三自由機械手畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-07-19 22:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 手的總體設(shè)計 確定設(shè)計方案機械手是一種模仿人手部分動作,按照預(yù)先設(shè)定的程序、軌跡或其它要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或者操縱工具的自動化裝置?？傮w設(shè)計的任務(wù)：包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計及參數(shù)計算?？傮w設(shè)計后要進行各部件的強度、剛度、驅(qū)動力驗算。運動設(shè)計及確定主要要求手架能作任何角度的伸縮和轉(zhuǎn)動驅(qū)動方式：液壓、氣壓驅(qū)動該機械手是獨立的自動化機械裝置。通用性高，機械手結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。手臂可作前后伸縮、上下升降和水平左右擺動三個動作，手臂可以繞Z軸轉(zhuǎn)動360度按驅(qū)動方式分為聯(lián)合驅(qū)動，電力驅(qū)動，液壓驅(qū)動。按臂力大小來說是中型機械手。 機械手基本形式的選擇常見的工業(yè)機械手根據(jù)手臂的動作形態(tài),按坐標形式大致可以分為以下4種: (1)直角坐標型機械手。(2)圓柱坐標型機械手。 ( 3)球坐標(極坐標)型機械手。 (4)多關(guān)節(jié)型機機械手。其中圓柱坐標型機械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊,定位精度較高,占地面積小，因此本設(shè)計采用圓柱坐標。 是機械手搬運物品示意圖。圖中機械手的任務(wù)是將傳送帶A上的物品搬運到傳送帶B。本設(shè)計機械手主要由4個大部件和液壓缸組成：（1）手部，采用一個直線液壓缸，通過機構(gòu)運動實現(xiàn)手抓的張合。（2） 腕部，采用一個回轉(zhuǎn)液壓缸實現(xiàn)手部回轉(zhuǎn)（3）臂部， 。（4）機身，采用一個直線缸和一個回轉(zhuǎn)缸來實現(xiàn)手臂升降和回轉(zhuǎn)。驅(qū)動機構(gòu)是工業(yè)機械手的重要組成部分, 工業(yè)機械手的性能價格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。根據(jù)動力源的不同, 工業(yè)機械手的驅(qū)動機構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅(qū)動等四類。采用液壓機構(gòu)驅(qū)動機械手,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便，驅(qū)動力大等優(yōu)點。因此，機械手的驅(qū)動方案選擇液壓驅(qū)動。本課題是輕型平動搬運機械手的設(shè)計及運動仿真。本設(shè)計主要任務(wù)是完成機械手的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計，以及ADAMS軟件進行簡單的運動仿真。在本章中對機械手的座標形式、自由度、驅(qū)動機構(gòu)等進行了確定。因此，在機械手的執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)是本次設(shè)計的主要任務(wù)，然后通過ADAMS軟件對機械手的手部進行簡單的運動仿真。 主要技術(shù)參數(shù) 抓重:60Kg (夾持式手部) 自由度數(shù):3個自由度 座標型式:圓柱座標 手臂分大小臂最大工作半徑:1600mm 手臂最大中心高:1248mm 手臂運動參數(shù) 伸縮行程：1200mm 伸縮速度：83mm/s 升降行程：300mm 升降速度：67mm/s手腕運動參數(shù) 回轉(zhuǎn)范圍: 0~360176。 機械手結(jié)構(gòu)組成工業(yè)機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制機構(gòu)三部分組成。 執(zhí)行機構(gòu)（1）手部 既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動型（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡單）。手部多為兩指（也有多指）；根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種；也可以用負壓式或真空式的空氣吸盤（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和電磁吸盤。 傳力機構(gòu)形式教多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜槭杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。（2） 腕部 是連接手部和臂部的部件，并可用來調(diào)節(jié)被抓物體的方位，以擴大機械手的動作范圍，并使機械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強。手腕有獨立的自由度。有回轉(zhuǎn)運動、上下擺動、左右擺動。一般腕部設(shè)有回轉(zhuǎn)運動再增加一個上下擺動即可滿足工作要求，有些動作較為簡單的專用機械手，為了簡化結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)腕部，而直接用臂部運動驅(qū)動手部搬運工件。目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓（氣）缸，它的結(jié)構(gòu)緊湊，靈巧但回轉(zhuǎn)角度?。ㄒ话阈∮?2700）,并且要求嚴格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭距。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。
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