四爪末端执行器结构设计说明书.pptxVIP

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四爪末端执行器结构设计说明书答辩人:xxx指导老师:xxx

-1、设计任务及要求目录/CONTENTS3、机械手的手部结构方案设计

1、设计任务及要求PART.1

1、设计任务及要求1.1设计任务机械臂末端执行机构

1、设计任务及要求1.2课程设计的目的(1)、进一步巩固和加深我们所学的理论知识,在过程中对理论知识不能理解的点重新的了解学习,并将它们应用于实际机构的分析研究和设计中,培养我们分析问题、解决问题的能力。在本次设计任务可以充分的学习和运用专业基础知识(2)、使我们得到机械运动方案设计和机构运动分析的完整训练,并具有机械平面设计、机构选型、组合以及确定传动方案等的能力,培养我们开发和创新机械产品的能力(3)、使我们对于机械的运动学分析和设计有一较完整和系统的概念,懂得如何把课本中的知识运用到实际工作中(4)、进一步提高我们的设计计算、分析、绘图、表达、使用技术资料和团队协作的能力

1、设计任务及要求1.3原始条件(1)、工作条件结构为四爪夹紧,采用手指式夹持器,执行动作为抓紧—放松所要抓紧的工件直径为36mm放松时的四抓的最大距离为95mm/s,1s抓紧,夹持速度30mm/s工件的材质为0.68kg,材质为6061铝;夹持器有足够的夹持力;夹持器靠法兰联接在手臂上。由气缸提供动力(2)、精度与误差要求摆角允许误差:±2%

1、设计任务及要求1.4任务模型

1、设计任务及要求1.5要求(1)针对题目查阅、收集和研究与设计内容相关的参考文献与资料,在功能分析的基础上,拟定出至少两种机械系统运动方案;进行分析对比、评价选优,确定设计方案(2)机械系统中各机构的运动尺寸设计和有关结构参数的确定(3)绘制机械系统运动简图(4)用解析法对主体机构各位置(一个运动循环)进行运动分析,绘制主体机构执行构件的运动线图;用相对运动图解法对主体机构某一位置进行运动分析,并将结果与解析法比较2、机械方案的设计与选择

1、设计任务及要求2.1功能要求应具有适当的夹紧力和驱动力;手指应具有一定的开闭范围;应保证工件在)要求结构紧凑,重量轻,效率高;手指内的夹持精度;应考虑通用性和特殊要求

1、设计任务及要求2.2机械结构模型的建立机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。为此,方案1主要包括以下两组机构(1)气缸上下往复机构(2)移动转块导杆机构由移动转块4、摆杆5组成,其中转块4与滑块3通过活动铰链相连,跟随构件3作平动,同时也作转动,带动摆杆5来回摆动

1、设计任务及要求2.3夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据,必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。一般来说,加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷(惯性力或惯性力矩)以使工件保持可靠的加紧状态

手指对工件的夹紧力可按下列公式计算

2-1

式中

—安全系数,由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0,取1.5

—工件情况系数,主要考虑惯性力的影响,计算最大加速度,得出工作情况系数,,a为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值(m/s)

—方位系数,根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定,

1、设计任务及要求标题标题手指与工件位置:手指水平放置工件垂直放置手指与工件形状:型指端夹持圆柱型工件,,为摩擦系数,为型手指半角,此处粗略计算,如图3图3—被抓取工件的重量求得夹紧力,,取整为177N

1、设计任务及要求2.4驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式式中c—滚子至销轴之间的距离b—爪至销轴之间的距离—楔块的倾斜角可得,得出为理论计算值,实际采取的液压缸驱动力要大于理论计算值,考虑手爪的机械效率,一般取0.8~0.9,此处取0.88,则,取

1、设计任务及要求2.5气缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙张开,故为常开式夹紧装置,液压缸为单作用缸,提供推力式中——活塞直径——活塞杆直径——驱动压力,,已知液压缸驱动力,且由于,故选工作压力P=1MPa据公式计算可得液压缸内径根据液压设计手册,见表2.1,圆整后取D=32mm

1、设计任务及要求2025324050556365707580859095100105110125130140160180200250活塞杆直径d=0.5D=0.5×40mm=16mm活塞厚B=(0.6~1.0)D取B=0.8d=0.7×32mm=22.4mm,取23mm缸筒长度L≤(20~30)D取L为123mm活塞行程,当抓取80mm工件时,即手爪从张开120mm减小到80mm,楔快向前移动大约40mm。取液压缸行程S=40mm气缸流量计算放松时流量夹紧时

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