导向杆机构设计导向机构的作用导向机构的作用是保证液压缸活塞杆伸出时的方向性,提供机构刚度,保证伸缩量的准确性。导向机构的外形尺寸及材料导向选择矩形导轨导向,导轨为伸缩臂基座上得部分,经加工而成滑台则在其上滑动且滑台得端部靠法兰安装夹持器部分。材料选择为号钢,如图所示图图中为滑台,为伸缩臂基座,为矩形导轨的压板。此处矩形导轨是直接在基座上加工出来的,滑台在导轨面上滑动,靠压板来固定调节。更多相关参考论文设计文档资源请访问第部分驱动系统驱动系统设计要求本次设计的工业机械手属坐标式液压驱动机械手。具有手臂伸缩,回转,升降,手腕回转个自由度。因此,相应地有手腕回转机构手臂伸缩机构,手臂回转机构,手臂升降机构等构成。各部分均用液压缸或液压马达驱动与控制。设计要求满足工业机械手动作顺序要求。动作顺序的各个动作均由电控系统发讯号控制相应的电磁铁,按程序依次步进动作而实现。机械手伸缩臂安装在升降大臂上,前端安装夹持器,按控制系统的指令,完成工件的自动换位工作。伸缩要平稳灵活,动作快捷,定位准确,工作协调。液压控制系统设计要满足伸缩臂动作逻辑要求,液压缸及其控制元件的选择要满足伸缩臂动力要求和运动时间要求驱动系统设计方案采用叶片泵供油,动作顺序从原位开始升降臂下降夹持器夹紧升降臂上升底座快进回转底座慢进手腕回转伸缩臂伸出夹持器松开伸缩臂缩回待加工完毕后,伸缩臂伸出夹持器夹紧伸缩臂缩回底座快退回转底座慢退手腕回转升降臂下降夹持器松开升降臂上升到原位停止,准备下次循环。机械手夹持器毕业设计论文及装配图论文。图该方程为双曲线方程,如图图工件半径与夹持误差关系曲线由上图得,当工件半径为时,取最小值,又从上式可以求出通常取若工件的半径变化到时,值的最大变化量,即为夹持误差。在设计中,希望按给定的和来确定手爪各部分尺寸,为了减少夹持误差,方面可加长手指长度,但手指过长,使其结构增大另方面可选取合适的偏转角,使夹持误差最小,这时的偏转角称为最佳偏转角。只有当工件的平均半径取为时,夹持误差最小。此时最佳偏转角的选择对于两支点回转型手爪尤其当值较大时,偏转角的大小不易按夹持误差最小的条件确定,主要考虑这样极易出现在抓取半径较小时,两手爪的和边平行,抓不着工件。为避免上述情况,通常按手爪抓取工件的平均半径,以为条件确定两支点回转型手爪的偏转角,即下式其中,,型钳的夹角此时定位误差为和中的最大值。分别代入经验证夹持误差满足设计要求。楔块等尺寸的确定楔块进入杠杆手指时的力分析如下图斜楔驱动行程与手指开闭范围当斜楔从松开位置向下移动至夹紧位置时,沿两斜面对称中心线方向的驱动行程为,此时对应的杠杆手指由位置转到位置,其驱动行程可用下式表示材料及连接件选择型指与夹持器连接选用圆柱销需使用个杠杆手指中间与外壳连接选用圆柱销需使用个滚子与手指连接选用圆柱销需使用个以上材料均为钢,无淬火和表面处理楔块与活塞杆采用螺纹连接,基本尺寸为公称直径,螺距,旋合长度为。第部分腕部腕部设计的基本要求手腕部件设置在手部和臂部之间,它的作用主要是在臂部运动的基础上进步改变或调整手部在空间的方位,以扩大机械手的动作范围,并使机械手变得更灵巧,适应性更强。手腕部件具有独立的自由度,此设计中要求有绕中轴的回转运动。力求结构紧凑重量轻腕部处于手臂的最前端,它连同手部的静动载荷均由臂部承担。显然,腕部的结构重量和动力载荷,直接影响着臂部的结构重量和运转性能。因此,在腕部设计时,必须力求结构紧凑,重量轻。结构考虑,合理布局腕部作为机械手的执行机构,又承担连接和支撑作用,除保证力和运动的要求外,要有足够的强度刚度外,还应综合考虑,合理布局,解决好腕部与臂部和手部的连接。课程题目机械创新设计学院机械工程学院课题名称机械手夹持器日期年月日设计目录第部分夹持器整体设计及部分参数第部分腕部设计第部分伸缩臂设计第部分驱动系统第部分控制系统第部分设计主要内容第部分夹持器整体设计及部分参数夹持器设计的基本要求应具有适当的夹紧力和驱动力手指应具有定的开闭范围应保证工件在手指内的夹持精度要求结构紧凑,重量轻,效率高应考虑通用性和特殊要求。设计参数及要求采用手指式夹持器,执行动作为抓紧放松所要抓紧的工件直径为放松时的两抓的最大距离为,抓紧,夹持速度工件的材质为,材质为钢夹持器有足够的夹持力夹持器靠法兰联接在手臂上。由液压缸提供动力。