前伸移到终点时手指的夹紧中心。卸刀手手部属于弹簧夹持式手部，手指分为固定指和活动指，并属于支点回转型手指。在手臂伸出抓刀时，活动指应能自由张开，抓住刀后，特别是在运刀过程中活动指应夹紧并锁住，因此手指内有自锁机构。在镗铣床主轴套筒的端面和滑座悬伸支架上均设有使手指松开的导板共块，分型和型两种，刀具在手指中不允许有转动，以免刀柄的键槽错位，故在固定手指上装有定位键。卸刀时，卸刀手手臂前伸，当卡销碰到挡块的面时，如图.，是卡销缩回碰到面顶销可以自由运动，手指碰上刀柄便能自动张开插入梯形槽中当碰到面时，卡销被弹簧弹出，锁紧活动指，将刀柄抓牢，以后进行拔刀等动作。如图.，如装刀完毕即滑座缩回，作插刀运动，将刀具的刀柄插入机床主轴孔内，使卡销被型挡块的面压入，顶销能自由活动，手臂油缸缩回时，手指就从刀柄的梯形槽中自动滑脱，当卡销移到型挡块的面时，弹簧将卡销弹出将活动指锁住。手抓主要部件手指座如图.所示，由固定手指顶销卡销弹簧活动手挡块和销轴组成。图.手指座主视图和左视图.手部装置的选择与计算手指的设计对手部设计的要求有适当的夹紧力手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏刀具。对于用于换刀的机械手应考虑采用自锁安全装置有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时，个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关，如刀具的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，般来说，如工作环境许可，开闭范围大些较好。力求结构简单，重量轻，体积小手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。应保证工件在手指内的夹持精度保证每个被夹持的工件在手指内都有准确的相对位置，这对些有方位要求的场合更为重要，因此机械手的首部在夹持工件后应保持相对的位置精度。应考虑通用性和特殊要求般情况下首部多是专用的，为了扩大它的使用范围，提高他的通用化程度，以适应夹持不同尺寸和形状的工件需要，通常采用手指可调整的办法。如更换手指甚至更换整个手部。手指夹紧力的计算手指加在刀具上的夹紧力，是设计手部的主要依据。必须对其大小方向和作用点进行分析计算。般来说，夹紧力必须克服工件重力所产生的静载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。由公式.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。可近似按下式计算.式中运载工件时重力方向的最大上升加速度重力加速度，运载工具时重力方向的最大上升速度系统达到最高速度的时间，根据设计参数选取。般取。方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定。按表选取。被抓取刀具所受重力。表夹紧力的方位系数手指与工件位置手指是水平放置夹水平放置的工件手指是水平放置夹水平悬置放置的工件手指是水平放置夹垂直放置的工件手指是垂直放置夹水平放置的工件手指是垂直放置夹垂直放置的工件手指与工件形状平直指端夹方形件.,粗略计算.摩擦系数粗略计算.摩擦系数粗略计算.摩擦系数粗略计算形指端夹圆棒.粗略计算，形手指半角，粗略计算粗略计算形手指半角，粗略计算拉紧装置原理固定手指如图.所示图.固定手指三视图活动手指图.活动手指主视图和俯视图手指夹紧部位关系图，手指夹紧与松开状态如图.。图.手爪的结构图手臂油缸的设计与计算手臂是机械手的主要执行部件。它的作用支撑腕部和手部，并带动它们在空间运动。臂部运动的目的，般是把手部送达空间运动范围内的任意点上，从臂部的受力情况看，它在工作中即直接承受着腕部手部和工件的动静载荷，而且自身运动又较多，故受力较复杂。机械手的精度最终集中在反映在手部的位置精度上。所以在选择合适的导向装置和定位方式就显得尤其重要了。机械传动与液压传动的简介纯机械传动的发动机平均负荷系数低，因此般只能进行有级变速，并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势，在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。液压传动与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数流量和动力参数压力的控制，而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高，可进行恒功率输出控制，功率利用充分，系统结构简单，输出转速无级调速，可正反向运转，速度刚性大，动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹，其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路，发动机转速控制的恒压，恒功率组合调节的变量系统开发，给液压传动应用于工程机械行走系提供了广阔的发展前景。与纯机械和液力传动相比，液压传动的主要优点是其调节的便捷性和布局的灵活性，可根据工程机械的形态和工况的需要，把发动机驱动轮工作机构等各部件分别布置在合理的部位，发动机在任调度转速下工作，传动系统都能发挥出较大的牵引力，而且传动系统在很宽的输出转速范围内仍能保持较高的效率，并能方便地获得各种优化的动力传动特性，以适应各种作业的负荷状态。