生產(chǎn)線軸類零件上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計上下料機(jī)械手【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 寧學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 生產(chǎn)線軸類零件上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 本課題主要進(jìn)行 ,生產(chǎn)線軸類零件上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計 ,該設(shè)計屬于機(jī)械手的一部分 , 生產(chǎn)線軸類零件上下料機(jī)構(gòu) 是在在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展的一種新型裝置 ,使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置 。機(jī)械手能代替人類 、重復(fù)枯燥 完成危險工作，提高勞動生產(chǎn)力 ,減輕人勞動強(qiáng)度。 該裝置涵蓋了 位置控制技術(shù) 可編程控制技 術(shù) 、 檢測技術(shù) 等 。 本課題擬開發(fā)的物料 液壓 機(jī)械手 可在空間抓放物體，動作靈活多樣 ， 根據(jù)工件的變化及運(yùn)動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù) ,可代替人工在高溫危險 區(qū) 進(jìn)行作業(yè) ，。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手 , 液壓 機(jī)械手 ， 軸類零件上下料機(jī)構(gòu) ，提升買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 n a of of is a in of of a be to do of of in to to it in 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒論 . 1 題背景及目的 . 1 課題研究的目的和意義 . 2 壓機(jī)械手 概念 . 2 內(nèi)液壓機(jī)械手的研究 . 2 第 2 章 設(shè)計要求與方案 . 4 壓機(jī)械手設(shè)計要求 . 4 本設(shè)計思路 . 4 統(tǒng)分析 . 4 體設(shè)計框圖 . 4 壓機(jī)械手的基本參數(shù) . 5 壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 5 械手材料的選擇 . 6 械臂的運(yùn)動方式 . 6 壓機(jī)械手 驅(qū)動方式的選擇 . 7 作要求分析 . 7 壓機(jī)械手結(jié)構(gòu)及驅(qū)動系統(tǒng)選型 . 8 第 3 章 機(jī)械手機(jī)械部分的設(shè)計計算 . 9 指的相關(guān)設(shè)計與計算 . 9 械手手抓夾持 精度的分析計算 . 12 爪扇形齒輪與齒條強(qiáng)度校核 . 13 降方向設(shè)計計算 . 14 步確系統(tǒng)壓力 . 14 降液壓缸計算 . 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 塞桿的計算校核 . 17 壓缸工作行程的確定 . 18 塞的設(shè)計 . 19 向套的設(shè)計與計算 . 19 蓋和缸底的計算校核 . 20 體長度的確定 . 20 沖裝置的設(shè)計 . 20 壓缸的選型 . 21 平方向設(shè)計計算 . 22 平方向計算 . 22 壓缸的選型 . 23 身結(jié)構(gòu)的設(shè)計校核 . 24 柱的設(shè)計與校核 . 24 械手的定位及平穩(wěn)性確定 . 26 用的定位方式 . 26 響平穩(wěn)性和定位精度的因素 . 26 機(jī)械手運(yùn)動的緩沖裝置 . 27 總結(jié) . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致 謝 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 題背景及目的 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中， 液壓 機(jī)械手技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。智能型 液壓 機(jī)械手的研究是近年 來科學(xué)家同意致力的方向。