夹持器结构设计夹紧装置设计夹紧力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。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。驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式式中滚子至销轴之间的距离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,般取,此处取,则,取液压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推式中活塞直径活塞杆直径驱动压力,推,已知液压缸驱动力,且由于,故选工作压力据公式计算可得液压缸内径根据液压设计手册,见表,圆整后取。表液压缸的内径系列活塞杆直径活塞厚取,取缸筒长度取为活塞行程,当抓取工件时,即手爪从张开减小到,楔快向前移动大约。取液压缸行程。选用夹持器液压缸轻型拉杆液压缸型号为,结构简图,外形尺寸及技术参数如下表夹持器液压缸技术参数图结构简图工作压力使用温度范围允许最大速度效率传动介质缸径受压面积速度比无杆腔有杆腔常规矿物液压油图外形尺寸手爪的夹持误差及分析机械手能否准确夹持工件,把工件送到指定位置,不仅取决与机械手定位精度由臂部和腕部等运动部件确定,而且也与手指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的中小批量生产中,为了适应工件尺寸在定范围内变化,避免产生手指夹持的定位误差,需要注意选用合理的手部结构参数,见图,从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中,通常情况使手爪的夹持误差不超过,手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。图本设计为楔块杠杆式回转型夹持器,属于两支点回转型手指夹持,如图。图图图为回转液压缸的进油腔压力油液,作用在动片上的合成液压力矩即驱动力矩回转缸内径计算片与输出轴的连接螺钉所受的载荷及动片的悬伸长度,选择动片宽度时,选用综合考虑,取值计算如下,取值为,即如下图图液压缸盖螺钉的计算缸盖螺钉间距示意表螺钉间距与压力之间的关系上图中表示的连接中,每个螺钉在危险截面上承受的拉力为工作拉力与残余预紧力之和计算如下液压缸工作压强为,所以螺钉间距小于,试选择个螺钉,此处连接要求有密封性,故取,取。预所以螺钉材料选择,安全系数取螺钉的直径由下式得出,为总拉力即总螺钉的直径选择工作压力螺钉的间距小于小于小于小于第部分伸缩臂设计伸缩臂设计基本要求设计机械手伸缩臂,底板固定在大臂上,前端法兰安装机械手,完成直线伸缩动作。功能性的要求机械手伸缩臂安装在升降大臂上,前端安装夹持器,按控制系统的指令,完成工件的自动换位工作。伸缩要平稳灵活,动作快捷,定位准确,工作协调。可靠性的要求可靠性是指产品在规定的工作条件下,在预定使用寿命期内能完成规定功能的概率。工业机械手可自动完成预定工作,广泛应用在自动化生产线上,因此要求机械手工作必须可靠。设计时要进行可靠性分析。安全保护和自动报警的要求按规范要求,采取适当的防护措施,确保操作人员的人身安全,这是任何设计都必须考虑的,是必不可少的。在程序设计中要考虑因故障造成的突然工作中断,如机构卡死工件不到位突然断电等情况,要设置报警装置。设计参数伸缩长度单方向伸缩时间定位误差要有定位措施,定位误差小于前端安装机械手,伸缩终点无刚性冲击方案设计液压驱动方案伸缩原理采用单出杆双作用液压油缸,手臂伸出时采用单向调速阀进行回油节流调速,接近终点时,发出信号,进行调速缓冲也可采用缓冲油缸,靠油缸行程极限定位,采用导向杆导向防止转动,采用电液换向阀,控制伸缩方向。图图液压系统的设计计算液压控制系统设计要满足伸缩臂动作逻辑要求,液压缸及其控制元件的选择要满足伸缩臂动力要求和运动时间要求,具体设计计算参考液压传动与控制等相关教材。课程题目机械创新设计学院机械工程学院课题名称机械手夹持器日期年月日设计目录第部分夹持器整体设计及部分参数第部分腕部设计第部分伸缩臂设计第部分驱动系统第部分控制系统第部分设计主要内容第部分夹持器整体设计及部分参数夹持器设计的基本要求应