電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失,只有論文】_第1頁(yè)
電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失,只有論文】_第2頁(yè)
電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失,只有論文】_第3頁(yè)
電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失,只有論文】_第4頁(yè)
電磁吸取式氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)【圖紙丟失,只有論文】_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩44頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘   要  機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作,如搬物、裝配、切割、噴然等等,應(yīng)用非常廣泛。在現(xiàn)代化工業(yè)中,生產(chǎn)過(guò)中的自動(dòng)化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高,現(xiàn)代化加工車(chē)間常配有機(jī)械手,以提高生產(chǎn)效率,或者完成工人難以完成的工作。據(jù)資料介紹,美國(guó)生產(chǎn)的全部零件中,有 75%是小批量生產(chǎn)。金屬加工批量中有四分之三在五十件以下,零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的 5%。從這里可以看出,裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化得迫切性,工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn) 生的。  目前在我國(guó)機(jī)械手常用于完成的工作有:注塑工業(yè)中從模具中快速抓取制品并將制品傳送到下一個(gè)生產(chǎn)工序;機(jī)械手加工行業(yè)中用于取料、送料;澆鑄行業(yè)中用于提取高溫溶液等等。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類(lèi)工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象,熟悉搬運(yùn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)原理。在此基礎(chǔ)上,確定了搬運(yùn)機(jī)械手的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu),完成了機(jī)械手的設(shè)計(jì)工作,包括 自動(dòng)控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、手部、腕部、手臂以及機(jī)身等主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。  關(guān)鍵詞: 搬運(yùn)機(jī)械手,控制系統(tǒng),氣動(dòng)  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is in a do as is in of of to or in of 0 on in % of as is of In at is in of to to to of of as of it of  of 文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄  一   緒論     1 (一)  機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向 1 (二)  機(jī)械手的分類(lèi) 1 1  簡(jiǎn)史   2 2  應(yīng)用簡(jiǎn)況   3 3  發(fā)展趨勢(shì)  3 (三)在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手的意義   6 二   機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)   8 (一)主要技術(shù)參數(shù)   8 (二)工作要求  8 (三)系統(tǒng)組成   8 (四)總體技術(shù)方案   9 1 回轉(zhuǎn)缸 9 2 升降缸和伸縮缸 9 3 執(zhí)行部件 9 4 總體動(dòng)作分析 9 三  機(jī)械手的執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)   10 (一)電磁吸盤(pán)的類(lèi)型選擇   10 (二)電磁吸盤(pán)的選用要素   11 1 足夠的電磁吸力    11 2 根據(jù)被吸附的對(duì)象來(lái)確定電磁吸盤(pán)的形狀    11 (三)電磁吸力的計(jì)算   12 1 確定電磁吸盤(pán)的吸力    14 2 計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通量    15 3 初算總安匝數(shù)    16 4 線圈尺 寸的計(jì)算     17 5 核算線圈的溫升   18 四  傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)   20 (一)臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算   20 1臂部設(shè)計(jì)的基本要求 20 2手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇 21 3手臂直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 21 4氣壓缸工作壓力和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 5氣壓缸的尺寸參數(shù)的確定 25 (二)機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算   26 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1手臂偏重力矩的計(jì)算 26 2升降不自鎖條件分析計(jì)算 28 3升降運(yùn)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 29 (三)機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算   30 1 回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 30 2 回轉(zhuǎn)缸尺寸的初步確定 31 3 汽缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 31 4 動(dòng)片和輸出軸螺釘計(jì)算 32 5 軸承的選擇分析 33 6 機(jī)身與手臂連接處的螺栓直徑的確定 33 五  