式 液壓 機(jī)械手的人體模型，它可以模擬各種人類行為和人類的外部特征。未來的 液壓 機(jī)械手的管家將不是夢想。 根據(jù)不同的 液壓 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)， 液壓 機(jī)械手可以分為各種各樣的。輪式移動 機(jī)械手 ，履帶式 液壓 機(jī)械手，機(jī)械手，行走 液壓 機(jī)械手等。值得一提的是，行走 液壓 機(jī)械手，他是近年來類機(jī)的一個重要研究成果。移動它最喜歡的動物甚至人類交談。這是一個非常復(fù)雜的自動化程度很高的運(yùn)動。與傳統(tǒng)的輪式和履帶式 液壓 機(jī)械手相比，對環(huán)境的適應(yīng)性。在工作空間很小，在崎嶇的道路上，樓梯等。不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)將被廣泛使用。 在研究 中， 液壓 機(jī)械的生產(chǎn)，對 液壓 機(jī)械手設(shè)計的計算機(jī)模擬中的應(yīng)用是一個非常重要的過程。包括零件建模，裝配 液壓 機(jī)械手的仿真，與運(yùn)動仿真。通過仿真，設(shè)計師可以觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動非常直觀，知道沒有干擾；可以了解各部件的受力，不同的模擬數(shù)據(jù)。該方法大大降低了開發(fā)時間和成本。 在學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)習(xí)的最后一個環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)在大學(xué)四年的繼續(xù)深化和檢驗(yàn)，具有實(shí)踐性和綜合性，是不是一個單一的其他替代方案，通過畢業(yè)設(shè)計可以提高綜合能力的培養(yǎng)，是要去上班，提高實(shí)際工作能力起著非常重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： （ 1） 培養(yǎng) 基本理論，基本知識和基本技能的綜合運(yùn)用，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。 （ 2）接受全面的培訓(xùn)工程師必須，提高實(shí)際工作能力。為調(diào)查研究，文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)收集和分析能力；設(shè)計和開發(fā)測試計劃能力；設(shè)計，計算和繪圖能力的提高；總結(jié)和撰寫論文的能力。 （ 3） 培養(yǎng) 綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的測試。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 課題研究的目的和意義 （ 1）通過對 軸類零件上下料機(jī)構(gòu) 的設(shè)計使我們得到對所學(xué)相關(guān)課程的綜合訓(xùn)練； （ 2）傳統(tǒng)的手工上料，效率的低下 本設(shè)計 自動上料系統(tǒng)效率高，反應(yīng)快，確保高質(zhì)量進(jìn)行工作。 傳統(tǒng)夾緊機(jī)構(gòu)對加工時的干涉太大， 對生產(chǎn)量影響較大，設(shè)計一款新的夾緊機(jī)構(gòu)，使得加工時間縮短，加工精度得到保證，生產(chǎn)量得到提高。 壓 機(jī)械手概念 目前，工業(yè)機(jī)械手的概念，世界是不統(tǒng)一，分類是不一樣的。國際標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合國最近采用了美國 機(jī)械手 協(xié)會定義了工業(yè)機(jī)械手的組織：工業(yè) 機(jī)械手 是一種可編程的多功能操作裝置，可以改變行動計劃，完成各種工作，主要用于材料處理，工件傳送。 液壓 機(jī)械手（ 機(jī)械手 ）是一臺自動執(zhí)行工作。它是一個產(chǎn)品的控制理論，先進(jìn)的集成機(jī)械電子，計算機(jī)，材料和仿生。在工業(yè)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要的應(yīng)用。 液壓 機(jī)械手 是一種有代表性的，機(jī)械的和電子控制系統(tǒng)，自動化程度高的生產(chǎn)工具，在近 50 年的發(fā)展。在制造業(yè)中， 液壓 工業(yè) 機(jī)械手 技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這是一個高的自動化程度，改善勞動條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率，發(fā)揮了非常重要的作用?？