缝纫机针摆动机械手设计摘要和动作元件不受较大的弯曲力，手臂必须设置导向装置。臂手臂上的动作元件，导向装置和其他装置都要安装在臂上，起支承，连接和承受外力的作用。所以要求手臂具有足够的刚性，以免承重后发生变形产生颤动。其他装置如管路，冷嘲热讽却装置，位置检测机构等。.手臂的设计要求臂部设计首先要实现所要求的运动，为了实现这些运动，需要满足下列几项基本要求。臂部应承载能力大，刚性好，自重轻手臂的刚性直接影响到手臂抓取工件时动作的平稳性运动的速度和的定位精度。如刚性差则会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内的侧向扭转变形，手臂就要产生振动，或动作时工件卡死无法工作。为此，手臂般都采用刚性较好的导向杆来加大手臂的刚性，各支承连接杆的刚性也要有定的要求，以保证能承受所需要的驱动力根据上述要求，地设计手臂时，要对其进行挠度计算，其变形量应小于许可变形量。我们知道悬臂梁的挠度计算公式为.式中挠度弹性模数载荷惯性矩悬臂长。从上式可知，挠度与载荷，悬臂长成正比，而与弹性模数，惯性矩成反比。在与值已确定的情况下，只有增大值，才能减少梁的弯曲变形，所以，为了提高刚度，从材质上考虑意义不大，主要应选用惯性矩大的梁。在截面积和单位重量基本相同的情况下，钢管，工字钢和槽钢的惯性矩要比无缝钢大得多，所以，机械手中常用无缝钢管作导向杆，用工字钢或槽钢作支撑板。这样既提高了手臂的刚度，又大大减轻了手臂的自重。手臂的运动速度要高，惯性要小机械手的运动速度般是根据产品的生产节拍要求来决定的，但不宜盲目地追求高速度。手臂由静止状态达到正常的运动速度启动，以及由常减速到停止不动制动，速度的变化过程为速度特性曲线。手臂自重轻，其启动停止的平稳性就好。手臂动作要灵活要使手臂运动轻快灵活，手臂的结构必须紧凑小巧，或运动臂上加滚动轴承或采用滚珠导轨。对于悬臂式的机械手手臂上零部件的布置要合理，以减少回转升降支承中心的偏重力矩。不然，会引起手臂振动，严重时会使手臂与立柱卡住别坏。位置精度要高机械手要获得较高的位置精度，除采用先进的控制方法外，在结构上还要注意以下几点．手臂的刚性好，偏重小，惯性力小，则位置精度就容易控制，所以设计手臂时要周密考虑和计算．还要合理的选择机械手的坐标形式，般说来，直角和圆柱坐标式机械手位置精度较高关节式机械手的位置最难控制，精度差．在手臂上加设定位装置和自动检测机构，来控制手臂运动的位置精度还要减少或消除各传动，啮合件的间隙。机械手的通用性要好，以适应多种作业的要求工艺性要好。手臂要便于加工和安装用于热加工机械手，还要考虑热辐射的影响，手臂要长些，使用权驱动部分远离热源，并装上冷却装置用于作业区粉尘大的机械手，还要设置防尘装置等。上面这些要求，往往是互相影响和互相制约的，设计时应全面分析各方面因素，综合考虑。.手臂摆动结构手臂上下摆动机构简介球坐标式的机械手臂部在垂直面内作上下摆动运动圆柱坐标式的机械手臂部在垂直面内做上下升降运动。在机械手相同高度的情况下，球坐标式臂部的作业范围要大的多。所以，坐标形式为球坐标式。球坐标式的机械手，其臂部上下摆动机构，通常是用双作用油缸的活塞杆端部与联接圈用铰链连接，并通过连接圈与手臂固定联接油缸下端盖与油缸支座铰链联接。当压力油分别进到双作用油缸的上下两油腔时，使活塞上下运动，通过联接圈使手臂绕摆动支点做上下摆动。活塞上下运动到两端时，靠活塞两端的三角形节流槽和缸盖相碰而定位。确定油缸工作压力及工作面积。油缸的工作压力，阻力和油缸的内径有以下关系.式中油缸的直径油缸阻力油缸工作压力活塞杆直径由上式可看出，和均为未知数，个方程式不能求出两个未知数。此时，可根据人作压力与阻力的关系表初步定出油缸工作压力。当阻力小于公斤时，油缸工作压力小于公斤平方厘米。当阻力在小于时，油缸工作压力在公斤平方厘米范围，阻力在小于公斤时，油缸工作压力在小于公斤平方厘米范围。当阻力小于公斤时，油缸工作压力在小于公斤平方厘米。当阻力小于公斤时，油缸工作压力在小于公斤平方厘米。当阻力小于公斤时，油缸的工作压力在小于公斤平方厘米。表.油缸工作压力与活塞杆直径的关系油缸工作压力公斤平方厘米推荐活塞杆直径.