機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)

1、機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)（總5頁）本頁僅作為文檔封面，使用時(shí)可以刪除This document is for reference only-rar21year.March第2章機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì)機(jī)械手基本形式的選擇常見的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動作形態(tài)，按坐標(biāo)形式大致可以分為以下4種： 直角坐標(biāo)型機(jī)械手;（2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手;（3）球坐標(biāo)（極坐標(biāo)）型機(jī)械手;多關(guān) 節(jié)型機(jī)機(jī)械手。其中圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊,定位精度較高，占地面積 小，因此本設(shè)計(jì)采用圓柱坐標(biāo)型11。圖是機(jī)械手搬運(yùn)物品示意圖。圖中機(jī)械手 的任務(wù)是將傳送帶B上的物品搬運(yùn)到傳送帶A。傳送帶A圖機(jī)械手基本形式示意、方案設(shè)計(jì)（1）、黑箱結(jié)構(gòu)

2、如圖所示工件一*驅(qū)動能倍息自動機(jī)械手工件位置改變夾持圖設(shè)計(jì)方案（2）、機(jī)械手動作分析及運(yùn)動分析如圖所示，工件首先被機(jī)械手夾持，然后再隨之一 起運(yùn)動。其周期運(yùn)動可以表現(xiàn)為（按動作順序）：大臂下降一夾緊工件一手腕 上翻一大臂上升一大臂回轉(zhuǎn)一手臂延伸一放松工件一手臂收回一手腕下翻一大 臂回轉(zhuǎn)一大臂下降。圖機(jī)械手運(yùn)動圖（4）、方案設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)如果機(jī)械手采用機(jī)械傳動，則自由度少，難于實(shí)現(xiàn)特別復(fù)雜的 運(yùn)動。而對于組合機(jī)床自動上下料的機(jī)械手，其工件的運(yùn)動需要多個(gè)自由度才 能完成，故不宜采用機(jī)械傳動方案。如果機(jī)械手采取氣壓傳動，由于氣控信號 比光、電信號慢得多，且由于空氣的可壓縮性，工作時(shí)容易產(chǎn)生抖動和爬行，

3、造 成執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度和定位精度不可靠，效率也較低。電氣傳動必須有減速裝 置和將電機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動的裝置，結(jié)構(gòu)龐大，速度不易控制。氣液聯(lián) 合控制和電液聯(lián)合控制則使系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)上很復(fù)雜。綜上所述，我們選擇液壓傳 動方式?？刂葡到y(tǒng)本機(jī)械手是專用自動機(jī)械手，選擇智能控制方式中的PLC程序控 制方式，這樣可以使機(jī)械手的結(jié)構(gòu)更加緊湊和完美。執(zhí)行系統(tǒng)分析本機(jī)械手的執(zhí)行系統(tǒng)是手部機(jī)構(gòu)。手部機(jī)構(gòu)形式多樣，但 綜合其總體構(gòu)型，可分為：氣吸式、電磁式和鉗爪式3種。根據(jù)本組合機(jī)床加工 工件的特征（導(dǎo)衛(wèi)輪、精密鑄鋼件），選擇鉗爪式手部結(jié)構(gòu)。常見的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動作形態(tài)，按坐標(biāo)形式大致可以分為以下4 種:直角

4、坐標(biāo)型機(jī)械手；（2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手；（3）球坐標(biāo)（極坐標(biāo)）型機(jī)械手; 多關(guān)節(jié)型機(jī)機(jī)械手。其中圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊，定位精度較高,占地面 積小，且根據(jù)本機(jī)械手坐標(biāo)形式分析分析本機(jī)械手臂的運(yùn)動形式及其組合情況，采用圓柱坐標(biāo)形式。因此方案確定機(jī)械手采用液壓傳動方式，PLC控制，鉗 爪式手部結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)形式。、機(jī)械手的運(yùn)動分析機(jī)械手的動作循環(huán)（工件平放）：大臂下降300mm一夾緊工件一手腕回轉(zhuǎn) 90大臂上升300mm大臂回轉(zhuǎn)90手臂延伸500mm放松工件一手臂 收縮500mm手腕反轉(zhuǎn)90 大臂回轉(zhuǎn)90 大臂下降300mm。本機(jī)械手的工作頻率是5次/min，即12s/次，也就是說，要在10s

5、時(shí)間內(nèi)完 成上述工作循環(huán)圖中的一次循環(huán)。若采用分步運(yùn)動的話，那么上述平均每一個(gè) 動作必須在內(nèi)完成，這樣必定增加動作的難度和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。因此，我們在 整個(gè)運(yùn)動過程中都將采用協(xié)調(diào)運(yùn)動，這樣可緩減每個(gè)動作的緊迫性。圖機(jī)械手運(yùn)動流程圖如圖所示，從t=0s時(shí)開始，機(jī)械手大臂下降，用時(shí)2s，大臂下降速度：150 mm/s； t=2s時(shí)，機(jī)械手做夾緊工件運(yùn)動；在t=時(shí)開始的還有手腕回轉(zhuǎn)90，用 時(shí)；與此同時(shí)大臂開始以150 mm/s做上升運(yùn)動，用時(shí)2s。在t=時(shí)，大臂開始做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，回轉(zhuǎn) 90，用時(shí)；在t=6s時(shí)，手臂開始做向外延伸500mm的運(yùn)動，運(yùn)動速度為 250mm/s，用時(shí)2s；在t=8s時(shí)，機(jī)械手手指開始做放松工件運(yùn)動，用時(shí)；在七二 時(shí)，手腕開始做下翻90。的運(yùn)動，用時(shí)；與此同時(shí)手臂開始收縮，收縮距離 500mm，平均速度250mm/s，用時(shí)2s；在七=時(shí)，手臂做90回轉(zhuǎn)運(yùn)動，用時(shí)。 上訴運(yùn)動為一個(gè)整周期運(yùn)動，完成上述運(yùn)動共用時(shí)12s。運(yùn)動簡圖見圖所示。圖機(jī)械手運(yùn)動簡圖