梢哉f，他是現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)革命。 執(zhí)行系統(tǒng)一般包括手，腕，臂，底座，一個主要的運(yùn)動系統(tǒng)。 主要由 液壓 機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。 手抓（或吸附，控股）和松開工件或工具的部分，由手指（或吸收），驅(qū)動元件和驅(qū)動元件。 內(nèi) 液壓 機(jī)械手的研究 工業(yè) 液壓 機(jī)械手的應(yīng)用在日本有著悠 久的歷史。在七十年代當(dāng)工業(yè) 液壓 操縱器，然后經(jīng)過十年的發(fā)展，已在工業(yè) 液壓 機(jī)械手八十年代流行。他們的年工業(yè)產(chǎn)值迅速增加。1980達(dá)到一千億日元， 1990至六千億日元。在 2004達(dá)到了一兆和八千五百億日元。這表明工業(yè) 液壓 機(jī)械手在提高生產(chǎn)效率的重要性。 在國際上，各個國家都實(shí)現(xiàn)了工業(yè) 液壓 機(jī)械手的重要性。因此，工業(yè) 液壓 機(jī)械手訂單銳減。相比于 2003 2002 百分之十的增長的訂單。然后工業(yè) 液壓 機(jī)械手的需求量仍在買文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 上升。從 2001到 2006，超過 90000的全球經(jīng)濟(jì)增長中的訂單。 7%的平均年增長率。 國際工業(yè) 液壓 機(jī)械手的發(fā) 展方向： 液壓 機(jī)械手涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識。包括：計算機(jī)，電子，控制，人工智能，傳感器，通信和網(wǎng)絡(luò)，控制，機(jī)械等。 液壓 機(jī)械手的發(fā)展離不開主題。正是由于各學(xué)科整合的相互作用，創(chuàng)建一個自動化程度高，其。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在 液壓 機(jī)械手的應(yīng)用范圍越來越廣泛；技術(shù)越來越高，功能更強(qiáng)大。它是 液壓 機(jī)械手的研究向小型化發(fā)展。 液壓 機(jī)械手將更多地進(jìn)入人們的日常生活?？偟陌l(fā)展趨勢是模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，智能化。 廣泛應(yīng)用于工業(yè) 液壓 機(jī)械手，以提高質(zhì)量和生產(chǎn)力，產(chǎn)品安全人員安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料的消 耗，降低了生產(chǎn)成本，具有非常重要的作用。廣泛應(yīng)用于工業(yè) 液壓 機(jī)械手的以人為本的原則，它的出現(xiàn)使人們的生活更方便、美 好 。 液壓 機(jī)械手工業(yè)是一個大型高新技術(shù)工業(yè)計算機(jī)，后車。現(xiàn)代軍事工業(yè)，液壓 機(jī)械發(fā)展的市場前景是非常好的。從第二十世紀(jì)起， 液壓 機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)步增長。在第二十世紀(jì)九十年代， 液壓 機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)和快速增長，年均增長率超過百分之十。在2004 到百分之二十的記錄。亞洲 液壓 機(jī)械手的更多需求，年增長率高達(dá)百分之四十三。經(jīng)過 40 年的發(fā)展，應(yīng)用工業(yè) 液壓 機(jī)械手的許多領(lǐng)域。生產(chǎn)中使用最廣泛的 液壓 機(jī)械手。如制造焊接，熱處理，表 面涂層，加工，裝配，測試和倉庫，毛（沖壓，壓鑄，鍛坯等）等操作，代替人工操作的 液壓 機(jī)械手，極大地提高了生產(chǎn)效率。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 設(shè)計要求與方案 壓 機(jī)械手 設(shè)計要求 軸類零件上下料裝置作為自動化生產(chǎn)線的重要組成部分，其主要作用在于減少加工過程中的非切削時間，提高生產(chǎn)率，進(jìn)而提升機(jī)床乃至整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。自動送料裝置較為復(fù)雜，動作多，動作間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系多，因而要求自動送料裝置動作靈敏、準(zhǔn)確，精度高。