本课题是上下推动机械手臂，油缸所需最大推力约公斤，油缸工作压力在公斤平方厘米范围，设本系统油缸最大工作压力为公斤平方厘米，由式样即油缸直径为由上表.可知，活塞直径.手臂上下摆动机构及缓冲双作用油缸的活塞杆端部与联接圈用销钉连接，并通过联接圈与手臂固定联接，油缸下端盖与油缸支座销钉联接。图.手臂上下摆动机构当压力油分别进到双作用油缸的上下两油腔时，使活塞上下运动，通过联接圈使手臂绕摆支点作上下摆动。活塞上下运动到两端时，靠活塞环两端的三角形节流槽和缸盖凹孔形成节流缓冲，并由活塞与缸盖相碰而定位。专用机械手及简易型通用机械手常用的缓冲方法，可大致分内缓冲和外缓冲两种。内缓冲是在驱动系统内设置缓冲环节，例如在油路中设置缓冲回路，缓冲元件，在油缸设置缓冲机构。大多数液压驱动的机械手采用内缓冲的方法。外缓冲是在驱动系统之外设置缓冲机构。固定行程的机械手多数采用油缸端部节流缓冲装置。其原理是在活塞的两端加工定长度的凸台即缓冲柱塞在油缸两端盖上，相应地加工两凹槽，其间隙很小，有的还在凸台上做出锥形的三角槽或在端盖上钻小孔节流。当活塞运动到凸台进入凹槽时，在油塞端部便形成近乎封闭的缓冲油腔。活塞继续前进时，缓冲油腔中的压力升高，阻止活塞运动。这时油便从凸部间隙和三角节流槽或小孔挤出，达到活塞减速的目的。最后由于阻力增加，速度减慢，机械手在停止前的速度接近于零。这种缓冲装置结构简单，效缝纫机针摆动机械手设计摘要缝纫机,摆动,机械手,设计,毕业设计,全套,图纸摘要工业机械手是六十年代发展起来的门新技术。是近代自动控制领域中出现的项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的个重要组成部分。它是种按定程序，能自动搬运和操作的机械装置，并且能够代替人们的部分劳动，具有人的部分功能，而又没有人工操作的些弱点。工业机械手般分为三类。第类是不需要人工操作的通用机械手。第二类是需要人工操作的，称为操作机。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“”，工作程序般是固定的，因此是专用的。工业机械手也便属于此类，近几年来工业机械手发展很快。本次毕业设计就是在用于对缝纫机针的抛光，在抛光自动线上用摆动机械手，这传送设备来代替人工的劳作。工业机械手应用较多，发展较快。现在的机械手都具有了种传感能力，触觉功能即是在机械手上安装反馈控制装置。更主要的是将机械手和柔性制造系统和柔性制造单元相结合，能根本上机械制造系统的人工操作状态。从经济方面看，工业机械手能够提高生产率，保证产品质量，降低废品率，提高基本装置的载荷能力从技术方面看，操作机的使用与小批量生产中增长的产品质量及自动化生产有关。在大批生产中自动化程度最高，但在小批量生产中自动化程度次之。综上所述,有效地应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。关键词机械手液压驱动自动线柔性系统缝纫机针摆动机械手设计绪论工业机械手是种新型的自动化操作装置。它可以根据作业的要求，按照预先确定的程序搬运物体装卸零件以及操持喷枪焊把等工具去完成定的作业。因此它可在繁重高温和多粉尘等劳动条件较差的作业中，部分地代替人工操作。工业机械手首先在机床上应用是作为设备的个附属装置，用以上下料。随着电子技术的发展已逐步成为个独立的自动化装置，并扩大应用到铸造加工焊接组装和喷漆等作业中。机械制造工业中笨重的体力劳动作业较多，迫切需要进行技术改造。而机械手的研制和应用将是改善生产劳动条件，提高产品质量和效率的有效手段之。也是新技术革命的主要内容。这次的设计便是为了更快速的作业。而在缝纫机针抛光自动线上，用机械手来代替手工抛光的操作，缝纫机针在各摆动机械手指间，根据抛光工艺过程，依次调头传递并进行抛光作业。通过摆动机械手在抛光自动线上的摆动，手臂回转手腕回转与夹持运动来完成缝纫机针的上下料运动，以达到抛光作业的目的。工业机械手的简介.什么是工业机械手工业机械手是种能按给定的程序或要求,自动地完成物件如材料，工件，零件或工具等传送或操作作业的机械装置,它能部分地代替人的手工劳动.