TOP30【毕业设计】汽车零件加工自动线上的多功能机械手毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

机械手采用液压传动比采用气压传动有如下优点能得到较大的输出力和力矩液压传动滞后现象下，反应较灵活，传动平稳输出力和运动速度控制较容易可达到较高的定位精度但液压传动也有缺点系统的泄漏难以避免，影响工作效率和系统的工作性能油液的粘度对温度的变化很敏感，当温度升高时，油的粘度即显著降低，油液粘度的变化直接影响液压系统的性能和泄漏量。

油缸泄漏问题与密封装置机械手由于油缸泄漏严重，压力不能提高，工作性能不稳定，以致影响机械手的正常使用。

因此，为了保证机械手液压系统的工作性能，在各油缸的相对运动表面和固定连接断面的进行密封。

以防止压力油从高压腔泄漏到低压油或泄漏到缸体外面。

目前，机械手液压系统使用的密封大多采用耐油橡胶制成的各种形式年生产节拍件性能要求抓取灵活，送放平稳，安全可靠，寿命不低于年手部的设计手部结构手部亦称抓取机构是用来直接握持工件的部分，由于被握持工件的形状尺寸大小重量材料性能表面宽高最大操作范围提升高度回转半径行走范围机械手的自由度个定位精度装料高度输送轨道宽度输送速度生产纲领万件程开关，将行程开关的机械运动通过转化为电磁阀得电和失电，后由电磁阀控制各油路的通断，以实现各液压缸的相应运动，从而控制机械手的和个动作。

主要技术指标最大抓取重量工件最大尺寸长手腕转动，均采用摆缸来控制，手臂的伸缩用伸缩缸控制，而爪的松夹用夹紧缸来控制。

动作原理本次设计是液压驱动，电气控制。

机械手的各个动作是由液压缸来驱动的，其动作过程是由液压缸的各个动作运动至终点时压合行，而且结构大而复杂。

方案三中，由液压缸来完成的部分，不仅驱动力大且结构也相对简单，摆动缸结构尺寸大但输出转矩大，进行优化设计，从而得出方案三最佳，并最终确实此次的设计方案为方案三，方案如下机身旋转压缸实现。

方案的确定通过方案，方案二和方案三的比较分析可知，方案从功能上讲可以满足条件，但电动机的造价太高，不太经济。

方案二中也存在上述的问题。

同时齿轮齿条的驱动精度太低，在抓取工件时定位不够准确臂的俯仰也采用电动机驱动实现，小手臂的伸缩用齿轮条实现，手腕的回转用电动机实现。

方案三机身的旋转，采用摆液压缸驱动实现，大手臂的俯仰采用摆动液压缸驱动实现，小手臂的伸缩用伸缩缸实现，手腕的回转用摆液，这里初选三个方案，各方案如下方案机身的旋转，采用电动机驱动实现，大手臂的俯仰也采用电动机驱动实现，小手臂的伸缩用伸缩缸实现，手腕的回转用电动机实现。

方案二机身的旋转，采用电动机驱动实现，大手程。

传送带移动方向与设备上所夹持的工件方向垂直。

因此手臂动作摆动或者转动，手爪的动作为伸缩和松夹。

由于此机械手的动作要求旋转不同的工件，所以实现上下料过程也要求手腕能旋转动作。

多种方案分析通过以上分析动系统的组成各种电气液压元件。

控制系统的组成位置检测器记忆存储器。

总体方案分析总体方案分析由设计内容可知，本次设计所确定的机械手整体结构为球坐标式机械手，此机械手要实现从传送带到设备的上下料过制阀及电路便可实现对传动系统的控制，使执行机构按要求进行动作。

动作复杂的机械手则要采用可编程控制器微型计算机进行控制。

简单的组成和分类以及适用范围如下执行系统的组成手部腕部机身行走机构。

驱机械手传动系统分机械传动液压传动气压传动和电力传动等几种形式。

控制系统的主要作用是控制机械手按定的程度方向位置速度进行动作。

简单的机械手般不设置专用的控制系统，只采用行程开关继电器控可以没有手腕，而只有手臂，手臂的动作和手腕相类似，只是动作范围更大，可以前后伸缩，上下升降和左右摆动等。

支柱用来支撑手臂，它是固定的，也可以根据需要做成移动的。

执行机构的动作要有传动系统来实现。

常用的辅助装置组成。

机构手的执行机构，由手手腕手臂支座组成。

手是抓取机构，用来夹紧或是松开工件，与人的手指相仿，能完手的类似动作。

手腕是连接手指和手臂白元件，可以上下左右和回转动作。

简单的机械手的动力通过凸轮连杆齿轮间歇机构等传给机械手的种驱动方式。

机械手的组成机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本上的组成形式是相同的。

般机械手由执行机构传动系统控制系统和臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右移动。

按机械手的驱动方式分类液压驱动机械手以压力油进行驱动气压驱动枢机手以压缩空气进行驱动电力驱动机械手直接用电动机进行驱动机械驱动机械手是将主机和左右转动仍定为绕轴转动多关节式机械手这种机械手的臂部可以分为小臂和大臂。

其小臂和大臂的连接肘部以及大臂和机体的连接肩部均为关节铰链式连接，亦即小臂对大臂可以绕肘部上下摆动，大臂和左右转动仍定为绕轴转动多关节式机械手这种机械手的臂部可以分为小臂和大臂。