機(jī)械手氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)   36 (一)機(jī)械手的工作原理分析   36 (二)液壓系統(tǒng)控制原理圖設(shè)計(jì)   36 1氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖   36 2各 缸運(yùn)動(dòng) 過(guò)程分析   37 六  機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)   38 (一)機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的概述   38 1可編程序控制器的選擇   38 2 輸入輸出點(diǎn)地址編號(hào)及硬件接線 38 (二)機(jī)械手電氣控制程序   38 (三)機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)圖  39 七  結(jié)  論 42 參考文獻(xiàn)    43 致   謝   44 圖紙清單 45 買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 一   緒論  (一 )機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向  機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部,是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還是新興產(chǎn)業(yè),都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備,機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此,世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本 國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。  工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù),在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn),尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。  機(jī)械手是在機(jī)械化,自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中,機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi),迅速發(fā)殿起來(lái)的一門(mén)新興的技術(shù),它更加促進(jìn) 了機(jī)械手的發(fā)展,使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng),不知疲勞,不怕危險(xiǎn),抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn),因此,機(jī)械手已受到許多部門(mén)的重視,并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用。  機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域,是一門(mén)跨學(xué)科綜合技術(shù)。  機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器,它有多個(gè)自由度,可用來(lái)搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。  (二)  機(jī)械手 的分類(lèi)  機(jī)械手一般分為三類(lèi):第一類(lèi)是不需要人工操作的通用機(jī)械手。它是一種獨(dú)立的不附屬于某一主機(jī)的裝置。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序,以完成各項(xiàng)規(guī)定的操作。它的特點(diǎn)是具備普通機(jī)械的性能之外,還具備通用機(jī)械、記憶智能的三元機(jī)械。第二類(lèi)是需要人工才做的,稱(chēng)為操作機(jī)。它起源于原子、軍事工業(yè),買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 先是通過(guò)操作機(jī)來(lái)完成特定的作業(yè),后來(lái)發(fā)展到用無(wú)線電訊號(hào)操作機(jī)來(lái)進(jìn)行探測(cè)月球等。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。第三類(lèi)是用專(zhuān)用機(jī)械手,主要附屬于自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線上,用以解決機(jī)床上下料和工件送。這種機(jī)械手在國(guó)外稱(chēng)為“ 它是為主機(jī)服務(wù)的,由主機(jī)驅(qū)動(dòng);除少數(shù)以外,工作程序一般是固定的,因此是專(zhuān)用的。  在國(guó)外,目前主要是搞第一類(lèi)通用機(jī)械手,國(guó)外稱(chēng)為機(jī)器人。本課題所做的機(jī)械手是屬于第三類(lèi)機(jī)械手。  1  簡(jiǎn)史  機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。 1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是:機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機(jī)構(gòu),控制系統(tǒng)是示教形的。  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。商名為 萬(wàn)能自動(dòng))。運(yùn)動(dòng)系 統(tǒng)仿照坦克炮塔,臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮、用液壓驅(qū)動(dòng);控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲(chǔ)裝置。不少球坐標(biāo)通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬(wàn)能自動(dòng)公司 ,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。  1962 年美國(guó)機(jī)械制造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫 械手。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采用液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初,但都是國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。  