通過本畢業(yè)設(shè)計，對現(xiàn)有的軸類零件自動送料裝置進(jìn)行比較，根據(jù)控制理論和方法，設(shè)計出一套性能較好的自動送料裝 置。 原始數(shù)據(jù)資料： （ 1）機(jī)床相關(guān)數(shù)據(jù)等：類型：車床 （ 2）軸類零件送料裝置的設(shè)計方案；采用液壓推送裝置。 （ 3）相關(guān)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)：材料： 20 100；長度 100 500。 本設(shè)計思路 統(tǒng)分析 該 機(jī)械手 是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，提高勞動生產(chǎn)率的有力工具。為了在生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動化，機(jī)械化，自動化的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的需要，從而判斷是否適當(dāng)?shù)臋C(jī)械手。以完成機(jī)械手的設(shè)計，一般都要先做以下工作： （ 1）根據(jù)使用場合的 機(jī)械手 機(jī)械手的，明確的目標(biāo)和任務(wù)。 （ 2）機(jī)械手的工作環(huán)境分 析。 （ 3）對系統(tǒng)要求的分析，確定了機(jī)械手和方案的基本功能，如自由度的數(shù)目， 機(jī)械手 的運(yùn)動速度，定位準(zhǔn)確，抓住重。此外，根據(jù)抓斗 液壓 質(zhì)量，形狀，尺寸和批量生產(chǎn)，以確定的形式和機(jī)械手的位置和握力的大小。 在這方面，我分析如下： （ 1）為手材料 液壓 機(jī)械設(shè)計問題，機(jī)械手是物料輸送機(jī)械手。雖然機(jī)械手的使用場合，也非常廣泛，涉及到材料的狀態(tài)，環(huán)境因素的作業(yè)線，比我的知識和能力，我選擇了材料 液壓 機(jī)械手的小對象處理非生產(chǎn)線。 （ 2）由于機(jī)械手我選擇的是材料的 液壓 機(jī)械手，小對象處理非生產(chǎn)線。因此，系統(tǒng)的工作環(huán)境下，機(jī)械廠，準(zhǔn) 確度高，故障率低，速度。 體設(shè)計框圖 買文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 人 機(jī) 交 互 系 統(tǒng)( 系 統(tǒng) 軟 件 、 編程 語 言 系 統(tǒng) )控 制 器 及控 制 算 法控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動 系統(tǒng) ( 各 驅(qū)動 器 )機(jī) 械 系 統(tǒng) ( 機(jī)身 、 臂 部 、手 腕 、 手 爪 )作 業(yè) 對 象內(nèi) 部 傳 感 器 信 息 反 饋工 作 對 象 及 環(huán) 境 信 息 反 饋感 知 系 統(tǒng)圖 2 總體設(shè)計框圖 如圖 2為總設(shè)計框圖，說明如下： (1) 控制系統(tǒng)：任務(wù)是根據(jù)機(jī)械手的作業(yè)指令程序和傳感器反饋回來的信號，控制機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動和功能。主要設(shè)計目標(biāo)為 選擇， (2) 驅(qū)動系統(tǒng)：驅(qū)動系統(tǒng)工作的驅(qū)動裝置。 (3) 機(jī)械系統(tǒng)：包括機(jī)身、機(jī)械臂、手腕、手爪。需要確定其自由度、坐標(biāo)形式，并計算得出具體結(jié)構(gòu)。 (4) 感知系統(tǒng)：即傳感器的選擇及具體作用。 壓 機(jī)械手 的基本參數(shù) 1. 機(jī)械手的最大 液壓 物料的重量是它 的主參數(shù)。 2. 運(yùn)動速度直接影響機(jī)械手的動作快慢和機(jī)械手動作的穩(wěn)定性，所以運(yùn)動速度也是是物料物料 液壓 機(jī)械手 的一個主要的基本參數(shù)。設(shè)計速度過低的話，會無法滿足機(jī)械手的動作功能，限制機(jī)械手的使用范圍。設(shè)計的速度過高又會加重機(jī)械手的負(fù)載并影響機(jī)械手動作的平穩(wěn)性。 3. 伸縮行程和工作半徑是決定機(jī)械手工作范圍及整機(jī)尺寸的關(guān)鍵，也是機(jī)械手設(shè)計的基本參數(shù)。 械手精度太低，就完成不了功能，精度太高又意味著成本的增加。綜合考慮，該物料 液壓 機(jī)械手 的定位精度設(shè)定 定位精度料 液壓 機(jī)械手 的各個部分的基本參數(shù)可以由上面已經(jīng)知道的物料 液壓 機(jī)械手各關(guān)節(jié)的行程和時間分配來決定。 