其小臂和大臂的连接肘部以及大臂和机体的连接肩部均为关节铰链式连接，亦即小臂对大臂可以绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右移动。

按机械手的驱动方式分类液压驱动机械手以压力油进行驱动气压驱动枢机手以压缩空气进行驱动电力驱动机械手直接用电动机进行驱动机械驱动机械手是将主机的动力通过凸轮连杆齿轮间歇机构等传给机械手的种驱动方式。

机械手的组成机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本上的组成形式是相同的。

般机械手由执行机构传动系统控制系统和辅助装置组成。

机构手的执行机构，由手手腕手臂支座组成。

手是抓取机构，用来夹紧或是松开工件，与人的手指相仿，能完手的类似动作。

手腕是连接手指和手臂白元件，可以上下左右和回转动作。

简单的机械手可以没有手腕，而只有手臂，手臂的动作和手腕相类似，只是动作范围更大，可以前后伸缩，上下升降和左右摆动等。

支柱用来支撑手臂，它是固定的，也可以根据需要做成移动的。

执行机构的动作要有传动系统来实现。

常用的机械手传动系统分机械传动液压传动气压传动和电力传动等几种形式。

控制系统的主要作用是控制机械手按定的程度方向位置速度进行动作。

简单的机械手般不设置专用的控制系统，只采用行程开关继电器控制阀及电路便可实现对传动系统的控制，使执行机构按要求进行动作。

动作复杂的机械手则要采用可编程控制器微型计算机进行控制。

简单的组成和分类以及适用范围如下执行系统的组成手部腕部机身行走机构。

驱动系统的组成各种电气液压元件。

控制系统的组成位置检测器记忆存储器。

总体方案分析总体方案分析由设计内容可知，本次设计所确定的机械手整体结构为球坐标式机械手，此机械手要实现从传送带到设备的上下料过程。

传送带移动方向与设备上所夹持的工件方向垂直。

因此手臂动作摆动或者转动，手爪的动作为伸缩和松夹。

由于此机械手的动作要求旋转不同的工件，所以实现上下料过程也要求手腕能旋转动作。

多种方案分析通过以上分析，这里初选三个方案，各方案如下方案机身的旋转，采用电动机驱动实现，大手臂的俯仰也采用电动机驱动实现，小手臂的伸缩用伸缩缸实现，手腕的回转用电动机实现。

方案二机身的旋转，采用电动机驱动实现，大手臂的俯仰也采用电动机驱动实现，小手臂的伸缩用齿轮条实现，手腕的回转用电动机实现。

方案三机身的旋转，采用摆液压缸驱动实现，大手臂的俯仰采用摆动液压缸驱动实现，小手臂的伸缩用伸缩缸实现，手腕的回转用摆液压缸实现。

方案的确定通过方案，方案二和方案三的比较分析可知，方案从功能上讲可以满足条件，但电动机的造价太高，不太经济。

方案二中也存在上述的问题。

同时齿轮齿条的驱动精度太低，在抓取工件时定位不够准确，而且结构大而复杂。

方案三中，由液压缸来完成的部分，不仅驱动力大且结构也相对简单，摆动缸结构尺寸大但输出转矩大，进行优化设计，从而得出方案三最佳，并最终确实此次的设计方案为方案三，方案如下机身旋转手腕转动，均采用摆缸来控制，手臂的伸缩用伸缩缸控制，而爪的松夹用夹紧缸来控制。

动作原理本次设计是液压驱动，电气控制。

机械手的各个动作是由液压缸来驱动的，其动作过程是由液压缸的各个动作运动至终点时压合行程开关，将行程开关的机械运动通过转化为电磁阀得电和失电，后由电磁阀控制各油路的通断，以实现各液压缸的相应运动，从而控制机械手的和个动作。

主要技术指标最大抓取重量工件最大尺寸长宽高最大操作范围提升高度回转半径行走范围机械手的自由度个定位精度装料高度输送轨道宽度输送速度生产纲领万件年生产节拍件性能要求抓取灵活，送放平稳，安全可靠，寿命不低于年手部的设计手部结构手部亦称抓取机构是用来直接握持工件的部分，由于被握持工件的形状尺寸大小重量材料性能表面状况等不同，所以工业机械手的手部结构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的。

归结起来，常用的手部，按其握持工件的原理，大致可以分成夹持和吸附两大类。

夹持手部按其手指夹持工件时的运动方式，可分为手指回转型和手指平移型两种。

平移型手指的张开和闭合靠手指的平行移动，适用于夹持平板方料。

在夹持直径不同的圆棒时，不会引起中心位置的偏移。

所以选择平移型手指。

由于工件为方料，而平移型手指适于夹持平板和方料，故本设计选用平移型十指。

移动型即两手指相对支座往复移动。

其驱动力为手爪的计算与分析手爪执行液压缸工作压力计算般来说，夹紧力必须克服工件重力所产生的静载荷以及工件运动状态变化所产生的载荷惯性力或惯性力矩，以使工件保持可靠的夹紧状态。

手爪对工件的夹紧力式中安全系数，通常取工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，可近似按下式估算运载工件重力方向的最大上升加度重力加速度，响运载工件时重力方向的最大上升速度响系统达到最高速度的时间根据设计参数选取。

般取。

方向系数，由于手爪是水平放置夹持水平放置工件，形指端夹圆形工件，由表得取。