1978 年美國(guó) 司和斯坦福大學(xué),麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種械手,裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,用于裝配作業(yè),定位誤差小于 1毫米。聯(lián)邦德國(guó)機(jī)械制造業(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) 用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。  日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自 1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種機(jī)械手后大力從事機(jī)械手的研究。  前蘇聯(lián)自六十年代開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用機(jī)械手,至 1977年底,其中一半是國(guó)產(chǎn),一半是進(jìn)口。  目前,工業(yè)機(jī)械手大部分還屬于第一代,主要依靠工人進(jìn)行控制;改進(jìn)的方向主要是降低 成本和提高精度。  第二代機(jī)械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算控制系統(tǒng),具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力,甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器,把感覺(jué)到的信息反饋,是機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。  第三代機(jī)械手則能獨(dú)立完成工作中過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 備保持聯(lián)系,并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) 柔性制造單元  2  應(yīng)用簡(jiǎn)況  現(xiàn)代工業(yè)中,生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化,自動(dòng)化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中,加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。因此,裝卸、搬運(yùn)等工序 機(jī)械化的迫切性,工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。  有資料統(tǒng)計(jì):美國(guó)偏重于毛坯生產(chǎn),日本偏重于機(jī)械加工。隨著機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用的對(duì)象還會(huì)有所改變。  機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力,改善熱、累等勞動(dòng)條件。  國(guó)內(nèi)機(jī)械手工業(yè)、鐵路工業(yè)中首先在單機(jī)、專(zhuān)機(jī)上采用機(jī)械手上下料,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。  國(guó)外鐵路工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手以加工鐵路車(chē)軸、輪等大、中批零件。并和機(jī)床共同組成一個(gè)綜合的數(shù)控加工系統(tǒng)。  采用機(jī)械手進(jìn)行裝配更始目前研究的重點(diǎn),國(guó)外已研究采用攝象機(jī)和力傳 感裝置和微型計(jì)算機(jī)連在一起,能確定零件的方位達(dá)到鑲裝的目的。  3  發(fā)展趨勢(shì)  目前工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄造、熱處理等方面,無(wú)論數(shù)量、品種和性能方面還是不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。  在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍,重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手,以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善作業(yè)條件,在應(yīng)用專(zhuān)用機(jī)械手的同時(shí),相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手,有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。將機(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)以及根據(jù)不同類(lèi)型的加緊機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu),所以便根據(jù)不 同的作業(yè)要求選擇不同類(lèi)型的基加緊機(jī)構(gòu),即可組成不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造,有便于更換工件,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。同時(shí)要提高速度,減少?zèng)_擊,正確定位,以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。  此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型,以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手,并考慮與計(jì)算機(jī)連用,逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。  在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多,發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料,以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè),它可按照事先指定的作業(yè)程序來(lái)買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 完成規(guī)定的操作。  此外,國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制 具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力,能反饋外界條件的變化,作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí),即能更正并自行檢測(cè),重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。  視覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀(即距離傳感器)以及微型計(jì)算機(jī)。工作是電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào),然后送給計(jì)算機(jī),以便分析物體的種類(lèi)、大小、顏色和位置,并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。  觸覺(jué)功能即是在機(jī)械手上安裝有觸覺(jué)反饋控制裝置。工作時(shí)機(jī)械手首先伸出手指尋找工作,通過(guò)安裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺(jué)作 用,然后伸向前方,抓住工件。手的抓力大小通過(guò)裝在手指內(nèi)的敏感元件來(lái)控制,達(dá)到自動(dòng)調(diào)整握力的大小。總之,隨著傳感技術(shù)的發(fā)展機(jī)械手裝配作業(yè)的能力也將進(jìn)一步提高。  更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合,從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。  ( 1)機(jī)械手的組成   機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。其組成及相互關(guān)系如下圖:     執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖 圖 .  手部  手 部安裝在手臂的前端。手臂的內(nèi)孔裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,可把動(dòng)作傳給手腕,以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸屈手腕,開(kāi)閉手指。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 本課所指的機(jī)械手僅需開(kāi)閉手指。  機(jī)械手手部的機(jī)構(gòu)系模仿人的手指,分為無(wú)關(guān)節(jié),固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。手指的數(shù)量又可以分為二指、三指和四指等,其中以二指用的最多。可以根據(jù)夾持對(duì)象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭,以適應(yīng)操作需要。  但是現(xiàn)在的手部發(fā)展不僅僅只有用模仿人的手指夾物件了,可以用真空吸盤(pán)吸住物件,但是這個(gè)方法只能用于不重且有光滑表面的物件。另外還可以用電磁吸盤(pán)吸住物件,但是只能用于能被磁化的物件, 這重方式可以吸起較重的物件,對(duì)物件表面沒(méi)有過(guò)多的要求。本次設(shè)計(jì)的方案就是用采用電磁吸盤(pán)。  2.  手臂  手臂有無(wú)關(guān)節(jié)和有關(guān)節(jié)手臂之分  本課所做的機(jī)械手的手臂采用無(wú)關(guān)節(jié)臂  手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確的抓住工件,并運(yùn)送到所需要的位置上。為了使機(jī)械手能夠正確的工作,手臂的三個(gè)自由度都需要精確的定位。  本課題所做的機(jī)械手在手臂的上升、下降、前伸、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)三個(gè)方向的定位均采用行程開(kāi)關(guān)控制,以保證定位的精度。  總括機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)離不開(kāi)直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)二種,因此,它采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是直線油缸、 擺動(dòng)油缸、電液脈沖馬達(dá)、伺服油馬達(dá)、直流伺服馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)等。  軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。    驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)  驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種:液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓氣動(dòng)用的最多,占 90%以上,電動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)用的較少。  液壓驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)油缸、閥、油泵和油箱等實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng);利用擺動(dòng)油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小、出力大、運(yùn)動(dòng)平緩,可無(wú)級(jí)變速,自鎖方便,并能在中間位置停 止。缺點(diǎn)是需要配備壓力源,系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。  氣壓驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣壓馬達(dá)、氣閥等。一般采用 4別的達(dá)到 8大氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源方便,維護(hù)簡(jiǎn)單,成本低。缺點(diǎn)是出力小,體積大。由于空氣的可壓縮性大,很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止,只能用于點(diǎn)位控制,而且潤(rùn)滑性較差,氣壓系統(tǒng)容易生銹。  為了減少停機(jī)時(shí)產(chǎn)生的沖擊,氣壓系統(tǒng)裝有速度控制機(jī)構(gòu)或緩沖機(jī)構(gòu)。  電氣驅(qū)動(dòng)采用的不多?,F(xiàn)在都用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力,用大減速比減速器來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);直線運(yùn)動(dòng)則用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu);有的采用直 線電動(dòng)買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 機(jī)。通用機(jī)械手則考慮用步進(jìn)電機(jī)、直流或交流的伺服電機(jī)、變速箱等。  