【正文】 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，容易維修，而且重量要輕，機(jī)械手的手部也采用氣缸驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 的優(yōu)點(diǎn)： 適用性較強(qiáng)，不受環(huán)境溫度影響、輸出轉(zhuǎn)矩范圍廣、控制方便，能自由地采用直流、交流、短波、脈沖等各種信號(hào)，適于放大、記憶、邏輯判斷和計(jì)算等工作、可落實(shí)超小型化、擁有機(jī)械自鎖性、安裝、維護(hù)檢修方便、 可分為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)。 液動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 的優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體種小、輸出力大、簡(jiǎn)便獲得低速或高速，能無(wú)級(jí)變速、 功率重量比大，低速平穩(wěn) 、由于液壓油的黏性而效率較高，有自潤(rùn)滑功能 和防銹功能。 最終本人用 SolidWorks 2022 設(shè)計(jì)完成的三維裝配圖如圖 ： 圖 三模塊總裝配圖 三江學(xué)院 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 某生產(chǎn)線機(jī)械手模塊的設(shè)計(jì) 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式 的選擇 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式一般有三種方式：氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式、液壓驅(qū)動(dòng)方式、電驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式 氣動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 的優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氣源簡(jiǎn)便獲得、能得到較高的開(kāi)關(guān)速度、可安裝調(diào)速器，使開(kāi)關(guān)速度按需要進(jìn)行調(diào)整、氣體削減性大，關(guān)閉時(shí)有彈性、 成本低。 CAXA 2022或 SolidWorks 2022進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ，設(shè)計(jì)零件，用 SolidWorks 2022 繪制三維零件圖，并進(jìn)行三維裝配三江學(xué)院 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 圖設(shè)計(jì)。 。在確定系統(tǒng)功能時(shí)，每個(gè)模塊都遵循保證基本功能、滿足使用功能、剔除多余功能，恰到好處地利用外觀功能和原則。 某 生產(chǎn)線機(jī)械手 的設(shè)計(jì)要求和基本內(nèi)容 所謂機(jī)械手的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指具有特定功能的、相互間具有許多聯(lián)系要素構(gòu)成的一個(gè)整體。在應(yīng)用專業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，研制出示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。這些機(jī)器人的控制器，都是由中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所和北京科技大學(xué)機(jī)器人研究所開(kāi)發(fā)的，同時(shí)一系列的機(jī)器人關(guān)鍵部件也被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如機(jī)器人專用軸承，減震齒輪，直流伺服電機(jī)， 編碼器， DC—— PWM等等。 1972年我國(guó)第一臺(tái)機(jī)械手開(kāi)發(fā)于上海，隨之全國(guó)各省都開(kāi)始 研制和應(yīng)用機(jī)械手。前蘇聯(lián)自六十年代開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用機(jī)械手，主要用于機(jī)械化、自動(dòng)化程序較低、繁重單調(diào)、有害于健康的輔助性工作。 三江學(xué)院 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1978 年美國(guó) Unimate 公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制出一種Unimation— 型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)。雖然這 2 種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。不少球面坐標(biāo)式機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的；同年該公司和普曼公司合并成為萬(wàn)能制 動(dòng)公司，專門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的； 1962年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上，又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。 工業(yè)機(jī)械 手是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的，始于 40 年代的美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手研究，它是一種主從型的控制系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)械手與數(shù)控加工中心，自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)械手延伸和擴(kuò)大了人的 手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高溫等惡劣環(huán)境中工作：代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。所以我用solidworks軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)其進(jìn)行的原理分析設(shè)計(jì)了一種的可擴(kuò)展式機(jī)械手 ， 具有造價(jià)低、調(diào)控容易、重復(fù)性好的特點(diǎn)。另外，它的體積小，重量輕。因此，應(yīng)用環(huán)境廣泛，功能多樣。某生產(chǎn)線機(jī)械手的作用主要以展示機(jī)械結(jié) 構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特征和功能關(guān)系為主。三江學(xué)院 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 第一章 緒論 ............................................... 0 課題背景及意義 ................................................. 0 機(jī)械手的發(fā)展和趨勢(shì) ............................................. 0 某生產(chǎn)線機(jī)械手 的設(shè)計(jì)要求和基本內(nèi)容 ............................. 1 第二章 某生產(chǎn)線機(jī)械手模塊的設(shè)計(jì) ........................... 3 ............................................ 3 .............................. 4 ................................................ 5 ............................................ 5 ................................................ 7 ...................................... 8 ........................................... 11 ................................. 12 ......................................... 14 第三章 旋轉(zhuǎn)模塊的設(shè)計(jì) ..................................... 