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（全套CAD）汽車零件加工自動線上的多功能機械手的設計

支柱用來支撐手臂，它是固定的，也可以根據需要做成移動的。執行機構的動作要有傳動系統來實現。常用的機械手傳動系統分機械傳動液壓傳動氣壓傳動和電力傳動等幾種形式?？刂葡到y的主要作用是控制機械手按定的程度方向位置速度進行動作。簡單的機械手般不設置專用的控制系統，只采用行程開關繼電器控制閥及電路便可實現對傳動系統的控制，使執行機構按要求進行動作。動作復雜的機械手則要采用可編程控制器微型計算機進行控制。簡單的組成和分類以及適用范圍如下執行系統的組成手部腕部機身行走機構。驅動系統的組成各種電氣液壓元件?？刂葡到y的組成位置檢測器記憶存儲器?？傮w方案分析.總體方案分析由設計內容可知，本次設計所確定的機械手整體結構為球坐標式機械手，此機械手要實現從傳送帶到設備的上下料過程。傳送帶移動方向與設備上所夾持的工件方向垂直。因此手臂動作擺動或者轉動，手爪的動作為伸縮和松夾。由于此機械手的動作要求旋轉不同的工件，所以實現上下料過程也要求手腕能旋轉動作。多種方案分析通過以上分析，這里初選三個方案，各方案如下方案機身的旋轉，采用電動機驅動實現，大手臂的俯仰也采用電動機驅動實現，小手臂的伸縮用伸縮缸實現，手腕的回轉用電動機實現。方案二機身的旋轉，采用電動機驅動實現，大手臂的俯仰也采用電動機驅動實現，小手臂的伸縮用齒輪條實現，手腕的回轉用電動機實現。汽車零件,加工,自動,線上,多功能,機械手,設計,畢業設計,全套,圖紙.各液壓缸的換向回路調整方案減速緩沖回路系統安全可靠性參考文獻致謝緒論.機械手的概述工業機械手以下簡稱機械手是近代自動控制領域中出現的項新技術，作為多學科融合的邊沿學科，它是當今高技能發展速度最快的領域之，并已經成為現代機械制造生產系統中的個重要組成部分。所謂工業樞機手就是種能按給定的程序或要求自動完成物件如材料工件零件或工具等傳送或操作作業的機械裝置，它能部分地代替人的手工勞作。較高級型式的機械手，還能模擬人的手臂動作，完成較復雜的作業。.機械手的組成與分類機械手的組成工業機械手是由執行機構驅動系統和控制系統所組成，各部關系如圖所示圖工業機械手組成圖框機械手大致可分為手部傳送機構驅動部分控制部分以及其他部分。手部或稱抓取機構包括手指傳力機構等.主要起抓取和放置物件的作用傳送機構或稱臂部包括手腕手臂等.主要起改變物件方向和位置的作用驅動部分它是驅動前兩部分的動力.因此也稱動力源，常用的有液壓氣壓電力和機械式驅動等四種形式控制部分它是機械手動作的指揮系統.它來控制動作的順序程序位置和時間甚至速度與加速度等其它部分如機體行走機構行程檢測裝置和傳感裝置等。.機械手的分類機械手從使用范圍運動坐標形式驅動方式以及臂力大小四個方面的分類分別為按機械手的使用范圍分類專用機械手般只有固定的程序，而無單獨的控制系統。它從屬于種機器或生產線用以自動傳送物件或操作工具，例如“毛胚上下料機械手”“曲拐自動車床機械手”“油泵凸輪軸自動線機械手”等等。這種機械手結構較簡單，成本較低，適用于動作比較簡單的大批量生產的場合。通用機械手也稱工業機器人指具有可變程序和單獨驅動的控制系統，不從屬于種機器，而且能自動生成傳送物件或操作些工具的機械裝置。通用機械手按其定位和控制方式的不同，可以分為簡易型和伺服型兩種。般實現臂部的升降回轉或俯仰等驅動裝置或傳動件都安裝在機身上，或者直接構成機身的驅身的軀干與底座相連。因此，臂部的運動愈多，機身的結構和受力情況就愈復雜。機身既可以是固定的，也可以是行走的，即可以沿著地面或空軌道運動。機身具有獨立的自由度。采用個自由度的回轉缸驅動的機身結構，具有結構緊湊靈活等優點而背廣泛采用。.機身結構的計算機座回轉時，驅動力矩用來克服機身摩擦力矩機身重心偏移力矩和慣性力矩。機座回轉所需的驅動力矩大小可以按下式計算驅摩偏慣考慮驅動缸密封摩擦損失的系數，通常取偏機身重心偏置引起的偏置力矩?摩機座轉動支撐處的摩擦阻力矩?慣克服啟動慣性所需的力矩?