電氣驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力源簡(jiǎn)單,維護(hù),使用方便。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)可以采用統(tǒng)一形式的動(dòng)力,出力比較大;缺點(diǎn)是控制響應(yīng)速度比較慢。  機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于固定的場(chǎng)合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。它的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠,速度高,成本低;缺點(diǎn)是不易調(diào)整。  本課題所做的機(jī)械手采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的上升、下降方面。采用手臂的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、手臂的夾緊、放松方面。    控制系統(tǒng)  機(jī)械手控制系統(tǒng)的要素,包括工作順序、到達(dá)位置、 動(dòng)作時(shí)間和加速度等。  控制系統(tǒng)可根據(jù)動(dòng)作的要求,設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存儲(chǔ),然后再根據(jù)規(guī)定的程序,控制機(jī)械手進(jìn)行工作。  (三)在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手的意義  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械手也越來(lái)越多的地被應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中,鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)理。其他部門(mén),如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。   ( 1)以提高生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化程度  應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化 的程度,從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。  ( 2)以改善勞動(dòng)條件,避免人身事故  在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場(chǎng)合中,用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的,而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè),使勞動(dòng)條件得以改善。  在一些簡(jiǎn)單、重復(fù),特別是較笨重的操作中,以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作,可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。  ( 3)可以減輕人力,并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)  應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作,這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面,同時(shí) 由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作,這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此,在自動(dòng)化機(jī)床的綜合加工自動(dòng)線上,目前幾乎都沒(méi)有機(jī)械手,以減少人力和更準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)的節(jié)買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 拍,便于有節(jié)奏的進(jìn)行工作生產(chǎn)。  綜上所述,有效的應(yīng)用機(jī)械手,是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 二   機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)  (一)主要技術(shù)參數(shù)  根據(jù)機(jī)械手應(yīng)用要求,有如下技術(shù)參數(shù):如表 取力  10由度  3 運(yùn)動(dòng)形式  圓柱形坐標(biāo)  伸縮行程范圍  0 300臂升降范圍  0 200轉(zhuǎn)行程  0 180  定位方式  定位塊  控制方式  點(diǎn)位式, 動(dòng)方式  氣壓傳動(dòng)方式  表 二)工作要求  機(jī)械手的工作流程: 電磁吸取工件 大臂上升 大臂回轉(zhuǎn) 手臂延伸 放松工件 手臂收縮 大臂反轉(zhuǎn) 大臂下降。能完成這個(gè)過(guò)程的循環(huán),功能原理先進(jìn),動(dòng)作可靠,結(jié)構(gòu)合理,安全經(jīng)濟(jì),滿足生產(chǎn)要求。  (三)系統(tǒng)組成  本基械手系統(tǒng)由機(jī)體,動(dòng)力源和控制裝置三部分組成。其中機(jī)體由上升手 臂,旋轉(zhuǎn)手臂,伸縮手臂,執(zhí)行部件等部分組成;傳送機(jī)構(gòu)主要由伸縮臂及抓緊機(jī)構(gòu)所組成;動(dòng)力源由氣壓驅(qū)動(dòng)和電磁吸取兩種形式構(gòu)成;控制裝置主要由自動(dòng)控制買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 和手動(dòng)控制兩部分組成。  (四 ) 總體技術(shù)方案  根據(jù)應(yīng)用條件,確定總體技術(shù)方案。  1 回轉(zhuǎn)缸  鑒于工作條件的回轉(zhuǎn)范圍為 0 180度,直接采用單葉片回轉(zhuǎn)缸。  2 升降缸和伸縮缸  在完成升降和伸縮動(dòng)作的過(guò)程都是直行的,因此可方便采用直行氣缸完成這兩個(gè)動(dòng)作,對(duì)于氣缸的選擇,在后面分析中再做具體的選擇。  3 執(zhí)行部件  執(zhí)行部件采用電磁吸盤(pán)。  4 總體 動(dòng)作分析  確定了總體結(jié)構(gòu),現(xiàn)在做下總體動(dòng)作分析。機(jī)械手開(kāi)機(jī)啟動(dòng),從初始位置開(kāi)始第一個(gè)動(dòng)作,電磁吸盤(pán)通電,吸取物件;然后到地二個(gè)動(dòng)作,大臂氣缸開(kāi)始工作,大臂上升;在大臂到了預(yù)定位置,保持不變高度,回轉(zhuǎn)副的直行汽缸工作,齒條帶動(dòng)齒輪,機(jī)械手做預(yù)定的回轉(zhuǎn);回轉(zhuǎn)到預(yù)定角度,氣缸保持不動(dòng),伸縮缸工作,把物件送到預(yù)定位置;電磁鐵失點(diǎn),放下物件;伸縮缸回到初始位置;回轉(zhuǎn)副汽缸回到初始位置;大臂汽缸回到初始位置,一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作完成。