【正文】 承擔(dān)搬運(yùn)工作的機(jī)械手：這種 機(jī)械手在主要工藝設(shè)備運(yùn)行時(shí)，用來(lái)完成輔24 助作業(yè)，如裝卸毛坯、工件和工夾具。手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。 〖 9〗 （ ）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)如 所示。 機(jī)械手要用來(lái)代替人完成某些操作，通常需要具有圖 所示的機(jī)能 〖 3〗 。步驟如下： ① 選擇最大加速度 通常， amax 值按機(jī)械手類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取，同時(shí)要考慮速度與載荷大小。內(nèi)緩沖的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊。 （ ）驅(qū)動(dòng)源 液壓、氣壓的壓力波動(dòng)及電壓、油溫、氣溫的波動(dòng)都會(huì)影響機(jī)械手的重復(fù)定位精度。這是因?yàn)槎ㄎ凰俣炔煌瑫r(shí)，必須耗散的運(yùn)動(dòng)部件的能量不同。 若定位前已減速，定位時(shí)驅(qū)動(dòng)壓力未撤除，在這種情況下，機(jī)械擋塊定位能達(dá)到較高的重復(fù)精度。 蝸桿的材料為 38siMnMo 調(diào)質(zhì) 蝸輪的材料為 ZQA194 中心矩 a=80 Ms179。/s n=1/6 轉(zhuǎn) /秒 =10 轉(zhuǎn) /分 由于齒輪 i=3 減速器 i=30 17 所以 n=10179。由螺柱配合導(dǎo)致了手臂的上下運(yùn)動(dòng)。 第四章 機(jī)身機(jī)座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)身的直接支承和傳動(dòng)手臂的部件。 177。 （ 178。178。 驗(yàn)算腕部擺動(dòng)缸： T=PD（Φ A1178。 =1004800mm179。/s =27ml/s 臂伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 手臂是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件。Φ mm178。Φ mm178。 S=6（ N178。 S （ ） =10179。/s 手部 工作壓強(qiáng) P= F1/S （ ） =3500/= 7 腕部設(shè)計(jì)計(jì)算 腕部是聯(lián)結(jié)手部和臂部的部件，腕部運(yùn)動(dòng)主要用來(lái)改變被夾物體的方位，它動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小。則偏轉(zhuǎn)角β按最佳偏轉(zhuǎn)角來(lái)確定， 查表得： β =22186。 N′ （ ） 其中 N′ =4?98N=392N，帶入公式 得： F1=（ 2b／ a） ?（ cosα′）178。因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小。 3 （二、）料槽形式及分析動(dòng)作要求 （ ）料槽形式 由于工件的形狀屬于小型回轉(zhuǎn)體，此種形狀的零件通常采用自重輸送的輸料槽 ,如圖 所示，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需 要其它動(dòng)力源和特殊裝置，所以本課題采用此種輸料槽。 臂上下運(yùn)動(dòng) 500mm 臂伸長(zhǎng)（收縮） 500mm 手部轉(zhuǎn)動(dòng) 177。 關(guān)鍵字 機(jī)械手， AutoCAD， Solidworks 。工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預(yù)定要求輸送工件或握持工具進(jìn)行操作的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展起著重要作用。 本課題通過(guò)應(yīng)用 AutoCAD 技術(shù)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和液壓傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)，運(yùn)用 Solidworks 技術(shù)對(duì)上料機(jī)械手進(jìn)行三維實(shí)體造型，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，使其能將基本的運(yùn)動(dòng)更具體的展現(xiàn)在人們面前。 三、 培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 等手冊(cè)、圖冊(cè)工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 e、定位精度：177。對(duì)于回轉(zhuǎn)型手部手指開(kāi)閉范圍，可用開(kāi)閉角和手指夾緊端長(zhǎng)度表示。P （ ） =（π／ 4） ? 178。 = 經(jīng)圓整取 l=25mm 確定“ V”型鉗 爪的 L、β。 179。/s 以最大負(fù)荷計(jì)算： 當(dāng)工件處于水平位置時(shí)，擺動(dòng)缸的工件扭矩最大，采用估算法，工件重 10kg，長(zhǎng)度 l=650mm。 179。）179。178。）179。 手臂的伸縮速度為 200m/s 行程 L=500mm 手臂右腔 流量，公式（ ）得： 【 4】 9 Q=sv =200179。 +1000） /π179。） b （ ） 式中：Η m— 機(jī)械效率取： ～ Η v— 容積效率?。? ～ 所以代入公式（ ）得： T=179。 M） 代入公式（ ）得： W=（ 8179。 采用： YFB10B 溢流閥 2FRM520/102 調(diào)速閥 23E110B 二位三通閥 12 腕部擺動(dòng)液壓回路 4 圖 腕部擺動(dòng)液壓回路 〖 7〗 腕部擺動(dòng) 缸液壓原理圖如圖 所示 工作壓力 P=1Mpa 流量 Q=35ml/s 采用： 2FRM520/102 調(diào)速閥 34E110B 換向閥 YFB10B 溢流閥 13 小臂伸縮缸液壓回路 臂部伸縮缸52 圖 小臂 伸縮缸液壓回路 〖 7〗 小臂伸縮缸液壓原理圖如圖 所示 工作壓力 P= 流量 Q=1000ml/s 采用： YFB10B 溢流閥 2FRM520/102 調(diào)速閥 23E110B 二位三通閥 14 總體系統(tǒng)圖 圖 總體系統(tǒng)圖 〖 7〗 總體系統(tǒng)圖如圖 所示 工作過(guò)程 小臂伸長(zhǎng)→手部抓緊→腕部回轉(zhuǎn)→小臂回轉(zhuǎn)→小臂收縮→手部放 松 電磁鐵動(dòng)作順序表 元件 動(dòng)作 1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 小臂伸長(zhǎng) － + + 手部抓緊 － + 腕部回轉(zhuǎn) － + + 小臂收縮 － 手部放松 － + 卸荷 ＋ 177。 103179。臂部配置于機(jī)座立柱中間，多見(jiàn)于回轉(zhuǎn)型機(jī)械手。 60=1000 轉(zhuǎn) /分 選擇 Y90S4 型電機(jī)，屬于籠型異步電動(dòng)機(jī)。用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增 轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。 m178。影響單個(gè)線量或角量定位誤差的因素如下： 20 （ ）定位方式 不同的定位方式影響因素不同。 運(yùn)動(dòng)件重量的變化對(duì)定位精度影響較大。 本課題所采用的定位精度為機(jī)械擋塊定位 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的緩沖裝置 緩沖裝置分為內(nèi)緩沖和外緩沖兩種形式。 在緩沖行程中，節(jié)流口恒定的，稱為恒節(jié)流式油缸端部緩沖裝置。在某種意義上講，控制系統(tǒng)起著與人腦相似的作用。一般常與驅(qū)動(dòng)22 機(jī)構(gòu)并用，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，壽命較長(zhǎng)，工作比較可靠。 ② 手腕：是聯(lián)接手部和手臂的部件，起調(diào)整或改變工件方位的作用。常用的有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四種形式。 ② 通用機(jī)械手：又稱工業(yè)機(jī)器人。 ② 可編程序機(jī)械手：控制系統(tǒng)是一個(gè)可變程序控制器。由于軟件自動(dòng)加入了關(guān)聯(lián)屬性，如果修改了 標(biāo)注尺寸，幾何圖形的尺寸就會(huì)同步更新。 草圖繪制從零件文件開(kāi)始，對(duì)于一個(gè)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，要首先建立零件文件。 圖 81 上手爪 、創(chuàng)建上手爪 草圖繪制 1． 啟動(dòng) Solidworks 后，單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工 具欄上的“新建”（ ）命令按鈕，或選擇“文件” —— “新建”菜單命令，打開(kāi)“新建 Solidworks 文件”對(duì)話框如圖 82 所示。當(dāng)指針變?yōu)辄c(diǎn)時(shí)，表示指針正位于原點(diǎn)上。 拉伸基體特征 通過(guò)拉伸所繪制的草圖來(lái)生成基體的操作步驟如下： 1． 單 擊 “ 特 征 ”工 具 欄 上 的 “ 拉 伸 凸 臺(tái) 基 體”（ ）命令按鈕，拉伸PropertyManager 出現(xiàn)。 圖 85 拉伸 基體 4． 單擊 Feature Manager 設(shè)計(jì)樹(shù)中“拉伸 1”旁的加號(hào)，用于拉伸特征的“草圖 1”現(xiàn)已列在特征的下面。圖形區(qū)域中顯示拉伸的預(yù)覽。右擊“ Thread Cut”的名稱，在彈出的快捷鍵菜單中選擇“編輯草圖”命令，將值為 的尺寸 D1修改為 ,并單擊確定 “ 命令按扭 .” 如圖 810 所示 圖 810 螺栓 1) 繪制截面草圖 以 plane2 為草繪平面 ,繪制等邊三角行草圖 ,作為螺紋掃描是截面 .按住 [ctrl]鍵并單擊其中的兩條邊 ,在屬性管理器中單擊 ” 相等約束 ” 按扭 ,再另外選兩條邊 ,31 并添加同樣的約束 .三角形邊長(zhǎng)為 合 ,且該邊的一個(gè)端點(diǎn)與梯面的投影線重合 . 如圖 811 所示 圖 811 螺紋截面草圖 2) 繪制螺旋線基圓 以階梯面為草繪平面 ,繪制一個(gè)階梯面與螺紋圓柱面的交線圓重合的圓 ,此圓控制著螺旋線的直經(jīng) . 3) 添加基準(zhǔn)軸 單擊基準(zhǔn)軸按扭或依次選擇菜單 “插入” /“參考幾何體” /“基準(zhǔn)軸”命令；將彈出基準(zhǔn)軸屬性管理器，然后在繪圖區(qū)域選擇螺紋圓柱面，此時(shí)面〈 1〉出現(xiàn)在基準(zhǔn)軸對(duì)話框中的所選項(xiàng)目中，選擇定義方式為“圓柱 /圓錐面”，單擊“確定”按扭，生成基準(zhǔn)軸。 圖 814 第三截面 33 （ 4）添加放樣特征 依次選擇圖形區(qū)域中 3 個(gè)截面，單擊“確定”按鈕，螺紋一端的放樣特征生成。