【正文】 且控制易于實(shí)現(xiàn)。 30CrMnSiA 的力學(xué)性能如下： [6] 1 1 0 0 , 9 0 0b a s aM P M P???? ，球化處理后硬度為 HRC26~24 ， 且，?。? 110 . 4 5 0 . 4 5 1 1 0 0 4 9 5 ( )0 . 2 5 0 . 2 5 1 1 0 0 2 7 5 ( )ba MPMP??????? ? ? ?? ? ? ? 柔輪正應(yīng)力安全系數(shù)和切應(yīng)力安全系數(shù)分別為： 11495 275 aamn kn k???????????? ? ??? ? ?? ? ? ? 柔輪的安全系數(shù)： nn 2222 ?????? ?? ?? 此數(shù)值大于許用安全系數(shù) ，則柔輪強(qiáng)度滿足要求。 柔輪強(qiáng)度計(jì)算： 諧波齒輪工作時(shí)，柔輪筒體處于變應(yīng)力狀態(tài)，其正應(yīng)力基本上是對(duì)稱變化的，而切應(yīng)力則呈脈動(dòng)變化，若以 mam ????? , 分別表示正應(yīng)力和切應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力。 諧波齒 輪輪齒的耐磨計(jì)算： 由于諧波齒輪的柔輪和剛輪的齒數(shù)均很多，兩齒形曲線半徑之差很小，所以輪齒工作時(shí)很接近面接觸，則輪齒工作表面的磨損可由齒面的比壓 P 來(lái)控制。它是由三個(gè)基本構(gòu)件構(gòu)成的，帶凸緣的環(huán)形剛輪，杯形的柔輪和柔性軸承、橢圓盤構(gòu)成的波發(fā)生器。 本設(shè)計(jì)的底座旋轉(zhuǎn)采用諧波齒輪減速器傳動(dòng)。57′ 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 效率的計(jì)算公式： )tan(tan???? ??[12] 查機(jī)電綜合 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書式 215 得 式中： ? —— 絲桿螺旋導(dǎo)程角有前計(jì)算的 753 ???? ?—— 摩擦角絲桿副摩擦系數(shù)為 ~ ? ，其摩擦角為 01??? 把以上數(shù)據(jù)代入)tan(tan ?? ?? ??得： %959 5 )01753t a n ( 753t a n ?????? ???? 諧波齒輪減速器參數(shù)的確定 一般一級(jí)諧波齒輪減速比可以在 50～ 500 之間，諧波齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少，重量輕，運(yùn)動(dòng)誤差小，無(wú)沖擊，齒的磨損小，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)。 [12]其中 7747aCN? 0D = 25 mm , nP =6mm , 螺桿不長(zhǎng)， 變形量不大無(wú)需驗(yàn)算。絲桿選為有效行程 450mm , 由前電機(jī)選擇的計(jì)算絲桿轉(zhuǎn)速 min525m rn ? , 設(shè)計(jì)使用壽命取 L=27?106r ，工作溫度低于 100℃ ，可靠度 95%，精度為 3 級(jí)精度。 表 21 機(jī)械手參數(shù)表 機(jī)械手類型 四自由度圓柱坐標(biāo)型 抓取重量 2Kg 自由度 4 個(gè)（ 2 個(gè)回轉(zhuǎn) 2 個(gè)移動(dòng)） 底座 長(zhǎng) 290mm，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)角 240176。 [5]如下圖 圖 氣爪連接示圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 底座的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接諧波齒輪直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 座轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 手臂的伸縮是通過(guò)氣缸桿直接連接裝有擺動(dòng)氣缸的擺動(dòng)氣缸安裝板，從而實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)的。 [10] 機(jī)械手傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 手臂的升降是步進(jìn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接與絲桿連接。本設(shè)計(jì)中底座的旋轉(zhuǎn)與 手臂升降都是采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器（在第 5 章計(jì)算說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的選擇），而手臂的伸縮則選用七缸作為驅(qū)動(dòng)器。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 圖 工作空間圖 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)器 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ,它們常和執(zhí)行器聯(lián)成一體 ,驅(qū)動(dòng)臂，桿和載荷完成指定的運(yùn)動(dòng)。 下圖 23 描述了本機(jī)械手的工作空間，是頂視圖。 其外觀與工作移動(dòng)方位如圖 22 圖 機(jī)器人外形圖 機(jī)器人的工作空間 本機(jī)械手底座采用圓柱坐標(biāo)型結(jié)構(gòu)，其工作空間是一個(gè)具有一定角度的繞機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扇形體立體空間。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和需求確定機(jī)械手，利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和諧波齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；利用另一 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使與滾珠絲杠螺母副固連在一起的手臂實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)；考慮到本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手工作范圍不大，故利用氣缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮運(yùn)動(dòng)；末端夾持器則選用氣爪來(lái)做夾持器，用小型氣缸驅(qū)動(dòng)夾緊。這兩項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和良好的伺服控制驅(qū)動(dòng)。其中 2 個(gè)為旋轉(zhuǎn)， 2 個(gè)為平移。 機(jī) 械 手 機(jī) 械 系 統(tǒng) 控 制 系 統(tǒng) 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 氣爪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 伸縮機(jī)構(gòu) 升降機(jī)構(gòu) 底座 電器混合驅(qū)動(dòng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 總方案的擬定 由設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)的作用：自動(dòng)線上有Ａ，Ｂ兩條輸送帶，之間距離為，現(xiàn)設(shè)計(jì)機(jī)械手將一棒料工件從 A 帶送到 B 帶并將棒料翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。本設(shè)計(jì)選用機(jī)械傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 機(jī)械系統(tǒng)： ：執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人完成抓取工件，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)所必需的機(jī)械部件，它包括氣爪、手臂升降、手臂伸縮、底座旋轉(zhuǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 2 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 要求：本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生掌握機(jī)器人或工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及工作原理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升、下移、左移、右移抓緊和放松等多個(gè)自由度，完成一四自由度搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)機(jī)器人能抓取一定質(zhì)量的工件并到達(dá)規(guī)定的地點(diǎn)。