壓 機(jī)械手 結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)所設(shè)計的機(jī)械手的運(yùn)動方式：機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動，機(jī)械臂的升降。根據(jù)上文所說的，機(jī)械手按照坐標(biāo)的分類情況，選擇圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手更為妥當(dāng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 械手材料的選擇 機(jī)械手的材料應(yīng)根據(jù)手臂的工作條件，滿足機(jī)械手的設(shè)計和制造要求。從設(shè)計思想，機(jī)械臂完成各種運(yùn)動。因此，對材料的要求是為移動部件，它應(yīng)該是輕質(zhì)材料。另一方面，手臂振動經(jīng)常的運(yùn)動過程中，這將大大減少它的運(yùn)動精度。所以在材料的選擇 上，綜合考慮的質(zhì)量，剛度，阻尼的需要，從而有效地提高了機(jī)械臂的動力學(xué)性能。此外，機(jī)械手選材料和不同材料的一般結(jié)構(gòu)。機(jī)械手是一種伺服機(jī)構(gòu)，受控制，必須考慮其可控性。在臂的材料選擇，可控性和可加工性的材料，結(jié)構(gòu)，質(zhì)量性能的考慮。 總之，選擇一個機(jī)械臂的材料，應(yīng)考慮強(qiáng)度，剛度，重量輕，彈性，耐沖擊，外觀和價格等因素。這里有幾個機(jī)械手使用的材料： （ L）的高強(qiáng)度鋼，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼：這類材料的強(qiáng)度，特別是合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度增加了 4 5 倍，彈性模量，抗變形能力，是最廣泛使用的材料； （ 2）鋁，鋁合金等輕合金材 料的共同特點(diǎn)是重量輕，彈性模量 E 的小，但材料的密度小，與 E P 比值還與鋼相比； （ 3）陶瓷：陶瓷材料具有良好的質(zhì)量，但易碎，但處理不好，接頭需要特殊的設(shè)計與金屬零件。然而，日本已開發(fā) 瓷機(jī)械手用于高速機(jī)械手的樣品； 從機(jī)械手設(shè)計的角度來看，不需要負(fù)載能力在材料的選擇，也不需要高彈性模量和抗變形能力，除了要考慮到材料成本，加工和其他因素。在各種因素的措施，結(jié)合鋁合金的初步選擇的工作條件，如機(jī)械臂組件。 械臂的運(yùn)動方式 機(jī)械手的運(yùn)動形式有五種常見的 ，直角坐標(biāo)式極坐標(biāo)型，聯(lián)合型和圓柱坐標(biāo) 。根據(jù)運(yùn)動形式的選擇主要運(yùn)動參數(shù)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。一種運(yùn)動形式以滿足不同生產(chǎn)工藝的需要，可以采用不同的結(jié)構(gòu)。選擇表格的具體位置，必須根據(jù)操作要求，工作地點(diǎn)，和 液壓 工作中心線方向的變化，比較和選擇。 這種機(jī)械手的定位 2 個肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的 1， 2 或 3 手腕方向。其中，繞垂直軸肩，另一個肩斜度。肩關(guān)節(jié)的兩個正交軸。平行于第二軸肩關(guān)節(jié)，考慮到機(jī)械手的工作特點(diǎn)，這就要求動作靈活，具有較大的工作空間，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，關(guān)節(jié)式機(jī)械手的選擇。如圖所示。這種配置，動作靈活，工作空間大，干涉儀的最小空間機(jī)械臂操作，結(jié)構(gòu)緊湊，占 地面積小，關(guān)節(jié)相對運(yùn)動部位易密封與防塵。但這種機(jī)械手運(yùn)動學(xué)逆解比較復(fù)雜，難以確定的端元；態(tài)度不夠直觀，并在控制，計算量比較大。 買文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖3 常見的運(yùn)動方式 壓 機(jī)械手 驅(qū)動方式的選擇 機(jī)械手使用的驅(qū)動方式主要有 液壓 驅(qū)動， 液壓 驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動的四種基本形式。 但是，與 液壓 傳動相比，低功耗，能源， 液壓 傳動結(jié)構(gòu)相對簡單的速度不易控制，精度不高。 