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（全套CAD）氣動翻轉機械手部件設計（終稿）

做。為了減少疲勞效應，等人開發了個用于選擇機械手的專家系統。瑞典公司于最近創造種新產品氣動機械手。這種機械手以壓縮空氣為動力,小巧靈便,它裝在個圓形豎柱上,該圓柱又能上下移動至,左右移動，機械手的最高速度為，定位精度為兩個機械手各能舉起重物。國內氣動機械手情況我國改革開放以來，氣動行業發展很快。年至年間，氣動元件產值的年第增率達.，高于中國機械工業產值平均年遞增率的水平。雖然市場和應用發展迅速，但是我國的氣動技術與歐美日本等國相比，還存在著相當大的差距。我國在氣動技術的研究與開發的方面，缺乏先進的儀器與設備，研究開發手段落后，技術力量差，每年問世的新產品數量極其有限。在許多開發與研究領域還是空白，因此必須跟蹤國外氣動技術的最新發展動向，以減小差距，提高我國氣動技術的水平。.發展趨勢重復高精度精度是指機器人機械手到達指定點的精確程度,它與驅動器的分辨率以及反饋裝置有關。重復精度是指如果動作重復多次,機械手到達同樣位置的精確程度重復精度比精度更重要,如果個機器人定位不夠精確,通常會顯示個固定的誤差,這個誤差是可以預測的,因此可以通過編程予以校正。重復精度限定的是個隨機誤差的范圍,它通過定次數地重復運行機器人來測定。隨著微電子技術和現代控制技術的發展,以及氣動伺服技術走出實驗室和氣動伺服定位系統的成套化。氣動機械手的重復精度將越來越高,它的應用領域也將更廣闊,如核工業和軍事工業等。模塊化有的公司把帶有系列導向驅動裝置的氣動機械手稱為簡單的傳輸技術,而把模塊化拼裝的氣動機械手稱為現代傳輸技術。模塊化拼裝的氣動機械手比組合導向驅動裝置更具靈活的安裝體系。氣動,翻轉,機械手,部件,設計,仿真畢業設計,全套,圖紙的設計和校核.鍵連接設計和校核輸入軸鍵計算中間軸鍵計算輸出軸鍵計算.聯軸器的設計和校核第章三維建模和運動仿真.整體裝配圖.夾緊系統裝配圖.氣缸推動和翻轉系統裝配圖.氣缸推動夾緊裝置系統裝配圖第章總結與展望.總結.展望參考文獻致謝第章緒論.引言近年來，氣動技術的應用領域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產線上得到廣泛應用。電氣可編程控制技術與氣動技術相結合,使整個系統自動化程度更高,控制方式更靈活,性能更加可靠氣動機械手柔性自動生產線的迅速發展,對氣動技術提出了更多更高的要求由于氣動脈寬調制技術具有結構簡單抗污染能力強和成本低廉等特點,國內外都在大力研發氣動機械手。.氣動機械手的發展國外氣動機械手狀況從各國的行業統計資料來看,近多年來,氣動行業發展很快。世紀年代,液壓與氣動元件的產值比約為,而多年后的今天,在工業技術發達的歐美日本等國家,該比例已達到,甚至接近。年代初，有布魯塞爾皇家軍事學院.教授領導的綜合技術部開發研制的電子氣動機器人阿基里斯六腳勘測員，也被稱為的六足動物。.教授采用了世界上著名的德國生產的氣動元件可編程控制器和傳感器等，創造了個在荷馬史詩中最健壯最勇敢的希臘英雄阿基里斯。它能在人不易進入的危險區域污染或放射性的環境中進行地形偵察。