【正文】 通過這次設(shè)計(jì)，提高了我分析和解決問題的能力，擴(kuò)寬和深化了學(xué)過的知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法，培養(yǎng)了我們正確使用機(jī)身材料、國家標(biāo)準(zhǔn)、圖冊等工具書的能力。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課 題是機(jī)械手的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)我以前所沒有接觸的。 如圖 813 所示 圖 813 第二截面 （ 3）添加第三截面 采用 與前兩步類似的方法，繪制草圖，該草圖為一點(diǎn)，其所在平面與 Plane3成 90 度角 如圖 814 所示 。如圖 812 所示 圖 812 生成螺旋線 32 5）添加掃描特征 在特征工具欄中單擊“掃描”按扭或依次選擇菜單“插入” /“凸臺(tái) ” /“掃描”命令，將彈出掃描特征屬性管理器在圖形區(qū)域分別選取步驟 1）和 4） 中。 圖 89 派生螺栓 “ ” 名稱，在彈出的快捷菜單中選擇“關(guān)聯(lián)中編輯”命令，該調(diào)色板特征 分解為所包含的單個(gè)特征。 Sldprt” . 2． 調(diào)出模板庫特征以建立派生螺栓。可使用方向鍵或直接輸入數(shù)值來增加數(shù)值。 圖 86 拉伸表面草圖 29 7． 單擊“特征”工具欄上的“切除凸臺(tái)基體”（ ）命令按鈕，切除PropertyManager 出現(xiàn)。新特征“拉伸 1”出現(xiàn)在 Feature Manager 設(shè)計(jì)樹中和圖形區(qū)域如圖 85。設(shè)置深度為 52mm。選擇上手爪的直線，雙擊此直線上的尺寸可以任意改變它的數(shù)值，按其上手爪的零件圖寫入正確的尺 寸。指針形變筆形。 6． 單擊草圖繪制工具欄上的“中心線”（ ）命令按鈕，將指針移到草圖原點(diǎn)處。 首先要繪制草圖，然后拉伸生成零件的基體特征。切除實(shí)體，可依據(jù)以下的順序進(jìn)行建模。 SolidWorks2021 在草圖繪制模式及工程圖中提供顯示網(wǎng)格線和捕捉網(wǎng)格線功能。這是常用的設(shè)計(jì)方法，也就是自下而上的設(shè)計(jì)方法。由 2D， 3D 草圖直接生成 3D 模形和工程圖時(shí)，如果修改了草圖的標(biāo)注尺寸，其 3D 模形和工程圖會(huì)同步更新；相反，如果修改了工程圖的標(biāo)注尺寸，其3D 模形和草圖也會(huì)同步更新。在繪制完草圖后，可以加入尺寸等數(shù)值限制條件和其他幾何限制條件，讓草圖進(jìn)入完全定義狀態(tài)，這就是參數(shù)式模式。 與傳統(tǒng)的 2D 機(jī)械制圖相比，參變量式 CAD 設(shè)計(jì)軟件具有許多優(yōu)越性，是當(dāng)代機(jī)械制圖設(shè)計(jì)軟件的主流和發(fā)展方向。程序簡單，程序數(shù)少，而且是固定的，行程可調(diào)但不能任意點(diǎn) 定位。 ③ 示教再現(xiàn)機(jī)械手：采用示教法編程的通用機(jī)械手。專用機(jī)械手具有動(dòng)作少，工作對象單一，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用可靠和造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于大批大量的自動(dòng)化生產(chǎn)，如自動(dòng)機(jī)床，自動(dòng)線的上、下料機(jī)械手和“加工中心”附屬的自動(dòng)換刀機(jī)械手。 機(jī)械手分類 （ ）根據(jù)所承擔(dān)的作業(yè)的特點(diǎn)，工業(yè)機(jī)械手可分為以下三類： ① 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)，用來完成輔24 助作業(yè)，如裝卸毛坯、工件和工夾具。 （ ）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。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。由手指和傳力機(jī)構(gòu)所構(gòu)成，手指與工件接觸而傳力機(jī)構(gòu)則通過手指夾緊力來完成夾放工件的任務(wù)。 〖 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。 常用凸輪和杠桿機(jī)構(gòu)來控制機(jī)械手的動(dòng)作順序、時(shí)間和速度。 機(jī)械手要用來代替人完成某些操作，通常需要具有圖 所示的機(jī)能 〖 3〗 。 =138N ③ 計(jì)算殘余速度 Vr Vr=VO/ 1amaxm/F （ ） = 第六章 機(jī)械手的控制 控制系統(tǒng)是機(jī)械手的重要組成部分。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。利用節(jié)流的原理使緩沖室產(chǎn)生臨時(shí)背壓阻力，以使運(yùn)動(dòng)減速直至停止，而避免硬性沖擊的裝置，稱為油缸端部緩沖裝置。內(nèi)緩沖的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。這不僅是因?yàn)楦鞣N控制元件的精度和靈敏度不同，而且也與位置反饋裝置的有無有關(guān)。 （ ）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。 （ ）運(yùn)動(dòng)件的重量 運(yùn)動(dòng)件的重量包括機(jī)械手本身的重量和被抓物的重量。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。