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1、
明
課題 : 凸 加工自 機械手
班 : 數(shù)控 69902
設計 : 沈 春
核 :
二 00 五年九月
目
一 、 目
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2、
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二 、 前
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械
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( 一 ) 機 械 手 的 原 始 依
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( 二 ) 機 械 手 的 運 動 方 案 論
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( 三 ) 手 臂 設
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( 四 ) 緩 沖 裝 置 設
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( 五 ) 定 位 機 構(gòu) 設
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械
手
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動
系
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械
手
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六
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七 、 參 考
獻?????????????????????????????????
文
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二、 前言
( 一) 機械手的用途 明
機械手是模仿人手工作的機械 。 用機械手的 , 是指機械手臂
在一定范 內(nèi)的 , 手臂的垂直方向的上下移 及手爪的伸 運 成。 由啟
系 各運 的 。 它的主要作用是將工件按 定的程序自 地搬運到需
7、
要的位置 , 或者保持工具 行工作。 機械手是利用 PLC控制整個系 各種運
的自 化控制 , 且能用于教學演示。
( 二) 機械手的目的、 意
機械手是模仿人手的 作 , 生 中 用機械手能 提高自 化水平和
生 率 , 能 減 度 , 保 品 量 , 安全生 , 特 在 劣的
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勞動條件下 , 它代替人作業(yè)的意義更加重大。 因此 , 在機械加工中得到越來越廣泛的應用。
目的是 , 我們對機械手的設計步驟有一定的平衡了解 ;
8、也能基本掌握機械設計的方法 ; 綜合運用學過的理論知識 ; 全面復習繪圖技巧 , 并較好的運用于畢業(yè)設計繪圖上。 經(jīng)過這次設計 , 使我了解到 , 自動控制的對象主要是單機或
某個生產(chǎn)過程 , 智能控制則包括控制對象及整個工作環(huán)境或整個生產(chǎn)過程 ; 自動控制的目標是使在系統(tǒng)控制的某個狀態(tài)下 , 盡量消除環(huán)境對系統(tǒng)的影響 , 智能控制關心的使最終狀態(tài)或現(xiàn)行狀態(tài)是否合乎要求。 因此 , 要充分考慮環(huán)境的影
響 ; 自動控制的學習來源重要是對象的狀態(tài)的反饋 , 因此智能控制需要一個龐大的數(shù)據(jù)庫 ; 自動控制理論著重描述對象的數(shù)學模型 , 然后 , 經(jīng)過各種控制算法進行控制 , 以達到目的
9、 , 智能控制著重直接控制經(jīng)驗。
( 三) 設計的指導思想 , 應達到的技術(shù)性能要求
結(jié)構(gòu)簡單 : 設計為三自由度的機械手臂 , 運動形式簡單 , 能夠把手臂設計成為沿導向裝置運動 , 直接選用標準規(guī)格的液壓缸和內(nèi)脹式機械手爪 , 無須另行設計。
外觀不要有手臂堵塞外形 : 設計盡量要求安裝方便 , 各非標準件加工方
便。因此 , 不必設計成套形式 , 管道也不必安排在手臂內(nèi)部 , 能夠采用軟管直接
連接。
本次設計的手臂不要光用于工業(yè)生產(chǎn) , 因此 , 對各部件的加工精度及安
裝要求不高 , 能夠在通用機床上加工完成。
10、
三、設計方案論證
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四、 機械手各組成部件設計計算
( 一) 抓取機械設計
1. 抓取機械機構(gòu)的基本要求
要有足夠的夾緊力 , 在確定手指的握力時 , 除
11、考慮工件的重量外還應考慮在傳送或操作中所產(chǎn)生的慣性和震動 , 以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落 ; 要有足夠的開合度 , 手指的開合度應保證工件能順利的進入或脫開 , 若夾持不同直徑的工件 , 應按最大直徑的工件考慮 ; 要保證工件在手爪中的準確位置 , 為使手指和被夾持的工件的反作用力外 , 還受到機械手在運動中所產(chǎn)生的慣性力和
振動的影響要求是有足夠的強度和剛度以防折斷或彎曲變形 , 但盡量使結(jié)構(gòu)簡單緊湊 , 自重輕 , 并使手部的重心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上以使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最
小為佳。保證結(jié)構(gòu)緊湊 , 重量要輕 , 便于更換 ; 應考慮手指的多用性 , 為適應小批量多品種工件的不同形
12、狀和尺寸的要求可制成組合式手指。
手爪的類型可分成指爪式和吸盤式 ; 手爪式又分外夾式和內(nèi)脹式。
手爪 : 即與物體接觸的部分 , 由于與物體接觸的形式分為夾持式和吸附式
手部。鉗式手部結(jié)構(gòu)由手指傳力。 機構(gòu)所組成其傳力形式比較多 , 如滑槽杠桿式、
, 其使用于不同直徑的工件。
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連杠桿式、 斜契杠桿式、 彈簧杠桿式等結(jié)構(gòu)形式 ; 按手指夾持工件的部分又能夠分為內(nèi)卡式和外卡式 ; 模仿人手指的動作 , 手指能夠分為一支點回轉(zhuǎn)型、 二支點回轉(zhuǎn)型和移動型 , 其中以二支點回轉(zhuǎn)型為例 ,
13、 而二支點回轉(zhuǎn)型手指的兩個回轉(zhuǎn)支點的距離縮小到無窮小時 , 就變成一支點回轉(zhuǎn)型手指。 同理 , 當二支點回轉(zhuǎn)型手指的手指長度變?yōu)闊o窮長時 , 就變?yōu)橐苿有??；剞D(zhuǎn)型手指開閉角較小 , 結(jié)構(gòu)簡單 , 制造容易 , 應用廣泛 , 移動型應用較少 , 其結(jié)構(gòu)比較復雜龐大 , 但移動型手指夾持變化的零件時不影響其軸心的位置
手爪的定位誤差分析如圖所示 :
凸輪軸加工自動線機械手說明書樣本