六腳電子氣動機器人的上方安裝了個照相機來探視障礙物，能安全的繞過它，并在行走過程中記錄和收集數據。六腳電子氣動機器人行走的所有程序由可編程控制器控制，能在六個不同方向控制機器人的運動，最大行走速度.。通常如果有三個腳與地面接觸，機器人便能以種平穩的姿態行走，六腳中的每個腳都有三個自由度，個直線氣缸把腳提起放下，個擺動馬達控制腳伸展退回，另個擺動馬達則負責圍繞腳的軸心作旋轉運動。每個氣缸都裝備了調節速度用的單向節流閥，使機械驅動部件在運動時保持平穩，即在無級調速狀態下工作?？刂茪飧椎拈y內置在機器人體內，由可編程控制器控式活塞桿直徑及行程有關。當長細比時當長細比時式中活塞桿計算長度活塞桿橫截面回轉半徑，實心桿空心桿為活塞桿橫截面慣性矩，實心桿空心桿空心活塞桿內徑直徑活塞桿截面積實心桿空心桿為系數，為為材料彈性模量，對鋼取為材料強度實驗值，對鋼取為系數，對鋼取翻轉系統氣缸設計和校核尺寸設計此部分選用單片葉片式擺動氣馬達需設計其葉片內直徑與葉片軸直徑計算公式如下葉片寬度設計為,氣缸內徑為,軸徑葉片數則理論驅動力矩.尺寸校核測定參與手臂轉動的部件的質量,分析部件的質量分布情況，質量密度等效分布在個半徑的圓盤上，那么轉動慣量.考慮軸承，油封之間的摩擦力，設定摩擦系數,.總驅動力矩.故設計尺寸滿足使用要求。.齒輪設計和校核齒輪參數的選擇齒輪模數值取值為，主動齒輪齒數為，壓力角取，齒輪螺旋角為，齒條齒數應根據轉向輪達到的值來確定。齒輪的轉速為，齒輪傳動力矩，轉向器每天工作小時，使用期限不低于年．主動小齒輪選用材料制造并經滲碳淬火，而齒條常采用號鋼或制造并經高頻淬火，表面硬度均應在以上。為減輕質量，殼體用鋁合金壓鑄。齒輪幾何尺寸確定齒頂高齒根高齒高分度圓直徑齒頂圓直徑。高精度機械手第三種如圖所示。機械手具備有水平缸軸方向移動垂直升降缸軸方向運動伸縮缸軸方向伸縮及伸擺缸繞軸選裝四個自由度手指開合不記。由于手臂采用懸臂方式，活塞缸所承受的徑向彎曲力矩較大，為解決這個問題，我們用了具有良好導向性能的高精度導軌型無桿缸和導向型伸縮缸。手指采用兩只肘潔是卡爪，通過鋁合金奧通和伸擺缸連接，增強了伸縮氣缸的導向型和抗彎能力。手指采用自行設計的型塊，也可以根據被夾工件實際形狀要求設計成不同的結構。無桿缸升降缸和伸擺缸通過硬質鋁合金連接板連接，結構簡單，便于加工和連接。位移傳感器和無桿缸相連，檢測軸方向位移。第章氣動翻轉機械手總體設計對氣動翻轉機械手的抓取系統翻轉系統和連接系統進行設計，包括抓取部件翻轉部件及連接部件和氣動執行部件。根據氣動執行部件來驅動抓取部件中的齒條運動，帶動齒輪齒條起運動，最終造成兩個齒條的相互運動，實現外部的抓取功能。然后通過連接部件實現兩根軸在同條線上的不同方向轉動，再通過翻轉部件實現兩個抓取物件同時翻轉的功能。.抓取系統的初步設計如圖所示，本次設計所夾取物件形狀為圓柱型，即罐裝瓶子之類的。原理分析如下齒條與夾緊臂用螺釘連接，齒輪與夾緊臂也是如此齒條與齒條通過齒輪連接當推動軸由于氣動裝置往左推進時，這時夾緊臂，軸帶動齒條往左動，從而帶動齒輪轉動，最終帶動齒條向右移動,在外部實現了夾緊被抓物件的要求。