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 三  機(jī)械手的執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)  (一)  電磁吸盤(pán)的類(lèi)型選擇  電磁吸盤(pán)是安 裝在機(jī)械手最前端,通過(guò)電磁力把工件吸住。線圈 1通如電流后,在鐵芯 2內(nèi)外激起磁場(chǎng),由線圈出來(lái)的磁力經(jīng)過(guò)鐵芯,空氣隙和被磁化的銜鐵 3而形成閉合回路。在通電的情況下,銜鐵(工件)被磁化,其磁性與鐵芯線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相反,根據(jù)異性相吸的特性,銜鐵受到電磁力 向鐵芯。若切斷電源,鐵芯內(nèi)外磁場(chǎng)隨即消失,鐵芯放下。電磁吸盤(pán)可以根據(jù)工作條件選擇直流點(diǎn)和交流電,這里所設(shè)計(jì)的機(jī)械手工作的條件為工廠,一般使用交流電,為了簡(jiǎn)化設(shè)備,我們就采用交流電作為吸盤(pán)的電源。  圖 電磁鐵工作原理                       圖 電磁鐵形式  電磁鐵主要由鐵芯、繞在鐵芯上的線圈及原來(lái)不顯磁性的鐵磁物質(zhì)制成的銜鐵所組成,其結(jié)構(gòu)型式如圖  圖 (a)為螺管式的電磁鐵,在交流和直流電路上均有應(yīng)用,這種電磁鐵的氣隙全部在激磁線圈中間,吸力較大。如帶有電磁鐵的擠壓氣吸式吸盤(pán)即屬于此類(lèi)型。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 (b)為盤(pán)式電磁鐵,其整個(gè)磁路結(jié)構(gòu)像一個(gè)圓盤(pán),磁通經(jīng)過(guò)一個(gè)幾乎密合的氣隙,能產(chǎn)生很大的吸力,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作快,控制功率小,在自動(dòng)控制中得到廣泛的 應(yīng)用。圖 芯 之間用黃銅焊料焊接并構(gòu)成隔磁環(huán) 2,既焊為一體又將鐵芯和磁盤(pán)分隔,這樣使鐵芯 1成為內(nèi)磁極,磁盤(pán) 3成為外磁極。其磁路由殼體 6 的外圈,經(jīng)磁盤(pán) 3、工件和鐵芯 1,再到殼體內(nèi)圈形成閉合回路,以此吸附工件。鐵芯、磁盤(pán)和殼體均采用 8 10號(hào)低碳鋼制成,可減少剩磁,并在斷電時(shí)不吸或少吸鐵屑。蓋 5為隔磁材料用黃銅或鋁板制成,用以壓住線圈 11防止工作過(guò)程中線圈的活動(dòng)。擋板 7、 8用以調(diào)整鐵芯與殼體的軸向間隙,即磁路氣隙 ,在保證鐵芯正 常轉(zhuǎn)動(dòng)情況下,氣隙越小越好,氣隙越大電磁吸力會(huì)顯著地減小,因此,一般取  毫米。在機(jī)械手手臂上連接著螺釘 12,螺釘 12的端部與殼體 6上的鍵槽相配合,使殼體在手臂的孔內(nèi)可做軸向微量的移動(dòng)但不能轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵芯 一起裝在軸承上,用以滿足在不停車(chē)的情況下自動(dòng)上下科。  圖 盤(pán)式電磁吸盤(pán)結(jié)構(gòu)  如果采用永久磁鐵來(lái)制作電磁式吸盤(pán),則必須是強(qiáng)迫性的取下工件,因此這種電磁吸盤(pán)應(yīng)用很少。  電磁吸盤(pán)只能吸住鐵磁性物質(zhì)如鋼鐵件,其缺點(diǎn)是被吸附的工件留有剩磁,另外吸盤(pán)上常會(huì) 吸附鐵屑,而妨礙工作。它適用于吸附有剩磁而無(wú)妨的場(chǎng)合和帶網(wǎng)孔的鋼鐵板料等。對(duì)于不準(zhǔn)有剩磁的工件如鐘表和儀表類(lèi)零件,不能選用電磁式吸盤(pán)。另外鋼、鐵等鐵磁材料在溫度 723以上時(shí)磁性將會(huì)消失,故高溫條件買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 下不宜使用電磁式吸盤(pán)。圖  圖 (a)為吸附滾動(dòng)軸承座圈的電磁式吸盤(pán);圖 (b)為吸取鋼板用的;圖 (c)為吸取齒輪用的,圖 (d)吸取多孔鋼板用的。  圖  幾種電磁式吸盤(pán)吸料示意圖  (二)  電磁吸盤(pán)的選用要素  1 足夠的電磁吸力  電磁吸力由所吸附的工件來(lái)確定, 當(dāng)電磁吸盤(pán)的形狀、尺寸以及線圈匝數(shù)確定后,則電磁吸力也就固定了,此時(shí)可以改變電壓來(lái)微調(diào)吸力大小。線圈的工作溫度應(yīng)該控制在額定范圍內(nèi)。  2 根據(jù)被吸附的對(duì)象來(lái)確定電磁吸盤(pán)的形狀  電磁鐵吸取工件的表面,一般為平面,但也有弧形曲面,如圖 5所示的電磁鐵 1吸附燈殼廢邊料 2的吸頭為弧形曲面,它與料邊彎曲形狀相似。因此電磁吸盤(pán)的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)工件表面形狀與尺寸的要求而設(shè)計(jì)。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖  曲線形電磁鐵結(jié)構(gòu)圖  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 (三)  電磁吸力的計(jì)算  作用在被磁化的鐵磁物質(zhì)(如電磁鐵吸附的銜鐵或者說(shuō)工件)上的 電磁吸力大小與磁力線穿過(guò)磁極的總面積及氣隙中的感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。如果感應(yīng)強(qiáng)度 計(jì)算電磁吸力的基本公式為:  022(  式中: 耳 /厘米)  伯 /厘米 2 )  厘米 2 )  0常數(shù),其值為:  米)(亨厘米亨 /m/104/104 790 H 如果 1高斯 =104 韋伯 /米 2 )計(jì)量,則經(jīng)驗(yàn)公式可得:   25000(             (  因?yàn)? (  所以        (            (  式中   克斯韋), 1麥克斯韋 =108 韋伯。圖 以由兩個(gè)氣隙共同產(chǎn)生的總吸力,故吸力公式應(yīng)乘以 2即:   250002(             (  上述公式是在假定磁極端面的磁通均勻分布的條 件下得出來(lái)的,因此,它適用于氣隙極小時(shí)的吸力計(jì)算,例如銜鐵(工件)在吸合或者接近吸合位置的時(shí)候。若氣隙較大時(shí),上述公式應(yīng)加入一個(gè)修正系數(shù),用以修正氣隙較大時(shí)磁通分布不均所引起的誤差,故  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 115 0 0 022     (        (  或     1 1500022          (  式中    經(jīng)驗(yàn)一般取 3 5;    米)。  