机械设计创新设计-机械手抽取器.doc

机械设计创新设计 计算说明书 设计题目 ： 机械手抽取器 机电学院 系 专业 设计者 ： 学 号 ： 指导教师 ： 年 月 日 目 录 一、 概述……………………………………………………… 二、设计任务书 三、总体方案设计 一、 概述 １．机械手在生产中的应用 随着我国工业生产的飞速发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或者焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视。 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作为“工业机械手” 。在生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生差率：可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全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，它替代人进行正常的工作，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、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。 机械手的结构型式比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，式附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能独立的按程序控制实现重复操作，使用范围比较广的“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地改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。 ２．机械手的组成和分类 1）组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。个系统之间的关系如方框图所示： 执行机构 包括手部、手腕、手臂和立柱等部分，有的还增设行走机构。 1.手部 即与物件接触的部件。由于与物体接触的形式不同，可分为夹 持式和吸附式手部。 2.手腕 是连接手部和手臂的部件，其调整或改变工件方位的作用。 3.手臂 支撑手腕和手臂的部件，用以改变工件的空间位置。 4.立柱 是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运 动和升降（或俯仰）运动均与立柱又密切的联系。机械手的立柱通常为固定不动，但因工作需要，有时也可作横向移动，即成为可移式立柱。 5.行走机构 机械手为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构。滚轮式行走机构可分为有轨的和无轨的两种。 6.机座 它是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装与机座上，故起支承和联结作用。 驱动系统 机械手的驱动系统是驱动执行机构的传动装置。常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等四种形式。 控制系统 有电气控制和射流控制两种，一般常见的为电气控制。它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。 位置检测装置 控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。 2）分类 （1）按用途分 1.专用机械手 2.通用机械手 （2）按驱动方式分 1.液压传动机械手 2.气压传动机械手 3.机械传动机械手 4.电力传动机械手 （3）按控制方式分 1.点位控制 2.连续轨迹控制 二、设计任务书 １．设计目的： 某工厂精密铸造工序，工艺需要当铸件尚未冷却时抽取，因此设计抽取机械手。 ２．设计要求及已知数据： 铸件在位置I被抽取器上的机械手合拢夹住。 抽取器移动，将铸件从位置I拿到位置II。 抽取器上的机械手张开释放铸件。 为避免与其它设备人员干涉，任何杆件不得进入虚线区域。 采用平面连杆机构，不得涉及高副。 采用液压油缸驱动，整个机构至多两个自由度。 各传动角恒不得小于25。 已知数据如图所示。忽略其它杆件的质量机构方案及其它尺寸由同学们设计。 用不同颜色绘出机构的两个位置及机械手全合拢，张开的状态。标注尺寸。 由此，我们采用的是液压传动机械手。 三、总体方案设计 设计方案如图所示： 1—1，2—2分别为手臂装置。 3—3，4—4分别为液压装置。 5—5为夹紧装置。 问题的提出 根据题目的要求，我们要求进一步完善。设计一种专用机械手所夹取的为半径的轴类件。