在某些勞動(dòng)條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機(jī)械手代替人力勞動(dòng)。由目前的發(fā)展?fàn)顩r看，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)它將在生產(chǎn)中扮演越來(lái)越重要的角色。通過(guò)對(duì)機(jī)械手的相應(yīng)控制還可實(shí)現(xiàn)對(duì)棒料的排列。通過(guò)氣爪手指的不同選擇可滿足小于直徑 60mm 的棒料的搬運(yùn)。 本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手有四個(gè)自由度，由底座的旋轉(zhuǎn)，手臂的升降 ，手臂的伸縮，手爪的旋轉(zhuǎn)組成。 從機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展來(lái)看，在很多方面工業(yè)機(jī)器人代替人力勞動(dòng)已是必然的趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器人將來(lái)必定有廣闊的發(fā)展前景。與全球機(jī)器人市場(chǎng)一樣，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)也逐漸活躍， 1997 年上半年，我國(guó)從事機(jī)器人及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)的單畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 位已達(dá) 200 家，研制生產(chǎn)的各類工業(yè)機(jī)器人約有 410 臺(tái)， 其中已用于生產(chǎn)的約占 3/4。 世界上工業(yè)機(jī)器人萌芽 于 50 年代的美國(guó)，經(jīng)過(guò) 40 多年的發(fā)展，已被不斷地應(yīng)用于人類社會(huì)很多領(lǐng)域，正如計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣，機(jī)器人技術(shù)正在日益改變著我們的生產(chǎn)方式。并且能跟蹤工作對(duì)象的變化，具有適應(yīng)工作環(huán)境的功能。 第三代工業(yè)機(jī)器人即智能機(jī)器人。它具有尋力覺(jué)、觸覺(jué)、視覺(jué)等進(jìn)行反饋的能力。它的控制方式比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用在線編程，即通過(guò)示教存貯信息，工作時(shí)讀出這些信息，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，執(zhí)行機(jī) 構(gòu)按指令再現(xiàn)示教的操作。 工業(yè)機(jī)器人以剛性高的手臂為主體，與人相比，可以有更快的運(yùn)動(dòng)速度，可以搬運(yùn)更重的東西，而且定位精度相當(dāng)高，它可以根據(jù)外部來(lái)的信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行各種操作 。 工業(yè)機(jī)器人是一種機(jī)體獨(dú)立，動(dòng)作自由度較多，程序可靈活變更，能任意定位，自動(dòng)化程度 高的自動(dòng)操作機(jī)械 。在許多生產(chǎn)領(lǐng)域，它對(duì)于提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件的作用日見(jiàn)顯著。但近十幾年來(lái)，機(jī)器人的開發(fā)不僅越來(lái)越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領(lǐng)域，應(yīng)用的范疇十分廣闊。隨著近代的工業(yè)革命，機(jī)器產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展成為近代工業(yè)的主要支柱。 不足之處及未來(lái)展望 .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 手臂平衡的驗(yàn)算 .................................................................................................................29 機(jī)械手參數(shù) .........................................................................................................................30 8 結(jié)論與展望 ................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Industrial robot 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................. I Abstract.......................................................................................................................................... III 目 錄 ..............................................................................................................................................................VII 1 緒論 ............................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 robot。 在控制器的作用下，機(jī)械手執(zhí)行將 工件從一條流水線拿到另一條流水線并把工件翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)這一簡(jiǎn)單的動(dòng)作。 本設(shè)計(jì)中的四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手，主要是針對(duì)質(zhì)量少于 2KG 的圓形棒料的搬運(yùn)。在某些勞動(dòng)條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機(jī)械手代替人力勞動(dòng)。而工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。 近十幾年來(lái)，機(jī)器人的開發(fā)不僅越來(lái)越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領(lǐng)域，應(yīng)用的范疇十分廣闊。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 編號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī)械工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （職稱：講 師） （職稱： ） 2020年 5月 25日 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 無(wú)錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 《四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)》 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用、表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 92 學(xué) 號(hào)： 0923076 作者姓名： 2020 年 5 月 25 日 摘 要 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，機(jī)器人在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，用機(jī)器的力量代替人力，而將人類從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)是歷史