上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、緒論1、課題背景Robot）：多數(shù)是指程序可變（編）的獨(dú)立的自動(dòng)抓取， 搬運(yùn)工件，操作工具的裝置（國(guó)內(nèi)稱(chēng)作工業(yè)機(jī)器人或通用機(jī)器人）。機(jī)器人是一(Manipulator) 它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過(guò)操作機(jī)來(lái)完成特Hand”，它是為主機(jī)服務(wù)的，由主機(jī)驅(qū)動(dòng)，除少數(shù)外工作程序一2、設(shè)計(jì)的目的和意義1隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械手的安全性，可靠性，準(zhǔn)確性有了充分的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)其要求也越來(lái)越高?？删幊炭刂破鲬{其穩(wěn)定性，簡(jiǎn)單性，強(qiáng)大性成為了目前應(yīng)用最廣的工業(yè)自動(dòng)化支柱之一。3、機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)19581977現(xiàn)代工業(yè)中，自動(dòng)化在生產(chǎn)過(guò)程中已日趨突出，機(jī)械手就是在機(jī)械工業(yè)中為

2、實(shí)現(xiàn)加工、裝配、搬運(yùn)等工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)械手的出現(xiàn)大大減輕了人類(lèi)的勞動(dòng)，提高了生產(chǎn)效率。采用機(jī)械手已為目前研究的熱重點(diǎn)。目前機(jī)械手在工業(yè)上主要用于機(jī)床加工、鑄造，熱處理等方面，但是還不能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。4、應(yīng)用機(jī)械手的意義展的必然趨勢(shì)。在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手應(yīng)用的意義概括如下：提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度，增強(qiáng)生產(chǎn)效率高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)投入，從而降低生產(chǎn)成本。改善勞動(dòng)條件在一些簡(jiǎn)單，重復(fù)的工作中以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作可以避免因疲勞和疏忽造成的事故。2減少人力資源，便于節(jié)奏生產(chǎn)人力和精準(zhǔn)的生產(chǎn)節(jié)拍，有利于節(jié)奏性的工作生產(chǎn)。二、機(jī)械手的整體設(shè)計(jì)1、機(jī)械手的概述工業(yè)

3、機(jī)械手（以下簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)械手）是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一向新技術(shù)， 并已成為現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸形成一門(mén)新興的學(xué)科機(jī)械手工程。業(yè)和鐵路工業(yè)部門(mén)的重視。2、機(jī)械手的組成及各部分關(guān)系機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。3執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖 1.機(jī)械手的組成及相互關(guān)系示意圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手、關(guān)節(jié)、手臂和支柱組成，與人體手臂相似。手為抓取機(jī)構(gòu)， 用于抓取工件。關(guān)節(jié)是連接手與手臂的關(guān)鍵性原件，具有多方位旋轉(zhuǎn)特性。支柱用來(lái)支撐手臂，可做活動(dòng)支柱方便機(jī)械手多方位移動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。常用的有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)，電力傳動(dòng)等形式?？刂葡到y(tǒng)手采用可編

4、程控制器，微型計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行動(dòng)作。輔助裝置輔助裝置主要是連接機(jī)械手各部分元件的裝置。3、機(jī)械手的整體方案擬定工業(yè)機(jī)械手的主題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是選擇有連桿件和運(yùn)動(dòng)副組成的坐標(biāo)形式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，總體設(shè)計(jì)方案示意圖如圖2 所示，采用直角坐標(biāo)式，可實(shí)現(xiàn)左右、上下、小臂旋轉(zhuǎn)、爪加緊與放松四個(gè)動(dòng)作。14%4主體結(jié)構(gòu)具有三個(gè)自由度，而手腕自由度的多少可視用途而定。圖 2.總體方案示意圖3、機(jī)械手的主要參數(shù)傳動(dòng)方式反應(yīng)速度尺寸和重量負(fù)荷能力控制方式操控范圍反應(yīng)速度定位自由度安全性實(shí)用性三、機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括手指、手腕、手臂、機(jī)身。各結(jié)構(gòu)控制的動(dòng)作各不相同。51、手指圖 3.機(jī)械手機(jī)械結(jié)

5、構(gòu)示意圖手指部件（亦稱(chēng)抓取機(jī)構(gòu)）是用來(lái)直接握持工件的部件，由于被握持工件的形狀。尺寸大小、重量、材料性能、表面狀況等的不同，所以工業(yè)機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)多種多樣，大部分的手部結(jié)構(gòu)是根據(jù)特定的工件要求而定的。歸結(jié)起來(lái)，常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夾持和吸附兩大類(lèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，這里只討論夾鉗式的手部結(jié)構(gòu)。或放松。3。62、手腕圖 4.單支點(diǎn)滑槽杠桿式示意圖一般小于270）手腕設(shè)計(jì)的基本要求：力求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕腕部處于臂部的最前端，它連同手部的精。動(dòng)載荷均由臂部承受。顯然腕部的結(jié)構(gòu)。重量和動(dòng)力載荷，直接影響著臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。因此，在腕部設(shè)計(jì)時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。綜合考慮，合理布局調(diào)整等問(wèn)題必須考慮工作條件453、手臂（或工具），并帶動(dòng)它們做空間運(yùn)動(dòng)。7姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。（如液壓缸或氣缸而且自身運(yùn)動(dòng)又較多，故受力