较高级型式的机械手,还能模拟人的手臂动作,完成较复杂的作业.在工业生产中出现的矛盾促使采用新的技术设备，即操作机操作工具。机器，特别是机床的装卸，操作过程之间工件的传送，工件的储存和取出，焊接，锻造，压制，喷漆和其它许多工艺操作过程等，这些表面看来程序不复杂，通常不需要有特别技能的工人，但却要由人的手和手臂结合运动过程操作。工业机械手是自动控制领域中出现的项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的个重要的组成部分。这种新技术发展很快，逐渐形成门新兴的学科机械手工程。从以济方面看，工业机械手能够提高生产率，保证产品质量，降低废品率，提高基本装置的载荷能力。从技术方面看，操作机的使用与小批量生产中增长的产品质量及自动化生产有关。在大批生产者中自动化程度最高，在成批或小批量生产中自动化程度次之，例如数控机床，在辅助操作时自动化程度最差。.工业机械手的发展简史机械手首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出了第台机械手。它的结构是机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。年美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成台数控示教再现型机械手。商名为即万能自动。运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转俯仰伸缩，用液压驱动控制系统用磁鼓作存贮装置。不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立了万能自动公司，专门生产工业机械手。年美国机械铸造公司也实验成功种叫机械手，愿意为灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转臂可以回转升降伸缩采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。年美国公司和斯坦福大学麻省理工学院联合研制种型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于毫米。日本是工业机械手发展最快应用最多的国家。自年从美国引进两种典型的机械手后，大力从事机械手的研究。目前，日本的机械手产量占世界首位。在日本使用机械手最多的是汽车行业，其次是电机电器。工业机械手分为三代。第代为主要依靠人工控制，控制方式则为开环式，没有识别能力改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手设有微型电子计算机控制系统，具有视觉触觉能力，甚至听，想的能力研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立地完成工作过程的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统和柔性制造单元中的重要环。随着工业机械手机器人研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。国际工业机械手会议决定每年召开次会议，讨论和研究机械手的发展和应用问题。现在专用机械手以过几十年的发展,如今已进入以通用机械手为标志的时代.由于通用机械手的应用和发展,进而促进了智能机器人的研制.智能机器人涉及的知识内容,不仅包括般的机械,液压,气动等基础知识,而且还应用些电子技术,电视技术,通讯技术,计算技术,无线电控制,仿生学和假肢工艺等,因此它是项综合性较强的新技术.目前国内外对发展这技术革新都有很重视。几十年来，这项技术革新的研究和发展直比较活跃，设计在不断地修改，品种在不断地增加，应用领域在不断地扩大。早在四十年代，随着原子能工业的发展，已出现了模拟关节式的第代机械手。五十六十年代即制成了传送和装卸工伯的通用机械手和数控示教