在許多較簡單情況下，單個(gè)量值可能是主要的。 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。 kg178。 蝸桿的材料為 38siMnMo 調(diào)質(zhì) 蝸輪的材料為 ZQA194 中心矩 a=80 Ms179。 如圖 Y90S6 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示： 圖 Y90L6 電動(dòng)機(jī)技術(shù) 減速器的選擇 減速器的原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置。/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。 帶動(dòng)臂部升降的電機(jī)： 〖 10〗 初選上升速度 V=100mm/s P=6KW 所以 n=（ 100/6）179。由螺柱配合導(dǎo)致了手臂的上下運(yùn)動(dòng)。本課題機(jī)械手的機(jī)16 身設(shè)計(jì)成機(jī)座式，這樣機(jī)械手可以是獨(dú)立的，自成系統(tǒng)的完整裝置，便于隨意安放和搬動(dòng)，也可具有行走機(jī)構(gòu)。 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。 80179。 177。 因此，需裝圖 中所示的調(diào)速閥，流量定為 ，工作壓力 P=2Mpa。 （ 178。 M） TM=（ N178。178。Φ mm178。 驗(yàn)算腕部擺動(dòng)缸： T=PD（Φ A1178。 所以代入公式（ ）得： P=（ F+ F 摩） /S =（ 30179。 =1004800mm179。所以在選擇合適的導(dǎo)向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。/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。178。Φ mm178。（ 178。Φ mm178。Φ mm178。 S=6（ N178。 S=5179。 S （ ） =10179。 角速度 W=45186。/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)主要用來改變被夾物體的方位，它動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小。 =60179。則偏轉(zhuǎn)角β按最佳偏轉(zhuǎn)角來確定， 查表得： β =22186。 tg30186。 N′ （ ） 其中 N′ =4?98N=392N，帶入公式 得： F1=（ 2b／ a） ?（ cosα′）178。 圖 油缸示意圖 右腔推力 為 FP=（π／ 4） D178。因此，在設(shè)計(jì)手部時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小。工作時(shí)，一個(gè)手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。 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。 d、控制方式：起止設(shè)定位置。 臂上下運(yùn)動(dòng) 500mm 臂伸長（收縮） 500mm 手部轉(zhuǎn)動(dòng) 177。 2 二、 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法。 關(guān)鍵字 機(jī)械手， AutoCAD， Solidworks 。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環(huán)境條件下進(jìn)行操作，更顯示其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。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。因而具有強(qiáng)大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。 本課題通過應(yīng)用 AutoCAD 技術(shù)對機(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。 第一章 機(jī)械手設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的基本理論、基本知識(shí)與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練。 三、 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn) 等手冊、圖冊工具書進(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。 180186。 e、定位精度：177。 圖 機(jī)械手安裝簡易圖 （ ）動(dòng)作要求分析如圖 所示 動(dòng)作一：送 料 動(dòng)作二：預(yù)夾緊 動(dòng)作三：手臂上升 動(dòng)作四：手臂旋轉(zhuǎn) 動(dòng)作五：小臂伸長 動(dòng)作六：手腕旋轉(zhuǎn) 預(yù)夾緊 手臂上升 手臂旋轉(zhuǎn) 小臂伸長 手腕旋轉(zhuǎn) 手臂轉(zhuǎn)回 圖 要求分析 4 第二章 抓取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 手部設(shè)計(jì)計(jì)算 一、對手部設(shè)計(jì)的要求 有適當(dāng)?shù)膴A緊力 手部在工作時(shí)，應(yīng)具有適當(dāng)