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1、
明
課題 : 凸 加工自 機(jī)械手
班 : 數(shù)控 69902
設(shè)計(jì) : 沈 春
核 :
二 00 五年九月
目
一 、 目
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2、
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二 、 前
言?????????????????????????????????
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(
一
)
機(jī)
械
手
的
用
途
說(shuō)
明????????????????????????????
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(
二)
設(shè)
計(jì)
機(jī)
械
手
的
目
的
、
意
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3
(
三 )
設(shè) 計(jì) 指
3、導(dǎo) 思 想 應(yīng) 達(dá) 到 的 技 術(shù) 性 能 要
求????????????????
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三
、
設(shè)
計(jì)
方
案
論
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( 一 ) 機(jī) 械 手 的 原 始 依
據(jù)???????????????????????????? 5
( 二 ) 機(jī) 械 手 的 運(yùn) 動(dòng) 方 案 論
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四
、
機(jī)
械
手
各
組
成
部
件
設(shè)
4、
計(jì)
計(jì)
算????????????????????????
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一
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抓
取
機(jī)
械
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二
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手
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機(jī)
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( 三 ) 手 臂 設(shè)
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( 四 ) 緩 沖 裝 置 設(shè)
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( 五 ) 定 位 機(jī) 構(gòu) 設(shè)
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(
六)
機(jī)
械
手
驅(qū)
動(dòng)
系
統(tǒng)
設(shè)
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五
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機(jī)
械
手
控
制
系
統(tǒng)
設(shè)
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六
、
設(shè)
計(jì)
總
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七 、 參 考
獻(xiàn)?????????????????????????????????
文
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二、 前言
( 一) 機(jī)械手的用途 明
機(jī)械手是模仿人手工作的機(jī)械 。 用機(jī)械手的 , 是指機(jī)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(yùn) 成。 由啟
系 各運(yùn) 的 。 它的主要作用是將工件按 定的程序自 地搬運(yùn)到需
7、
要的位置 , 或者保持工具 行工作。 機(jī)械手是利用 PLC控制整個(gè)系 各種運(yùn)
的自 化控制 , 且能用于教學(xué)演示。
( 二) 機(jī)械手的目的、 意
機(jī)械手是模仿人手的 作 , 生 中 用機(jī)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(dòng)條件下 , 它代替人作業(yè)的意義更加重大。 因此 , 在機(jī)械加工中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
目的是 , 我們對(duì)機(jī)械手的設(shè)計(jì)步驟有一定的平衡了解 ;
8、也能基本掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法 ; 綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論知識(shí) ; 全面復(fù)習(xí)繪圖技巧 , 并較好的運(yùn)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)繪圖上。 經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì) , 使我了解到 , 自動(dòng)控制的對(duì)象主要是單機(jī)或
某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程 , 智能控制則包括控制對(duì)象及整個(gè)工作環(huán)境或整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程 ; 自動(dòng)控制的目標(biāo)是使在系統(tǒng)控制的某個(gè)狀態(tài)下 , 盡量消除環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響 , 智能控制關(guān)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(dòng)控制的學(xué)習(xí)來(lái)源重要是對(duì)象的狀態(tài)的反饋 , 因此智能控制需要一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù) ; 自動(dòng)控制理論著重描述對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 , 然后 , 經(jīng)過(guò)各種控制算法進(jìn)行控制 , 以達(dá)到目的
9、 , 智能控制著重直接控制經(jīng)驗(yàn)。
( 三) 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 , 應(yīng)達(dá)到的技術(shù)性能要求
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 : 設(shè)計(jì)為三自由度的機(jī)械手臂 , 運(yùn)動(dòng)形式簡(jiǎn)單 , 能夠把手臂設(shè)計(jì)成為沿導(dǎo)向裝置運(yùn)動(dòng) , 直接選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的液壓缸和內(nèi)脹式機(jī)械手爪 , 無(wú)須另行設(shè)計(jì)。
外觀不要有手臂堵塞外形 : 設(shè)計(jì)盡量要求安裝方便 , 各非標(biāo)準(zhǔn)件加工方
便。因此 , 不必設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的手臂不要光用于工業(yè)生產(chǎn) , 因此 , 對(duì)各部件的加工精度及安
裝要求不高 , 能夠在通用機(jī)床上加工完成。
10、
三、設(shè)計(jì)方案論證
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四、 機(jī)械手各組成部件設(shè)計(jì)計(jì)算
( 一) 抓取機(jī)械設(shè)計(jì)
1. 抓取機(jī)械機(jī)構(gòu)的基本要求
要有足夠的夾緊力 , 在確定手指的握力時(shí) , 除
11、考慮工件的重量外還應(yīng)考慮在傳送或操作中所產(chǎn)生的慣性和震動(dòng) , 以保證工件不致產(chǎn)生松動(dòng)或脫落 ; 要有足夠的開(kāi)合度 , 手指的開(kāi)合度應(yīng)保證工件能順利的進(jìn)入或脫開(kāi) , 若夾持不同直徑的工件 , 應(yīng)按最大直徑的工件考慮 ; 要保證工件在手爪中的準(zhǔn)確位置 , 為使手指和被夾持的工件的反作用力外 , 還受到機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的慣性力和
振動(dòng)的影響要求是有足夠的強(qiáng)度和剛度以防折斷或彎曲變形 , 但盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊 , 自重輕 , 并使手部的重心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)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(yīng)考慮手指的多用性 , 為適應(yīng)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(lèi)型可分成指爪式和吸盤(pán)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?jìng)髁Α?機(jī)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(dòng)作 , 手指能夠分為一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型、 二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型和移動(dòng)型 , 其中以二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型為例 ,
13、 而二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的兩個(gè)回轉(zhuǎn)支點(diǎn)的距離縮小到無(wú)窮小時(shí) , 就變成一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指。 同理 , 當(dāng)二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的手指長(zhǎng)度變?yōu)闊o(wú)窮長(zhǎng)時(shí) , 就變?yōu)橐苿?dòng)型。回轉(zhuǎn)型手指開(kāi)閉角較小 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 制造容易 , 應(yīng)用廣泛 , 移動(dòng)型應(yīng)用較少 , 其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大 , 但移動(dòng)型手指夾持變化的零件時(shí)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(dòng)線(xiàn)機(jī)械手說(shuō)明書(shū)樣本
