（CAD图纸全套）液压机械手的设计（含说明书）

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液压机械手的设计摘要降速度立柱水平运动速度手指夹紧油缸的运动速度.手臂的配置形式机械手的手臂配置形式决定了它的总体布局。运动要求操作环境工作对象的不同，手臂的配置形式也不尽相同。本机械手采用固定底座式。工业机器人大多采用基座式机械手，机座上可以装上独立的控制装置，便于搬运与安放，机座底部也可以安装行走机构，已扩大其活动范围，它分为手臂配置在机座顶部与手臂配置在机座立柱上两种形式，本机械手采用手臂配置在机座立柱上的形式。手臂配置在机座立柱上的机械手多为圆柱坐标型，它有升降伸缩与回转运动，工作范围较大。.位置检测装置的选择机械手常用的位置检测方式有三种行程开关式模拟式和数字式。本机械手采用行程开关式。利用行程开关检测位置，精度低，所以般与机械挡块联合应用。在机械手中，用行程开关与机械挡块检测定位既精度高又简单实用可靠，故应用也是最多的。.驱动与控制方式的选择机械手的驱动与控制方式是根据它们的特点结合生产工艺的要求来选择的，要尽量选择控制性能好体积小维修方便成本底的方式。控制系统也有不同的类型。除些专用机械手外，大多数机械手均需进行专门的控制系统的设计。驱动方式般有四种气压驱动液压驱动电气驱动和机械驱动。参考工业机器人表和表，按照设计要求，本机械手采用的驱动方式为液压驱动，控制方式为固定程序的控制。总装配图如下图.总装图.本章小结本章主要确定了机械手的臂力范围，工作范围，运动速度和手臂的配置形式。确定本机械手的检测装置和驱动控制方式，是系统可以正常运行。手部结构.概述手部是机械手直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安装于机械手手臂的前端。机械手结构型式不象人手，它的手指形状也不象人的手指，它没有手掌，只有自身的运动将物体包住，因此，手部结构及型式根据它的使用场合和被夹持工件的形状，尺寸，重量，材质以及被抓取部位等的不同而设计各种类型的手部结构，它般可分为钳爪式，气吸式，电磁式和其他型式。钳爪式手部结构由手指和传力机构组成。其传力机构形式比较多，如滑槽杠杆式连杆杠杆式斜楔杠杆式齿轮齿条式弹簧杠杆式等，这里采用滑槽杠杆式。.设计时应考虑的几个问题应具有足够的握力即夹紧力在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。手指间应有定的开闭角两个手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角保证工件能顺利进入或脱开。若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。应保证工件的准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带形面的手指，以便自动定心。应具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求具有足够的强度和刚度以防止折断或弯曲变形，但应尽量使结构简单紧凑，自重轻。应考虑被抓取对象的要求应根据抓取工件的形状抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的形状。.驱动力的计算.手指.销轴.拉杆.指座图.杠杆式手部受力分析如图所示为滑槽式手部结构。在拉杆作用下销轴向上的拉力为，并通过销轴中心点，两手指的滑槽对销轴的反作用力为，其力的方向垂直于滑槽中心线和并指向点，和的延长线交于及，由于和均为直角三角形，故。根据销轴的力平衡条件，即,.销轴对手指的作用力为。手指握紧工件时所需的力称为握力即夹紧力，假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以表示。由手指的力矩平衡条件，即得因为所以.式中手指的回转支点到对称中心线的距离毫米。工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。由上式可知，当驱动力定时，角增大则握力也随之增加，但角过大会导致拉杆即活塞的行程过大，以及手指滑槽尺寸长度增大，使之结构加大，因此，般取。这里取角度。这种手部结构简单，具有动作灵活，手指开闭角大等特点。查工业机械手设计基础中表可知，形手指夹紧圆棒料时，握力的计算公式.，综合前面驱动力的计算方法，可求出驱动力的大小。为了考虑工件在传送过程中产生的惯性力振动以及传力机构效率的影响，其实际的驱动力实际应按以下公式计算，即.式中η手部的机械效率，般取安全系数，般取.工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，可近似按下式估计，