22 ............................................... 22 ................................................. 22 第四章 裝釘模塊的設(shè)計(jì) ..................................... 24 裝釘模塊的總體布置設(shè)計(jì) ........................................ 24 ................................................. 25 ............................................... 25 ................................................. 25 ............................................... 26 第五章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ..................................... 27 三維建模 ...................................................... 27 CAXA的運(yùn)用 .................................................... 32 結(jié)束語(yǔ) .................................................... 34 致 謝 .................................................... 35 參考文獻(xiàn) .................................................. 36 三江學(xué)院 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0 第一章 緒論 課題背景及意義 某 生產(chǎn)線機(jī)械手是一種具有開(kāi)放式特征的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。是多種高科技的融合，可以完成電工、電子、單片機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器、機(jī)電控制、數(shù)字信號(hào)處理等許多課程的幾百個(gè)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人具有它的特殊性：首先，一臺(tái)機(jī)械手相當(dāng)于一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，要能顯示多種運(yùn)動(dòng)性能。其次，其制造加上精度略低于工業(yè)機(jī)器人，且性價(jià)比高。因此，專用性強(qiáng)的生產(chǎn)線機(jī)械手的研制方法不能滿足這樣的要求。 機(jī)械手的 發(fā)展和趨勢(shì) 機(jī)械手在現(xiàn)實(shí)生活中的種類(lèi)可以說(shuō)是非常的多，然而最初的機(jī)械手是 工業(yè)機(jī)械手，它最早應(yīng)用在汽車(chē)制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)。目前主要應(yīng)用與制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車(chē)制造、塑料加工、通用機(jī)械制造及金屬加工等工業(yè)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。 1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓做儲(chǔ)存裝置。 1962年美國(guó)機(jī)械鑄造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫 Versatran機(jī)械手，原意是靈活搬運(yùn)，可做點(diǎn)位和軌跡控制：該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮，采用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。從 60 年代后期起，噴漆、弧焊工業(yè)機(jī)器人相繼在生產(chǎn)中開(kāi)始應(yīng)用。聯(lián)邦德國(guó)機(jī)器制 造業(yè)是從 1970 年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)：聯(lián)邦德國(guó) Kuka 公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制；日本是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快，應(yīng)用國(guó)家最多的國(guó)家，自 1969 年從美國(guó)引進(jìn)兩種典型機(jī)械手后，開(kāi)始大力從事機(jī)械手的研究，目前以成為世界上工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用最多的國(guó)家之一。 我國(guó)工業(yè)機(jī)械手的研究與開(kāi)發(fā)始于 20世紀(jì) 70年代。從第七個(gè)五年計(jì)劃（ 19861990）開(kāi)始，我國(guó)政府將工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展列入其中，并且為此項(xiàng)目投入大量的資金，研究開(kāi)發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機(jī)器人，有由北京機(jī)械自動(dòng)化研究所設(shè)計(jì)制造的噴涂機(jī)器人，廣州機(jī)床研究所和北京機(jī)床研究所合作設(shè)計(jì)制造的點(diǎn)焊機(jī)器人，大連機(jī)床研究所設(shè)計(jì)制造的氬弧焊機(jī)器人，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)制造的裝卸載機(jī)器人等等。 我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手發(fā)展主要是逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍?？梢詫C(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型機(jī)構(gòu)，組裝成各種用途的機(jī)械手，即便于設(shè)計(jì)制造，又便于跟換工件，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。首先 ，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，本設(shè)計(jì)是采用內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計(jì)與外部系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，既重視內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也重視內(nèi)、外系統(tǒng)的聯(lián)系。 因此，本著該設(shè)計(jì)意圖，根據(jù)動(dòng)作要求對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，本次的設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)基本內(nèi)容： ，并分析各工作模塊的功能。 ，進(jìn)行機(jī)構(gòu)原理圖設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析。 ，然后轉(zhuǎn)化為工程圖以便畫(huà)二維圖。 ，包括零件圖、裝配圖。 氣動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 的缺點(diǎn)： 因氣體有削減性所以速度不易勻稱 ，噪聲大，難以準(zhǔn)確控制位置及速度。 液動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 的缺點(diǎn)： 油溫變化引起油粘度的變化、液壓元件和管道易滲漏、配管，維修不方便、 易漏油，成本較高。其中直流驅(qū)動(dòng)調(diào)速性能好，功率較大，效率高。 鑒于上面三種驅(qū)動(dòng)方式，選擇氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式為本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化的程度變得更高，控制方式更靈活，性能更可靠。我國(guó)的氣動(dòng)行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快，從 20世紀(jì) 80年化中期開(kāi)始