在交流電磁鐵中磁場(chǎng)是交變的,電磁吸力也是波動(dòng)的,一般按平均值來(lái)計(jì)算,其平均吸力,其中 2m a xm a x 5 0 0 02,式中位為高斯。  由于交流電磁鐵吸力是波動(dòng)的,易產(chǎn)生波動(dòng)和噪聲,克服的辦法是加短路環(huán)(或隔磁環(huán)),以消除銜鐵的震動(dòng)。  根據(jù)工作需要,電磁鐵產(chǎn)生的電磁吸力應(yīng)滿足吸盤(pán)吸附工件時(shí)所需的吸力1F (即 1),因此,要求電磁鐵線圈必須具有足夠磁感應(yīng)強(qiáng)度  ,而這些數(shù)值必須通過(guò)磁路計(jì)算才能求得,磁路計(jì)算非常復(fù)雜,為了簡(jiǎn)便計(jì)算,在忽略鐵磁阻條件下進(jìn)行近似計(jì)算,可以先初步確定電磁鐵導(dǎo)磁體的磁感強(qiáng)度或磁極面積及吸盤(pán)吸力 1F ,即可計(jì)算線圈尺寸,繪出電磁鐵的結(jié)構(gòu)草圖,然后驗(yàn)算電磁鐵的吸力是否滿足要求。  1 確定電磁吸盤(pán)的吸力  因工作需要   F 1F  3211 (  式中     G    1K  取 3,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 2;  2K  版面有油膜存在則要求吸附力大些;若裝有分料器,則吸附力就可小些。另外工件從模具取出時(shí),也有摩擦力的作用,同時(shí)還應(yīng)考慮吸盤(pán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于加速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的慣性影響。因此,根據(jù)工作條件的不同,選取工作情況系數(shù),一般可在 1買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3的范圍內(nèi)選取,根據(jù)設(shè)計(jì)的一般條件,取 2. 3吸盤(pán)水平吸附工件時(shí),則3 , f=吸盤(pán)垂直吸附時(shí),取 13K。在此次設(shè)計(jì)中,為垂直吸附,故取 1. 故得  01    2  計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通量  因     250002(  000                          (  或                               (   由于漏磁的影響,線圈磁勢(shì)產(chǎn)生磁通即電磁鐵的磁通)必須大于氣隙中的工作磁通 ,故用漏磁系數(shù) 來(lái)表示兩者的關(guān)系,即  高斯7000 式中   ,根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 值約為 3,當(dāng)氣隙大 大時(shí),則 取大些,一般可粗略取為 2。  有了磁感應(yīng)強(qiáng)度即可選取電磁鐵的材料,一般電磁鐵導(dǎo)磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度2000 14000 高斯,小值 適用于普通鋼,大值適用于純鐵。當(dāng)要求電磁鐵的靈敏度較高時(shí),可取000 7000高斯。有了磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)磁體的材料,可根據(jù)磁化曲線來(lái)確定結(jié)構(gòu)各部分單位長(zhǎng)度所需的匝數(shù),這必須在線圈尺寸確定以后才能計(jì)算,因此,常采用近似方法先求總安匝數(shù),根據(jù)此書(shū)求求線圈尺寸和確定磁路,然后求近似的總安匝數(shù)值。  3 初算總安匝數(shù)  為了初算總安匝數(shù),可假設(shè)磁路中磁勢(shì)主要消耗在工作氣隙上,其次是鐵芯和非工作氣隙中,故將工作氣隙需要的安匝數(shù)稍微加大些 , 即可作為近似的總安匝數(shù):  8010)1(      (安匝)          (  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 式中    高斯 )。   應(yīng)包括吸盤(pán)開(kāi)始吸附工件時(shí)的氣隙 1 ;吸盤(pán)吸附工件后的密合氣隙 2  (它由加工精度和表面光潔度而定 ),因此,磁通所經(jīng)過(guò)的氣隙全長(zhǎng)為 21  (厘米 )。    a  080 亨 /厘米。  140004  線圈尺寸的計(jì)算  在確定了總安匝數(shù)和選好供電電壓以及線圈的平均直徑后,可計(jì)算線圈尺寸,如圖 6所示。  ( 1)  導(dǎo)線直徑:                               (毫米)                  (  式中   伏 );  安匝 );   毫米 2 /米),它與工作溫度的大小有關(guān),其值可查下表:  表 電阻系數(shù)表  工作溫度  ( C)  電阻系數(shù)  歐毫米 2 /米  工作溫度  ( C)  電阻系數(shù)  歐毫米 2 /米  20 90 35 105 40 120 (米); 1D ); ),線圈的寬度應(yīng)考慮它的經(jīng)濟(jì)性,并與線圈的允許溫度 、填充系數(shù)等有關(guān),故:  3 2220)(   (毫米 )                 (  式中    m般為 溫取大值,低溫取小值。(瓦 /厘米 2 C);  取  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 ),對(duì)于盤(pán)式直流電磁鐵取 =2 4,螺管式直流電磁鐵取 =7 8。  毫米61587.02)線圈匝數(shù):  (  24 所以     2)(28.1      (匝數(shù))  式中    米);   /毫米 2 ),對(duì)于長(zhǎng)期工作的電磁鐵吸盤(pán)取 j 2 4安 /毫米 2 。  匝10000W  5 核算線圈的溫升  12  P  式中    );  米 2 );  );  1S (S 11 (厘米 2 );  m 于繞在鐵芯上的線圈, m = ),應(yīng)以額定電壓的  當(dāng)初步確定線圈尺寸和匝數(shù)后即可確定電磁鐵的結(jié)構(gòu)尺寸,繪制電磁吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)草圖,而后進(jìn)一步驗(yàn)算各參數(shù),如線圈磁勢(shì)計(jì)算、磁路計(jì)算、電磁吸力計(jì)算、線圈溫升計(jì)算等。  圖 ,類(lèi)似螺管式電磁鐵,其原理如圖 示,  其中銜鐵在線圈中作上下運(yùn)動(dòng),對(duì)于直流電磁鐵吸力的近似計(jì)算公式為:  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 管式電磁鐵尺寸圖   202228 )(             (  式中    為比磁導(dǎo)  02其它各符號(hào)代表意義如圖所示。  圖 線圈電源 為 24伏直流電,電磁吸力約為 12 15參考選用。  