在车速较高的行走机械中所采用的带闭式油路的行走液压驱动装置能无级调速，使车辆柔和起步迅速变速和无冲击地变换行驶方向。对在作业中需要频繁起动和变速经常穿梭行驶的车辆来说这性能十分宝贵。但与开式回路相比，闭式回路的设计安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。所以综上述手臂的伸缩采用液压驱动，在手臂上直接加工出个油缸。手臂水平伸缩直线运动液压缸的驱动力根据液压缸运动时所需克服的摩擦回油背压及惯性等几个方面的阻力，来确定液压缸所需的驱动力。.式中摩擦阻力。手臂运动时，为运动件表面间的摩擦阻力。若是导向装置，则为活塞和缸壁等处的摩擦阻力。密封装置处的摩擦阻力换刀机器人机械系统的设计摘要机器人,机械,系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。本文将设计台四自由度的机械手，主要的功用就是自动换刀。主要是实现加工中心自动换刀系统的设计。通过分析加工中心的整体结构和自动换刀系统的特点应用条件，设计要求等，并结合在数控机床上对刀库和换刀机械手的需要能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。刀库为立式单链式刀库。驱动装置采用电机液压驱动设计的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，手指采用弹簧销压紧式，驱动装置采用液压双作用缸。根据机械手和刀库位置的需要，设计机械手在机床上下移动装置，以实现多排刀架上的刀与主轴上的刀之间的交换。结合工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活的完成换刀程序，节省了时间提高了效率安全可靠。关键词机械手加工中心刀库自动换刀目录摘要目录绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义课题的目的研究范围及要达到的技术要求.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况国外的发展概况存在的问题换刀机器人总体设计.主要技术参数和外形尺寸主要技术参数外形尺寸.换刀机器人总体布局设计自动换刀机器人的组成及简单介绍自动换刀机器人的总体布局图.换刀机器人自动换刀过程换刀机器人手部设计.手部的基本结构组成部分和动作原理机械手的简介换刀机械手的结构组成与动作原理.手部装置的选择与计算手指的设计手臂油缸的设计与计算第章自动换刀机器人手部升降机构的设计.自动换刀机器人手部升降机构的组成及动作原理.滚珠丝杠及螺母副的设计与选用.滚珠丝杠螺母副支撑方式及轴承的选择.减速齿轮的设计.减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的校核.驱动液压泵电机的选择结论与展望.结论.不足之处以及未来展望致谢参考文献绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之。工业机械手是近几十年发展起来的种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接喷涂搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式般采取示教再现的方式。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险有害有毒低温和高热等恶劣环境中的工作代替人完成繁重单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工业机器人与数控加工中心自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性织造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。所以从事工业机器人的研究具有非常重要的意义。课题的目的通过毕业设计的锻炼，学会综合运用所学的知识和技能进行实际工程问题的分析综合及设计。培养调查研究中外文献检索与阅读的能力，掌握定性与定量相结合的独立研究与论证的能力熟练掌握设计计算及绘图的能力锻炼文字与口头表达能力掌握撰写设计说明书的，并且能设计出合乎实际要求的自动换刀机器人机械系统。研究范围及要达到的技术要求用途在给定的程序指令下，配合刀库和卧式镗铣床简称主机实现所有加工工序的自动装卸刀。技术要求结构形式圆柱坐标自由度数负载重量单爪末端操作器双手爪工作空间纵向.，横向.，升降.，旋转运行速度五档可调最大运行速度纵向,横向,升降,旋转重复定位精度.记忆刀位数不小于把，可扩展总重量≧.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况工业机器人诞生于世纪年代,在世纪年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机控制论机构学信息和传感技术人工智能仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近多年了,已经基本实现了试验引进到自主开发的转变,促进了我国制造业勘探业等行业的发展。