機械手設計匯總(編輯修改稿)
2025-07-24 03:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運動自由度。)4個自由度座標型式圓柱座標最大工作半徑1500mm手臂最大中心高1380mm手臂運動參數(shù)伸縮行程 400mm伸縮速度 小于300mm/s升降行程 300mm升降速度 小于70mm/s回轉范圍 0176?！?240176。 回轉速度 小于90176。/s 手腕運動參數(shù) 回轉范圍: ——系統(tǒng)達到最高速度的時間，手指夾持范圍棒料 : 80～150mm驅動方式液壓傳動（采用液壓驅動，其具有體積小、質(zhì)量輕、結構緊湊、傳動平穩(wěn)、操作簡單、安全、經(jīng)濟、易于實現(xiàn)過載保護且液壓元件能夠自行潤滑等一系列優(yōu)點。）第三章 機械手手部的設計計算 手部設計基本要求（1） 應具有適當?shù)膴A緊力和驅動力。應當考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動機構所需的驅動力大小是不同的。（2） 手指應具有一定的張開范圍，手指應該具有足夠的開閉角度（手指從張開到閉合繞支點所轉過的角度），以便于抓取工件。（3） 要求結構緊湊、重量輕、效率高，在保證本身剛度、強度的前提下，盡可能使結構緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負載。（4） 應保證手抓的夾持精度。 典型的手部結構（1） 回轉型 包括滑槽杠桿式和連桿杠桿式兩種。（2） 移動型 移動型即兩手指相對支座作往復運動。（3）平面平移型。本設計是設計平動搬運機械手的設計，考慮到所要達到的原始參數(shù)：手抓張合角=，夾取重量為60Kg。常用的工業(yè)機械手手部,按握持工件的原理,分為夾持和吸附兩大類。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。本設計機械手采用夾持式手指,夾持式機械手按運動形式可分為回轉型和平移型。平移型手指的張開閉合靠手指的平行移動,這種手指結構簡單, 適于夾持平板方料, 且工件徑向尺寸的變化不影響其軸心的位置, 其理論夾持誤差零。若采用典型的平移型手指, 驅動力需加在手指移動方向上,這樣會使結構變得復雜且體積龐大。顯然是不合適的，因此不選擇這種類型。通過綜合考慮，本設計選擇二指回轉型手抓，采用滑槽杠桿這種結構方式。夾緊裝置選擇常開式夾緊裝置，它在彈簧的作用下機械手手抓閉和，在壓力油作用下，彈簧被壓縮，從而機械手手指張開。 手抓的力學分析下面對其基本結構進行力學分析：滑槽杠桿 （a）為常見的滑槽杠桿式手部結構。(a) (b)上圖為滑槽杠桿式手部結構、受力分析如圖所示為連桿式手部結構。作用在拉桿上的驅動力3為F，兩連桿2對拉桿反作用力為FF2，其力的方向沿連桿兩鉸鏈中心的連線，指向O點并與水平方向成α角，由拉桿的力平衡條件可知，即 ∑Fx=0,F1=F2。∑Fy=0 由連桿對手指的作用力為F1′且=0得： F= （）式中 a——手指的回轉支點到對稱中心的距離（mm）. ——工件被夾緊時手指的滑槽方向與兩回轉支點的夾角。由分析可知，當驅動力一定時，角增大，則握力也隨之增大，但角過大會導致拉桿行程過大，以及手部結構增大，因此最好=。 夾緊力及驅動力的計算 手指加在工件上的夾緊力，是設計手部的主要依據(jù)。必須對大小、方向和作用點進行分析計算。一般來說，需要克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運動狀態(tài)變化的慣性力產(chǎn)生的載荷，以便工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。 手指對工件的夾緊力可按公式計算： （）式中 ——安全系數(shù)，； ——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響。可近似按下式估其中a，重力方向的最大上升加速度； ——運載時工件最大上升速度，本機械手的工件只做水平和垂直平移，當它的移動速度為500毫米/秒，移動加速度為1000毫米/秒 ——系統(tǒng)達到最高速度的時間， ——方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件位置不同進行選擇。 G——被抓取工件所受重力（N）。表31 液壓缸的工作壓力作用在活塞上外力F（N）液壓缸工作壓力Mpa作用在活塞上外力F（N）液壓缸工作壓力Mpa小于5000 50000以上計算：設a=50mm,b=100mm,。，求夾緊力和驅動力和 驅動液壓缸的尺寸。(1) 設 =1+1000/9810≈ 根據(jù)公式，將已知條件帶入： = （2）根據(jù)驅動力公式得（上頁已得出公式）： （3）式中 η——手部的機械效率，~；本設計取 （4）確定液壓缸的直徑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 手抓夾持范圍計算為了保證手抓張開角為，活塞
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