kāi)始在工業(yè)上普及應(yīng)用。由于歷史條件和技術(shù)水平關(guān)系，在60年代機(jī)械手發(fā)展較慢。因而在這方面應(yīng)用和推廣機(jī)器人技術(shù)是十分迫切和必要的。 工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用和推廣已經(jīng)并將獲得極大的效益。工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)物流自動(dòng)化中上網(wǎng)重要裝置之一，是當(dāng)今世界新技術(shù)革命的一個(gè)重要標(biāo)志。第一章 緒論隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場(chǎng)合必將由機(jī)器人所代替。為此，我們把上下料機(jī)械手作為我們研究的課題。工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)、資源開(kāi)發(fā)、社會(huì)服務(wù)、排險(xiǎn)救災(zāi)以及軍事技術(shù)等方面發(fā)揮著愈來(lái)愈大的應(yīng)用。機(jī)械手可以在有毒、噪音、高溫、易燃、易爆等危險(xiǎn)有害的環(huán)境中代替人長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，從根本上解決了操作者的安全保障問(wèn)題。50年代初美國(guó)提出了“通用重復(fù)操作機(jī)器人”的方案，59年研制出第一工業(yè)機(jī)械手原型。如美國(guó)Unimation公司PUMA系列工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的機(jī)械手，即使由直流伺服驅(qū)動(dòng)、關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)、多cpu微機(jī)控制、采用專(zhuān)用語(yǔ)言編程的技術(shù)先進(jìn)的機(jī)械手。我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手發(fā)展主要是逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓做儲(chǔ)存裝置。1972年我國(guó)第一臺(tái)機(jī)械手開(kāi)發(fā)于上海，隨之全國(guó)各省都開(kāi)始研制和應(yīng)用機(jī)械手?？梢詫C(jī)械手各運(yùn)動(dòng)
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