自動控制機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-wenkub.com
2024-08-22 21:10 本頁面
【正文】 我相信在以后的學習和工作過程中，一定可以好好的解決問題，提高自己的能力，較快地適應(yīng)工作和社會激烈的競爭。由機械手的裝配圖 38 所示位置進行裝配，機械手的三維立體圖如圖 46 所示： 圖 47 機械手的三維立體圖 畢業(yè)設(shè)計論文 20 第五章 結(jié)束語 本設(shè)計中首先介紹了機械手的分類組成，描述了機械手對現(xiàn)在基礎(chǔ)工業(yè)的影響，然后 根據(jù)設(shè)定要求，對部件受力分析完成了對機械手的尺寸計算 ，進而選擇合理的部件尺寸，然后根據(jù)尺寸繪制二維圖紙，并根據(jù)二維圖紙內(nèi)容，利用三維軟件對機械手各零件進 行三維建模，然后裝配形成機械手實體模型，設(shè)計中主要解決了通用機械手在抓取物體時的精度問題，并通過將連接塊與螺紋桿分開的方式，保證精度的同時，也保證了手臂的回轉(zhuǎn)動作，但是本設(shè)計在設(shè)計機身時，因為通過連接桿連動，雖然可以做俯仰動作但是機械手機身升降問題有缺陷，經(jīng)過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)可以在機身內(nèi)部中心暗轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，來解決機身升降問題。零件 1 手指與手腕用螺紋連接，這樣當搬運不同質(zhì)量的物件，或者手指有損壞時，可以直接換下來，而不用將整個手部換下來，可以節(jié)約大量成本。機械手手臂圖紙如圖 32 所示： 畢業(yè)設(shè)計論文 11 圖 32 機械手手臂圖紙 機械手機身與連接部分零件圖 本設(shè)計中機械手機身主要作用是起到支撐其他部件，當驅(qū)動連接桿帶動連接塊 2 運動，從而使機械手產(chǎn)生俯仰，其受力計算同樣在上一章節(jié)中敘述，本章節(jié)將繪制出對機身的具體圖紙。 設(shè)定 w? = )/( srads ?? （運動總時間為 5s）； )(8 6 2 20 mkgJ ???? 則： mNM f ?? mNMMM fq ???? 52 1 因為 qM 6 mN? ，符合要求。 （二）具有一定的強度，即轉(zhuǎn)臺在受力時抵抗彈性變形的能力。當負載總質(zhì)量為 時，機身的受力及力的分解分析如圖 23；所以此時機械手后臂的最大危險截面為中間 AB 段，材料的許用切應(yīng)力為MPa76?? ； B A B A 畢業(yè)設(shè)計論文 8 計算此時上端至 AB 段的扭矩： mmNMT ?????? 51 109 3 4 5 0 按照強度設(shè) 計軸的直徑 d： 由公式： ][ 3m a x ?? ??? dTWT n 將設(shè)定數(shù)值帶入公式得出 : mmTd ?? ? 。 （四）結(jié)構(gòu)緊湊，強度大，選擇材料為 7075 鎂鋁。而機身在運動過程中要克服承載物體對機身的壓力以及自身的慣性扭矩，因此同機身一樣要采用高強度硬度的材料。 設(shè)定機械手伸縮機械前臂主體部分截面長為 D=130mm，截面寬 d=150mm。 （一）具有一定的剛度，即抵抗外力作用下永久變形和斷裂的能力。則此時對最下端手指進行抗扭分析如圖 12： 圖 12 機械手專用手指受力圖 此時 B 點彎矩 : mmNmmNFlM ?????? 37 )( 而手指的抗彎能力為 : 4433 4 6)12 (12 mmmmbhI Z ???? 則手指受力部分中心面的最大正應(yīng)力為： F= B 畢業(yè)設(shè)計論文 6 M p ayIM z a xm a x ????? 而公式中： M 是橫截面上的彎矩； max? 是橫截面上距中心軸為 y 的各點的正應(yīng)力；y 是所求點到中性軸的距離； ZI 是橫截面對中性軸 z 的慣性矩；它表示截面的抗彎能力。 （二）具有足夠的加持力。 T 軸（手腕回轉(zhuǎn)） 360176。通常的機械手在運動和抓取過程中容易產(chǎn)生較大的精度誤差，而本設(shè)計中對于機械手的手臂設(shè)計采用與連接塊 2 螺紋連接產(chǎn)生推動動力的結(jié)構(gòu)，可以將精度偏差有些控制在177。該部分相當于人的五官。 控制系統(tǒng)一般分為單片機或者 PLC 兩種控制方式，單片機具有結(jié)構(gòu)簡單、實用方便、數(shù)據(jù)采集能力強， 工業(yè)控制用途很廣泛，但是其抗干擾能力差，而 PLC一般是專門用于工程現(xiàn)場的控制，抗干擾能力強，一般工業(yè)機械手都是采用 PLC作為控制系統(tǒng)。通常由驅(qū)動部件如油缸、氣缸、齒輪、連桿機構(gòu)與驅(qū)動源配置如液壓缸、氣壓缸、伺服電機等組成。 機械手 的組成 機械手的組成包括控制系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，執(zhí)行機構(gòu)，感知系統(tǒng)，如圖 11 所示： 圖 11 機械手組成框圖 ：手部、手腕、手臂、轉(zhuǎn)臺和底座 手：既是末端操作器，一般可分為夾持式和吸附式。 產(chǎn)業(yè)用機械手：按照服務(wù)產(chǎn)業(yè)種類的不同，產(chǎn)業(yè)用機械手可分為工業(yè)機械手、農(nóng)業(yè)機械手、和醫(yī)療機械手等。氣壓系統(tǒng)的壓力一般為 ，因此抓取力小。通用機械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型和伺服型兩種 .簡易型以“開一關(guān)”式控制定位可以實現(xiàn)連續(xù)軌控制，伺服型通用機械手屬于數(shù)控類型。 機械手的分類 工業(yè)機械手的種類繁多，在國內(nèi)暫無明確系統(tǒng)分類，一般情況下可以通過下面三種方式進行區(qū)分。機械手在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。設(shè)計中將對機械手的機械機構(gòu)進行分析，并根據(jù)要求計算機械手各部件的受力力矩，進而選擇合理的部件尺寸，然后根據(jù)尺寸繪制二維圖紙，并根據(jù)二維圖紙內(nèi)容，用三維軟件對機械手各零件進行三維建模，然后裝配形成機械手實體模型。 。工業(yè)機械手的發(fā)展，是現(xiàn)代工業(yè)機械化和自動化的有機結(jié)合。 （ 4）機械手手臂結(jié)構(gòu)和尺寸滿足機械手完成作業(yè)所需的工作空間 （ 5）機座要承受機械手全部工作載荷，應(yīng)保證足夠的剛度、強度 三、工作內(nèi)容和要求： （ 1）合理選擇機械手的結(jié)構(gòu) （ 2）機械手的各零件圖及裝配圖的繪制 （ 3）完成機械手的三維成型設(shè)計 四、主要參考文獻： （ 1） 蘇沛群 .液壓與氣動技術(shù) [M].電子科技大學出版社 .2020 （ 2） 史新民、高飛 .常 用機構(gòu)與零件設(shè)計 [M].清華大學出版 .2020 （ 3） 張柱香 .機電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 [M].北京機械工業(yè)出版社 .2020 （ 4）李正吾等 .機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用 [M].機械工業(yè)出版社 .1990
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