气动通用上下料机械的手的设计——机械结构设计.pdf

1 绪论 1 1.1 机械手概述 1 1.2 机械手的组成和分类2 1.2.1 机械手的组成2 1.2.2 机械手的分类4 1.3 国内外发展状况6 1.4 课题的提出及主要任务8 1.4.1 课题的提出8 1.4.2 课题的主要任务9 2 机械手的设计方案 10 2.1 机械手的座标型式与自由度 10 2.2 机械手的手部结构方案设计 10 2.3 机械手的手腕结构方案设计 10 2.4 机械手的手臂结构方案设计 11 2.5 机械手的驱动方案设计 11 2.6 机械手的控制方案设计 11 2.7 机械手的主要参数 11 2.8 机械手的技术参数列表 12 3 手部结构设计 14 3.1 夹持式手部结构 14 3.1.1 手指的形状和分类 14 3.1.2 设计时考虑的几个问题 14 3.1.3 手部夹紧气缸的设计 15 3.2 气流负压式吸盘 18 4 手腕结构设计 错误！未定义书签。 第 I 页 共 Ⅱ 页 4.1 手腕的自由度错误！未定义书签。 4.2 手腕的驱动力矩的计算错误！未定义书签。 4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩错误！未定义书签。 5 手臂结构设计 错误！未定义书签。 5.1 手臂伸缩与手腕回转部分错误！未定义书签。 5.1.1 结构设计错误！未定义书签。 5.1.2 导向装置错误！未定义书签。 5.1.3 手臂伸缩驱动力的计错误！未定义书签。 5.2 手臂升降和回转部分错误！未定义书签。 5.2.1 结构设计错误！未定义书签。 5.3 手臂伸缩气缸的设计错误！未定义书签。 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器错误！未定义书签。 5.5 手臂回转用液压缓冲器错误！未定义书签。 6 结论 错误！未定义书签。 参考文献 错误！未定义书签。 致谢 错误！未定义书签。 第 II 页 共 Ⅱ 页 1 绪论 1.1 机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成， 是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体 化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品 质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、 仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。 机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长 的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有 机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机 器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制 造技术领域不可缺少的自动化设备。 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬 运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生 产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保 证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒 气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此， 在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通 [1] 运输业等方面得到越来越广泛的引用 。 机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置， 是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控 制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。 由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种 [2] 的中小批量生产