2016春一年级数学下册第三单元《丰收了100以内数的认识》课件3青岛版六三制

要确定抓区工件的空间点位及方位坐标，有臂部三个自由度和腕部三个自由度就足够了。

图机械手自由度表示图机械手腕部运动机械手的几种坐标形式直角坐标式机械手的臂部可做前后左右升降三个移动，如图所示。

这种坐标形式直观性好，结构简单，但惯性较大，占用的空间也较大，般多安装在架空的梁上。

圆柱坐标式见图，它有二个移动伸缩和升降和个转动。

这种坐标直观性较好，结构简单，所占空间较小，动作范围较大，是应用最多的种。

球坐标式见图，它有个移动手臂伸缩和两个转动左右回转和上下摆动。

这种坐标形式结构较复杂，但惯性不大，本体所占的空间较小，动作范围比圆柱坐标式更大，在通用机械手中应用较多。

多关节式见图，它有三个转动左右旋转两个关节旋转。

这种坐标形式运动件的惯性较小，本体占空间不大，而动作范围大，并且可以绕过障碍物抓区工件，但是其结构复杂，位置精度难于控制，故应用比较少。

图机械手的坐标形式本章小结本章主要介绍了，工业机械手的分类，组成以及自由的和坐标形式始长度双铰接剪叉式升降平台机构的运动参数计算图运动参数示意图由图可知错误！未找到引用源。

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为液压缸活塞平均相对运动速度错误！未找到引用源。

为升降平台升降速度错误！未找到引用源。

为支撑杆与水平线的夹角错误！未找到引用源。

是点的绝对速度错误！未找到引用源。

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是支撑杆的速度双铰接剪叉式升降平台机构的动力参数计算图动力参数示意图通过分析机构受力情况并进行计算过程省略得出错误！未找到引用源。

液压缸作用于活塞杆的推力升降平台所承受的重力载荷剪叉式升降平台机构设计时应注意的问题当增大时值随之减小当减小时，值随之增大。

在确定整体结构值随之减小当减小时，值随之增大，在液压缸行程不变的情况下，升降平台升降行程会减小反之，则会使液压缸行程受力增大。

因此设计时应综合考虑升降行程与液压缸受力两个因素。

在满足升降行程及整体结构尺寸的前提下，选取较高的初始值。

而且在整个机构中支撑杆是主要受力杆件，承受有最大的弯矩，所以应重点对其进行强度校核。

液压缸可采用单作用缸也可以采用双作用缸，不过要看具体情况。

般我们都采用单作用柱塞缸，因为采用这样的缸比较经济，而且总体泄漏量少，密封件寿命长。

采用单作用柱塞缸时考虑到在空载荷时，上平板的自重应能克服液压缸活塞与缸体间的密封阻力。

否则，会导致升降平台降不下来。

双铰接剪叉式升降平台液压缸的计算确定缸内径液压缸的工作压力为错误！未找到引用源。

推力错误！未找到引用源。

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为液压缸的机械效率，般取错误！未找到引用源。

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为液压缸有效面积由公式可知错误！未找到引用源。

代入数值计算得出因为错误！未找到引用源。

代入数值计算得出因为对往返速比有要求，所以错误！未找到引用源。

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为往返速比，取则，由此计算可知错误！未找到引用源。

则为为缸筒壁厚计算带入数值计算得考虑到升降缸所承受载荷较大，故壁厚可以适度加厚，缸筒壁厚取足以满足要求活塞杆强度的校核错误！未找到引用源。

代入数值计算得出所以强度满足要求缸底厚度错误！未找到引用源。

代入数值计算得出所以取错误！未找到引用源。

满足要求台板的设计计算台板位于升降台的最上部，是支撑件的组成部分。

需要说明的是台板并不是个简单的钢板，而是在下面有滑道，因为升降台叉杆臂上有滑轮，滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动，使升降台完成举升和回落动作。

下底板也如此，如图。

图台板示意图叉杆是升降台最主要的举升部件，是主要的受力机构。

对其设计的成功与否关系到整个设计工作的成败，选材号钢，热轧钢板。

叉杆的外形图如图所示。

图叉杆示意图叉杆的设计计算首先定义每根杆的名称编号，如图图叉杆编号示意图对于杆杆的活动铰联接在水平方向上除了摩擦力没有其它外力，所以可以忽略不计，现在只考虑其竖直方向上的受力就可以了。