機座轉動支撐處的摩擦阻力矩摩軸承的摩擦系數，滾動軸承.，滑動軸承.,軸承處支承反力，軸承直徑機身重心偏執引起的偏置力矩偏機身重量偏心距即機身重心到機身回轉中心線垂直距離由于機身重心與機身回轉中心重合，故偏?？朔討T性所需的力矩慣工作機座回轉部分對機身回轉軸的轉慣量?工作機身對機身回轉軸線的轉動慣量?機座回轉角速度啟動過程所需的時間，此處假定啟動過程為勻加速度運動，般取。查簡明機械工程手冊表有取.??根據經驗取工作.?慣工作??偏取摩.驅又驅摩偏慣腕部的設計.腕部結構手腕部件設置于手部和臂部之間，它的作用主要是在臂部運動的基礎上進步改善或調整手部在空間的方位，以擴大機械手的運動范圍，并使機械手變得更靈巧，適應性更強。手腕部件具有獨立的自由度。手腕運動有繞軸轉動稱為回轉運動繞軸轉動稱為上下擺動或俯仰繞軸轉動稱為左右擺動甚至沿著軸或軸的橫向移動。采用個自由度的回轉缸驅動的腕部結構，具有結構緊湊靈活等優點而被廣泛采用。.腕部回轉力矩的計算腕部回轉時，驅動力矩用來克服腕部摩擦力矩工件重心偏移力矩和慣性力矩。受力分析和圖所示。圖腕部回轉受力分析圖手腕回轉所需的驅動力矩大小可以按下式計算驅摩偏慣考慮驅動缸密封摩擦損失的系數，通常偏工件重心偏執引起的偏置力矩?摩腕部轉動支撐處的摩擦阻力矩?慣克服啟動慣性所需的力矩?腕部轉動支撐處的摩擦阻力矩軸承的摩擦系數,滾動軸承.，滑動軸承.，軸承處支承反力，軸承直徑工件重心偏置引起的偏置力矩偏工件重量偏心矩即工件重心到腕部回轉中心線垂直距離由于工件重心與手腕回轉中心重合，故偏?？朔討T性所需的力矩慣工件手腕回轉對腕部回轉軸線的轉動慣量?工件工件對手腕回轉軸線的轉動慣量?腕部回轉角速度啟動過程所需的時間，此處假定啟動過程均為加速運動，般取。查機械設計手冊第五卷表有取.?.?根據經驗取工件?慣工件.?.方案三機身的旋轉，采用擺液壓缸驅動實現，大手臂的俯仰采用擺動液壓缸驅動實現，小手臂的伸縮用伸縮缸實現，手腕的回轉用擺液壓缸實現。.方案的確定通過方案，方案二和方案三的比較分析可知，方案從功能上講可以滿足條件，但電動機的造價太高，不太經濟。方案二中也存在上述的問題。同時齒輪齒條的驅動精度太低，在抓取工件時定位不夠準確，而且結構大而復雜。方案三中，由液壓缸來完成的部分，不僅驅動力大且結構也相對簡單，擺動缸結構尺寸大但輸出轉矩大，進行優化設計，從而得出方案三最佳，并最終確實此次的設計方案為方案三，方案如下機身旋轉手腕轉動，均采用擺缸來控制，手臂的伸縮用伸縮缸控制，而爪的松夾用夾緊缸來控制。.動作原理本次設計是液壓驅動，電氣控制。機械手的各個動作是由液壓缸來驅動的，其動作過程是由液壓缸的各個動作運動至終點時壓合行程開關，將行程開關的機械運動通過轉化為電磁閥得電和失電，后由電磁閥控制各油路的通斷，以實現各液壓缸的相應運動，從而控制機械手的和個動作。.主要技術指標最大抓取重量工件最大尺寸長寬高最大操作范圍提升高度.回轉半徑行走范圍機械手的自由度個定位精度.裝料高度輸送軌道寬度輸送速度生產綱領萬件年生產節拍件性能要求抓取靈活，送放平穩，安全可靠，壽命不低于年手部的設計.手部結構手部亦稱抓取機構是用來直接握持工件的部分，由于被握持工件的形狀尺寸大小重量材料性能表面狀況等不同，所以工業機械手的手部結構是多種多樣的，大部分的手部結構是根據特定的工件要求而設計的。歸結起來，常用的手部，按其握持工件的原理，大致可以分成夾持和吸附兩大類。夾持手部按其手指夾持工件時的運動方式，可分為手指回轉型和手指平移型兩種。平移型手指的張開和閉合靠手指的平行移動，適用于夾持平板方料。簡易型只是點位控制，故屬于程序控制類型，伺服型可以是點位控制，也可以是連續軌跡控制，般屬于數字控制類型。這種機械手由于手指可以更換或可調節，程序可變，故適用于中小批生產。但因其運動較多，結構復雜，技術條件要求較高，故制造成本般也較高。按機械手臂部的運動坐標型式分類直角坐標式機械手臂部可以沿直角坐標系三個方向移動，亦即臂部可以前后伸縮定為沿方向移動左右移動定為沿方向移動和上下升降定為沿方向的移動圓柱坐標式機械手手臂可以沿著直角坐標系