表 電磁鐵線圈尺寸表  工作外徑  (  線      圈     (  外徑  內(nèi)徑  高度  線徑  60 100 100 50 24 0 140 125 55 20 0 160 135 61 25 0 180 165 85 30 00 120 185 80 30 終選擇線圈外徑 100,內(nèi)徑 50,高度 24,線徑  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 四   傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)  (一)  臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算  手臂部件是機(jī)械手的主要握持部件。它的作用是支撐手部(包括工件或工具),并帶動(dòng)它們作空間運(yùn)動(dòng)。手臂運(yùn)動(dòng)應(yīng)該包括 3 個(gè)運(yùn)動(dòng):伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降。  臂部運(yùn)動(dòng)的目的:把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。如果改變手部的姿態(tài)(方位),則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。因此,一般來(lái)說(shuō)臂部應(yīng)該具備 3個(gè)自由度才能滿足基本要求,既手臂伸縮、左右回轉(zhuǎn)、和升降運(yùn)動(dòng)。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),從臂部的受力情況分析,它在工作中即直接承受腕部、手部、和工件的靜、動(dòng)載荷,而且自身運(yùn)動(dòng)較多。因此,它 的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性等直接影響到機(jī)械手的工作性能。   1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求  (1)臂部運(yùn)動(dòng)速度要高,慣性要小  機(jī)械手手部的運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)械手的主要參數(shù)之一,它反映機(jī)械手的生產(chǎn)水平。對(duì)于高速度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手,其最大移動(dòng)速度設(shè)計(jì)在 1000 1500mm/s,最大回轉(zhuǎn)角速度設(shè)計(jì)在 0180s 內(nèi),大部分平均移動(dòng)速度為 1000mm s ,平均回轉(zhuǎn)角速度在090s 。在速度和回轉(zhuǎn)角速度一定的情況下, 減小自身重量是減小慣性的最有效,最直接的辦法,因此,機(jī)械手臂部要盡可能的輕。減少慣量具體有 3個(gè)途徑:  1 減少手臂運(yùn)動(dòng)件的重量,采用鋁合金材料。  2 減少臂部運(yùn)動(dòng)件的輪廓尺寸。  3 減少回轉(zhuǎn)半徑 ,再安排機(jī)械手動(dòng)作順序時(shí),先縮后回轉(zhuǎn)(或先回轉(zhuǎn)后縮),  4 盡可能在較小的前伸位置下進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作。  5  驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有緩沖裝置。  (2) 手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活  為減少手臂運(yùn)動(dòng)之間的摩擦阻力,盡可能用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦。對(duì)于 懸臂式的機(jī)械手,其傳動(dòng)件、導(dǎo)向件和定位件布置合理,使手臂運(yùn)動(dòng)盡可能平衡,以減少對(duì)升降支撐軸線的偏心力矩,特別要防止發(fā)生機(jī)構(gòu)卡死(自鎖現(xiàn)象)。為此,必須計(jì)算使之滿足不自鎖的條件。  總結(jié):以上要求是相互制約的,應(yīng)該綜合考慮這些問(wèn)題,只有這樣,才能設(shè)計(jì)出完美的、性能良好的機(jī)械手。  買(mǎi)文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇  (1)手臂的典型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)  常見(jiàn)的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種:  1 雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)。  2 手臂的典型運(yùn)動(dòng)形式有:直線運(yùn)動(dòng),如手臂的伸縮,升降和橫向移動(dòng);回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如手臂的左右擺動(dòng),上下擺動(dòng);符合 運(yùn)動(dòng),如直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合,兩直線運(yùn)動(dòng)的氣壓缸。  3 雙活塞桿氣壓缸結(jié)構(gòu)。  4 活塞桿和齒輪齒條機(jī)構(gòu)。  (2)手臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇  通過(guò)以上,綜合考慮,本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)桿伸縮機(jī)構(gòu),使用氣壓驅(qū)動(dòng) ,氣壓缸選  取雙作用氣壓缸。  3 手臂直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算  先進(jìn)行粗略的估算,或類(lèi)比同類(lèi)結(jié)構(gòu),根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸,再進(jìn)行校核計(jì)算,修正設(shè)計(jì)。如此反復(fù),繪出最終的結(jié)構(gòu)。  做水平伸縮直線運(yùn)動(dòng)的氣壓缸的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)氣壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)所克服的摩擦、慣性等幾個(gè)方面的阻力,來(lái)確定來(lái)確定氣壓缸所需要的驅(qū) 動(dòng)力。氣壓壓缸活塞的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算。  F F F F F 回摩 密 慣                 (  (1)手臂摩擦力的分析與計(jì)算  摩擦力的計(jì)算  不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀,其摩擦阻力是不同的,要根據(jù)具體情況進(jìn)行估算。上圖是機(jī)械手的手臂示意圖,本設(shè)計(jì)是雙導(dǎo)向桿,導(dǎo)向桿對(duì)稱(chēng)配置在伸縮缸兩側(cè)。  買(mǎi)文

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論