油馬達(dá)驅(qū)動能量是簡單，速度和位置精度高，使用方便，低噪音，高速變化的機(jī)制，高效，靈活的控制。 液壓 驅(qū)動的特點(diǎn)是功率大，結(jié)構(gòu)簡單，省去了減速裝置，響應(yīng)速度快，精度高。但需 要有 液壓 源，但也容易漏 液 。 首先，我會選擇驅(qū)動電機(jī)，但考慮到純機(jī)械結(jié)構(gòu)的機(jī)械手的運(yùn)動并不能達(dá)到理想的傳播效果。如果你使用 液壓 或 液壓 傳動機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)，必須與回轉(zhuǎn) 液壓 或旋轉(zhuǎn) 液壓 缸，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不利于設(shè)計。 改進(jìn)后的方案，將驅(qū)動方式分為兩個部分。其機(jī)械臂伸縮，升降機(jī)械手抓抓，采用液壓 驅(qū)動方式。 作要求分析 動作一：送 料 動作二：預(yù)夾緊 動作三：手臂上升 動作四：手臂旋轉(zhuǎn) 動作五：小臂伸長 動作六：手腕旋轉(zhuǎn) 預(yù)夾緊 手臂上升 手臂旋轉(zhuǎn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 手臂伸長 手臂轉(zhuǎn)回 手腕旋轉(zhuǎn) 圖 壓 機(jī)械手 動作簡易圖 壓 機(jī)械手 結(jié)構(gòu)及驅(qū)動系統(tǒng) 選型 本課題所設(shè)計的 液壓 機(jī)械手 為通用型的 液壓 機(jī)械手 ，其中坐標(biāo)系為圓柱坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)。驅(qū)動系統(tǒng)選用 油馬達(dá) 驅(qū)動和 液壓 驅(qū)動， 油馬達(dá) 驅(qū)動用于機(jī)座的旋轉(zhuǎn)和手臂的上下移動， 液壓 驅(qū)動用于手臂的伸縮和 液壓 機(jī)械手 的夾取和翻轉(zhuǎn) 3。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 機(jī)械手機(jī)械部分的設(shè)計計算 指的相關(guān)設(shè)計與計算 設(shè)計手部時除了要滿足抓取要求外，還應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： （ 1） 、手指握力的大小要適宜 確定手指的握力（即夾緊力）時，應(yīng)考慮工件的重量以及傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振 動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落，但握力太大又會造成浪費(fèi)并可能損壞工件。 （ 2） 、應(yīng)保證工件能順利地進(jìn)入或脫開手指 開合式手指應(yīng)具有足夠大的張開角度來適應(yīng)較大的直徑范圍，保證有足夠的夾緊距離以方便抓取和松開工件。移動式鉗爪要有足夠大的移動范圍。 （ 3） 、應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并且自身重量輕 因受到被夾工件的反作用力和運(yùn)動過程中的慣性力、振動等的影響，要求機(jī)械手具有足夠的強(qiáng)度和剛度以防折斷或彎曲變形，但結(jié)構(gòu)要簡單緊湊、自重輕，并使手部的重心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上，使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最小。 （ 4） 、動作迅速、靈活、 準(zhǔn)確，通用機(jī)械手還要求更換手部方便 根據(jù)用途手部可分為夾持式手部、吸附式手部和專用工具（噴槍、扳手、焊接工具）三類。 經(jīng)過分析和比較此設(shè)計采用夾持式手部。手部是機(jī)械手直接抓取和握緊（或吸附）物件或夾持專用工具執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的部件，因此手部的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)依據(jù)作業(yè)任務(wù)要求來設(shè)計，從而形成了多種的結(jié)構(gòu)型式。它安裝在手臂的前端，可以模仿人手動作。 一 、 夾持式手部 夾持式手部對抓取工件的形狀具有較大的適應(yīng)性，故應(yīng)用較廣。它的動作與鋼絲鉗或虎鉗相似。 二 、結(jié)構(gòu) 夾持式手部是有驅(qū)動裝置、傳動機(jī)構(gòu)和手指（或手爪）等組 成。