在實現翻轉功能后，推動軸由于氣動裝置往右退回時，夾緊裝置的兩個葉片就會放開，從而松開被夾物件。.翻轉系統的初步設計錐齒輪電機翻轉原理說明通過電機推動底下的齒輪轉動，同時斜齒輪也跟著轉動，由圖可見斜齒輪和斜齒輪也跟著以相反方向轉動。由于夾緊裝置與斜齒輪的轉動軸固定，則兩個夾緊裝置也會以相反方向實現翻轉，即個運動進程實現兩次抓取和不它集成電接口和帶電纜及氣管的導向系統裝置,使機械手運動自如。由于模塊化氣動機械手的驅動部件采用了特殊設計的滾珠軸承,使它具有高剛性高強度及精確的導向精度。優良的定位精度也是新代氣動機械手的個重要特點。模塊化氣動機械手使同機械手可能由于應用不同的模塊而具有不同的功能,擴大了機械手的應用范圍,是氣動機械手的個重要的發展方向。智能閥島的出現對提高模塊化氣動機械手和氣動機器人的性能起到了十分重要的支持作用。因為智能閥島本來就是模塊化的設備,特別是緊湊型閥島,它對分散上的集中控制起了十分重要的作用,特別對機械手中的移動模塊。無給油化為了適應食品醫藥生物工程電子紡織精密儀器等行業的無污染要求,不加潤滑脂的不供油潤滑元件已經問世。隨著材料技術的進步,新型材料如燒結金屬石墨材料的出現,構造特殊用自潤滑材料制造的無潤滑元件,不僅節省潤滑油不污染環境,而且系統簡單摩擦性能穩定成本低壽命長。機電氣體化由“可編程序控制器傳感器氣動元件”組成的典型的控制系統仍然是自動化技術的重要方面發展與電子技術相結合的自適應控制氣動元件,使氣動技術從“開關控制”進入到高精度的“反饋控制”省配線的復合集成系統,不僅減少配線配管和元件,而且拆裝簡單,大大提高了系統的可靠性。而今,電磁閥的線圈功率越來越小,而的輸出功率在增大,由直接控制線圈變得越來越可能。氣動機械手氣動控制越來越離不開,而閥島技術的發展,又使在氣動機械手氣動控制中變得更加得心應手。.機械手夾持部件結構示意圖外夾持型機械手圖為種較簡單平行開閉手爪的結構。氣缸的活塞有壓縮空氣驅動，通過活塞桿上的支點軸帶動撥叉轉動，再通過傳動軸使手爪沿導向槽做平行移動，圖中為雙作用氣缸，也可為單作用氣缸返回運動靠彈簧完成。該結構的特點是重量輕，體積小，最小型重量為，最大型為，因此，可以與小型機械手配套使用?？刂?。當接通電源時，氣動閥被切換到工作狀態位置，當關閉電源時，他們便回到初始位置。此外，操作者能在任何點上停止機器人的運動，如果機器人的傳感器在它的有效范圍內檢測到障礙物，機器人也會自動停止。由漢諾威大學材料科學研究院設計的氣動攀墻機器人，它能在兩個相互垂直的表面上行走包括從地面到墻面或者從墻面到天花板上。該機器人軸心的圓周邊上裝備著等距離根據步距設置的吸盤和氣缸，組吸盤吸力與另組吸盤吸力的交替交換，類似腳踏似的運動方式，使機器人產生旋轉步進運動。這種攀墻式機器人可被用于工具搬運或執行多種操作，如在核能發電站高層建筑物氣動機械手位置伺服控制系統的研究或船舶上進行清掃檢驗和安裝工作。機器人用遙控方式進行半自動操作，操作者只需輸入運行的目標距離，然后計算機便能自動計算出必要的單步運行。操作者可對機器人進行監控。國外的設計人員對于機械手的設計理念已經非常成熟。等人分析比較了機械手與人手抓取系統，并把機械手分成與機器人手臂和控制系統相兼容