【正文】 題目 ： 氣動機械手的設計 系部： 機電工程系 專業(yè)： 數(shù)控技術 班級： 姓名： 學號： 1 目 錄 摘要 .........................................................3 第一章 前言 機械手概述 ...............................................4 機械手的組成和分類 .......................................4 機械手的組成 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 機械手的分類 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 第二章 機械手的設計方案 機械手的坐標型式與自由度 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 機械手的手部結構方案設計 ．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 機械手的手腕結構方案設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 機械手的手臂結構方案設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 機械手的驅動方案設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 機械手的控制方案設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 機械手的主要參數(shù) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 機械手的技術參數(shù)列表 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 第三章 手部結構設計 夾持式手部結構 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 11 手指的形狀和分類 ．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 11 設計時考慮的幾個問題 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 手部夾緊氣缸的設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 第四章 手腕結構設計 手腕的自由度 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 手腕的驅動力矩的計算 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 手腕轉動時所需的驅動力矩 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 回轉氣缸 的驅動力矩計算 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 第五章 手臂伸縮，升降，回轉氣缸的設計與校核 手臂伸縮部分 尺寸設計與校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16 尺寸設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16 尺寸 校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 5 .1 .3 導向裝置．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 5 .1 .4 平衡裝置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 手臂升降部分 尺寸設計與校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 18 尺寸設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 18． 尺寸 校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 18 手臂 回轉部分尺寸設計 與校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 尺寸設計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 尺寸 校核．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 2 摘 要 在設計機械手臂座的時候，用兩個電機提供動力。當電磁鐵失電時，由于彈簧力的作用，把制動器推開，同時離合器在彈簧力的作用下自動嚙合，手臂恢復原有的運動。改在同步帶輪處裝兩個軸承。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產物，它是工業(yè)以及非產業(yè)界的重要生產和服務性設各，也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備 .機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作 的自動機械裝置。各系統(tǒng)相互之間的關系如方框圖 21所示。手指結構取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位 (是外廓或是內孔 )和物件的重量及尺寸。機械手的立 I因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。 通用機械手 它是一種具有獨立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動作靈活多樣的機械手。 氣壓傳動機械手 是以壓縮空氣的壓力來驅動執(zhí)行機構運動的機械手。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護和使用方便。設計氣動機械手的原則是 :充分分析作業(yè)對象(工件 )的作業(yè)技術要求，擬定最合理的作業(yè)工序和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)境條件 。 8 .機械手的手腕結構方案設計 考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設有回轉運動才可滿足工作的要求。 .機械手的主要參數(shù) ，由于是采用氣動方式驅動，因此考慮抓取的物體不應該太重，查閱相關機械手的設計參數(shù)，結 合工業(yè)生產的實際情況，本設計設計抓取的工件質量為 5公斤 。除了運動速度以外，手臂設計的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。 . 機械手的技術參數(shù)列表 一、用途 : 用于自動輸送線的上下料。 (一 )具有足夠的握力 (即夾緊力 ) 在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應考慮在傳送或操作過程中所產生的慣性力和振動，以保證工件不致產生松動或脫落。 計 手部驅動力計算 本課題氣動機械手的手部結構如圖 32所示 ， 11 圖 32 齒輪齒條式手部 其工件重量 G=