六自由度机械手设计手册.doc

机电系统课程设计说明书 六自由度机械手 学 院：农业工程与食品科学学院 班 级：农机0901 小组人员：孙海舰 邹杨 指导老师：程卫东 前言 在工资水平较低的中国，制造业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土制造厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及交货周期缩短带来的挑战。 机械手可以确保运转周期的一贯性，提高品质。另外，让机械手取代普通工人从模具中取出零件不仅稳定，而且也更加安全。同时，不断发展的模具技术也为机械手提供了更多的市场机会。 可见随着科技的进步，市场的发展，机械手的广泛应用已渐趋可能，在未来的制造业中，越来越多的机械手将被应用，越来越好的机械手将被创造，毫不夸张地说，机械手是人类是走向先进制造的一个标志，是人类走向现代化、高科技进步的一个象征。 因此如何设计出一个功能强大，结构稳定的机械手变成了迫在眉睫的问题。 TOC \o 1-3 \h \u 目录 HYPERLINK \l _Toc12751 一、方案设计 PAGEREF _Toc12751 4 HYPERLINK \l _Toc8895 二、结构设计 PAGEREF _Toc8895 4 HYPERLINK \l _Toc5802 三、电机的选择 PAGEREF _Toc5802 5 HYPERLINK \l _Toc12137 1.主回转轴电机的选用 PAGEREF _Toc12137 5 HYPERLINK \l _Toc28058 2、大臂摆动电机选用 PAGEREF _Toc28058 6 HYPERLINK \l _Toc10220 3、大臂转动电机选用 PAGEREF _Toc10220 6 HYPERLINK \l _Toc12210 4、小臂摆动电机的选择 PAGEREF _Toc12210 6 HYPERLINK \l _Toc29661 四、功能分析 PAGEREF _Toc29661 7 HYPERLINK \l _Toc21976 五、基座旋转机构轴的设计及强度校核 PAGEREF _Toc21976 8 HYPERLINK \l _Toc8607 六、液压泵俯仰机构零件设计及强度校核 PAGEREF _Toc8607 11 HYPERLINK \l _Toc12693 七、左右摇摆机构设计及强度校核 PAGEREF _Toc12693 14 HYPERLINK \l _Toc3717 八、连腕部俯仰机构零件设计及强度校核 PAGEREF _Toc3717 16 HYPERLINK \l _Toc23855 九、旋转和夹紧的设计及强度校核 PAGEREF _Toc23855 21 HYPERLINK \l _Toc23796 1.机械手指部基座与回转体的螺栓连接 PAGEREF _Toc23796 21 HYPERLINK \l _Toc1482 2．机械手指部设计及夹紧力计算 PAGEREF _Toc1482 24 HYPERLINK \l _Toc4236 十、机构各自由度的连接过程 PAGEREF _Toc4236 25 HYPERLINK \l _Toc10086 十一、设计特色 PAGEREF _Toc10086 28 HYPERLINK \l _Toc10405 十二、心得体会 PAGEREF _Toc10405 28 一、方案设计 方案一：机械手采用气动控制，气压传动，其优点：1）以空气为工作介质，来源放不安，且用后可直接排入大气而不污染环境。2）空气粘性小，损失小，节能高效。3）动作迅速、反应快、维护简单、不易堵塞。4)工作环境适应性好，安全可靠。5）成本低、过载能自动保护。缺点：1）工作速度稳定性差。2）不易获得较大的推力或转矩。3）有较大的排气噪声，4）以空气无润滑性能，需在气路中设计给油润滑装置。 方案二：机械手采用电气控制，机械传动，其优点：1）精度高，伺服电机作为动力源，同步带等组成结构简单且效率高的传动机构。2）控制精度高，根据设定的参数实现精确控制，在高精度传感器、计量装置、计算机技术的支持下，能够大大超过其他控制方式达到的控制精度。3）改善环保水平，由于使用能源品种的减少及其优化的性能，污染减少了，噪音降低了，能够提供良好的工作环境。4）降低噪音，其运行噪音低于70分贝，大约是液压驱动的三分之二。 因此选用电气控制，机械传动，局