经过分析杆的受力情况如图图叉杆受力示意图计算其最大弯矩及轴向力经力学分析，当升降台处于最低位置，时，所受弯矩最大，如图。

图叉杆弯矩示意图当升降台处于最高位置，时，轴向力最大，如图图叉杆受力示意图，正值为拉力，负值为压力。

杆受力情况同杆。

下面再分析下杆，对杆作受力分析，如图图叉杆弯矩示意图对点做力矩分析可得。

计算弯矩，由上图可转化成图来分析图叉杆弯矩转换示意图根据以上条件画弯矩图，如图下图叉杆弯矩转换示意图由此图可知，杆的最大弯矩在点。

经计算当时，有最大值，即拥有最大弯矩，同样此时也拥有最大的轴向力。

首先将与的关系值根据上述的公式求得代入以上各式，求得的值如图图叉杆弯矩计算示意图则。

计算轴向力，同样将杆的受力分析图再转化为轴向力图分析，如图图轴向力示意图经分析计算，段受到的轴向压缩力最大，。

由于刚刚计算出的杆与杆的最大弯矩和最大轴向力都小于杆的值，故不对杆杆计算工作应力。

计算杆该状态下的工作应力，设叉杆横截面积，如图图力分析示意图则该状态下的工作应力为，其中，叉杆实际工作应力，材料许用应力，材料的极限应力，对于号钢，为安全系数，般为大于的值，这里取。

根据经验初选。

由此式可以看出弯矩对工作应力的影响较轴向力要显著的多，所以在计算时应以最大弯矩为主要计算对象。

杆所承受的最大工作应力。

杆的截面拥有最大弯矩，即可以认为截面拥有最大的工作应力。

我们按照最大工作应力来选取合适的叉杆截面。

将代入上式最大工作应力。

这里取，即叉杆的横截面为。

选取套联在活塞杆端部的横轴，根据总体结构布局确定横轴长度需要，由于是单耳环联接，其内径，横轴的外径也应为，但考虑到二者需要相对滑动，应使横轴的外径略小于，这里。

单耳环的宽度值。

将叉杆要联接到横轴处的孔进行加长处理，使两者接触面积适当的增大以减小弯曲应力及及剪应力。

因此可按图分析横轴所受应力图力分析示意图对于其它几个销轴，由于所受的应力都小于上述值，在不改变材料的基础上选择直径各为是完全可以的，这里就不校核了。

本章小结本章内容主要包括机械手每部分的具体设计方法，以及剪叉式液压升降平台的简介和设计。

在具体设计过程中应充分考虑实际情况，不应该拘泥于数据形式，应从实际生产方便出发。

第章机械手总体方案的总结机械手的动作和规格参数由于本次设计的是热处理上下料机械手。

所以，机械手动作分为夹取上升进炉松开出炉进炉夹取出炉松开经过上面章节的设计计算，本机械手的主要部件的相关参数已经得出。

其余辅助部件尺寸，主要根据应用地点的条件来设计，在保证正常使用和安全性的前提下，尽量节约成本。

详尽规格参数可见设计图纸。

本机械手的特点本次设计的机械手与般机械手的最大区别在于，升降部分采用剪叉式液压升降平台设计。

升降过程中更加平稳，下降到最低位置时，占用的空间较小，同时上升过程所需的能量较少，相同状态下，所能承受的负载更大。

手臂部分采用简洁设计，在完成动作的同时节约生产成本。

本章小结本章主要内容包括对本次设计的机械手的总体说明，介绍了设计的特点，以及机械手动作的说明。

结论本次设计的是液动上下料机械手，相对于通用机械手，专用机械手的自由度不变，控制程序简单，因此实用性更强。

采用液压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。

工作环境适应性好，不会因环境变化影响传动及控制性能。

存在定阻力损失和泄漏，对环境有定的污染，但是成本低廉。

通过对液压传动系统工作原理图的参数化绘制，大大提高了绘图速度，节省了大量时间和避免了不必要的重复劳动，同时做到了图纸的统规范。

机械手采用控制，具有可靠性高改变程序灵活等优点，无论是进行时间控制还是行程控制或混合控制，都可通过设定程序来实现。

可以根据机械手的动作顺序修改程序，使机械手的实用性更强。

致谢经过了四个多月紧张而忙碌的毕业设计，已经接近尾声。

在老师的悉心指导和同学的热心帮助下，我终于完成了此次设计。

前三年对基础课和专业课的学习，使我掌握了有关的专业知识，培养了我的学习和思维方式。

而本次的设计，使我将大学四年所学的知识做了系统的总结和复习，并在这次的设计中得到了相当的应用。

这次设计比以前的课程设计等都要全面和系统，是对大学学习的次全面的检查。

我这次设计的是自动上下料机械手。

为了圆满的完成设计，我查阅了机械手的些资料，访问了国内外的机械手网站，对当今国内外的机械手有了些了解。

对机械手的工作原理等有了比较清晰的认识。

由于实际经验不足，所学有限，虽然我已尽了最大努力，但是仍然有很多的问题存在，有待以后进步解决。

参考文献工业机械手图册编辑组工业机械手图册机械工业出版社，左健民液压与气压传动机械工业出版社，孔云鹏器人视觉力觉触觉声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了定的发展基础。

但是在多传感器信息融合控制技术遥控加局部自主系统遥控机器人智能装配机器人机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起