驅(qū)動裝置多半用活塞缸。傳動機(jī)構(gòu)常用連桿機(jī)構(gòu)、滑槽機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。手指常用兩指，也有多指等形式。指端是手指上直接與被夾工件接觸的部位，它的結(jié)構(gòu)形狀取決于工件的形狀。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 手部結(jié)構(gòu)按模仿人手手指的動作，可分為回轉(zhuǎn)型、移動型等形式。經(jīng)分析和比較此設(shè)計選擇移動式的齒輪齒條手部。 工件尺寸：直徑約 2 3柱形，材料是鐵質(zhì)。機(jī)械手最大抓重： 2據(jù)所夾取的零件半徑（ 20圓柱形棒料）經(jīng)分析取扇型齒輪的齒頂模數(shù)m=2， 1Z =23。齒條齒數(shù)取 2Z =23。 1 手指夾緊力的計算： 公式： N 1K 2K 3K 0G (30G 為抓取的工件重量最大為 2 1K 為安全系數(shù)取 2,暫取 5， 2K 為工作情況系數(shù)，可按 2K =取 2K =2， 3K 為方位系數(shù)，即為當(dāng)爪子處在不同位置夾取工件不同放置位置是的系數(shù)，根據(jù)查取的公式： 3K =(1 f ， 粗略計算 3K 約等于 K 取 1。 根據(jù)公式 （ 3計算得 : N 2 1 2 為此設(shè)計采用移動型齒輪齒條手部結(jié)構(gòu)，查資料知其夾緊力 驅(qū)動力 一半，即 : F (3此處考慮其他因素 100N。 圖 3(c)計算手部活塞桿行程長 L,即 （ =25 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 =圓整取 l=25d)確定“ V”型鉗爪的 L、 3。 取 L/ （ 式中： （ 由公式（ ： L=3 50 取“ V”型鉗口的夾角 2 =120，則偏轉(zhuǎn)角按最佳偏轉(zhuǎn)角來確定， 查表得： =2239 計算：設(shè) a=100mm,b=50010 50 工作壓力/滿足最低速度的要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 4 490 （ 4 式中 許用應(yīng)力； M P b （ 的抗拉強(qiáng)度為375 400為位安全系數(shù)取 5，即活塞桿的強(qiáng)度適中） 3活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動油馬達(dá)機(jī)構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負(fù)載力，適應(yīng) 液壓缸 的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。 活塞桿的密封形式有 6。采用薄鋼片組合防塵圈時，防塵圈與活塞桿的配合可按 H9/取。方便設(shè)計和維護(hù)，本方案選擇 壓缸 工作行程的確定 液壓缸 工作行程長度可以根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程確定，并參照表 4液壓缸 活塞行程參數(shù)優(yōu)先次序按表 4a、 b、 表 4a） 液壓缸 行程 系列（ 3496 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 表 4b） 液壓缸 行程 系列 （ 3496 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600 表 4c） 液壓缸 形成系列（ 3496 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3400 3800 根據(jù)設(shè)計要求知 快速接近工件， 行程根據(jù)任務(wù)書要求，根據(jù)表 3選取垂直方向 液壓缸 的工 作行程為 900選取水平方向 液壓缸 的工作行程為 1000 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 塞的設(shè)計 由于活塞在 液 力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過緊，也不能間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的配合表面；間隙過大，會引起 液壓缸 內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液壓缸 達(dá)不到要求的設(shè)計性能。考慮選用 向套的設(shè)計與計算 的確定 當(dāng)活塞桿全部伸出時，從活塞支承面中點(diǎn)到到導(dǎo)向套滑動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度 1。影響 液壓缸 工作性能和穩(wěn)定性。因此，在設(shè)計時必須保證 液壓缸 有一定的最小導(dǎo)向長度。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ,當(dāng) 液壓缸 最大行程為 L,缸筒直徑為 最小導(dǎo)向長度為 : 220 （ 4 一般 導(dǎo)向套滑動面的長度 A，在缸徑小于 80取 A=(，當(dāng)缸徑大于 80=(.0)d.?；钊麑挾?B 取 B=(。 若導(dǎo)向長度 H 不夠時 ,可 在活塞桿上增加一個導(dǎo)向套 K(見圖 4增加 套 21 （。 圖 4壓缸 最小導(dǎo)向長度 1 因此 :最小導(dǎo)向長度 ，取 H=9 導(dǎo)向套滑動面長度 A= 活塞寬度 B= 8 .1 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 導(dǎo)向套有普通導(dǎo)向套、易拆導(dǎo)向套、球面導(dǎo)向套和靜壓導(dǎo)向套等，可按工作情況適當(dāng)選擇。 蓋和缸底的計算 校核 在單活塞 液壓缸 中，有活塞桿通過的端蓋叫端蓋， 無活塞桿通過的缸蓋叫缸頭或缸底。端蓋、缸底與缸筒構(gòu)成密封的壓力容腔，它不僅要有足夠的強(qiáng)度以承受 液 力，而且必須具有一定的連接強(qiáng)度。端蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔（或裝導(dǎo)向套的孔）及防塵圈、密封圈槽，還有連接螺釘孔，受力情況比較復(fù)雜，設(shè)計的不好容易損壞。 端蓋厚 )h 1 式中 螺釘孔分布直徑， P 壓 力， 2 密封環(huán)形端面平 均直徑， 材料的許用應(yīng)力， 2 缸底分平底缸，橢圓缸底，半球形缸底。 體長度的確定 液壓缸 缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還需要考慮到兩端端蓋的厚度 1。一般 液壓缸 缸體長度不應(yīng)大于缸體內(nèi)經(jīng)的 2030 倍。取系數(shù)為5,則 液壓缸 缸體長度： L=5*100 沖裝置的設(shè)計 液壓缸 的活塞桿（或柱塞桿） 具有一定的質(zhì)量，在 液 力的驅(qū)動下運(yùn)動時具有很大的動量。 在它們的行程終端，當(dāng)桿頭進(jìn)入 液壓缸 的端蓋和缸底部分時，會引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲。采用緩沖裝置，就是為了避免這種機(jī)械撞擊，但沖擊壓力仍然存在，大約是額定工作壓力的兩倍，這就必然會嚴(yán)重影響 液壓缸 和整個 液 系統(tǒng)的強(qiáng)度及正常工作。緩沖裝置可以防止和減少 液壓缸 活塞及活塞桿等運(yùn)動部件在運(yùn)動時對缸底或端蓋的沖擊，在它們的行程終端能實(shí)現(xiàn)速度的遞減，直至為零。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 當(dāng) 液壓缸 中活塞活塞運(yùn)動速度在 6m/下時，一般不設(shè)緩沖裝置，而運(yùn)動速度在 12m/，不需設(shè)置緩沖裝置。在該組合機(jī)床 液 系統(tǒng)中，動力滑臺的最大速度為 4m/此沒有必要設(shè)計緩沖裝置。 壓缸 的選型 經(jīng)過比較，參考市場上的 液壓缸 類型，選擇一種可靠優(yōu)質(zhì)的 液壓缸 產(chǎn)品的生產(chǎn)商 速易可（上海）有限公司 。 速易可 液 動（上海）有限公司成立于 2004 年，從事于空油壓零組件和設(shè)備研 究、生產(chǎn)、銷售的自動化廠商，產(chǎn)品以 牌營銷國內(nèi)外市場，產(chǎn)品主要有空 液 凈化組件、 液 動控制組件、 液 動執(zhí)行組件、輔助組件、空油壓設(shè)備，產(chǎn) 品廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、工業(yè)機(jī)械手、食品包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、半導(dǎo)體設(shè)備、軌道交通、煙草機(jī)械、機(jī)床自動控制、真空搬運(yùn)、汽車制造、教學(xué)培訓(xùn)等行業(yè)。 速易可目前主要產(chǎn)品有：無桿 液壓缸 、滑臺 液壓缸 、止動 液壓缸 、回轉(zhuǎn) 液壓缸 、機(jī)械夾、回轉(zhuǎn)夾緊 液 （油）壓缸、導(dǎo)桿 液壓缸 、帶鎖 液壓缸 、雙軸缸、標(biāo)準(zhǔn)型 液壓缸 、控制閥、空 液 控制組件、真空系統(tǒng)組件及相關(guān) 液 動輔助零組件。 買文檔就送您 紙全套， Q