办公打印机整箱码垛机械手的设计摘要.式中弹簧刚度，弹簧预压缩量，活塞行程，弹簧钢丝直径，弹簧平均直径，弹簧外径，弹簧有效圈数弹簧材料剪切模量，般取在设计中，必须考虑负载率的影响，则.由以上分析得单向作用气缸的直径.代入有关数据，可得所以查有关手册圆整，得由,可得活塞杆直径圆整后，取活塞杆直径校核，按公式有其中则满足实际设计要求。缸筒壁厚的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有定厚度。般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于，其壁厚可按薄壁筒公式计算.式中缸筒壁厚，气缸内径，实验压力，取,材料为,代入己知数据，则壁厚为取，则缸筒外径为手腕结构设计因为腕部处于臂部的最前端，它连同手部的静动载荷均由臂部承受。所以，腕部的结构重量和动力载荷，直接影响着臂部的结构重量和运转性能。故而，腕部的设计，必须做到结构紧凑，重量轻。同时腕部作为机械手的执行结构，又承担连接和支承作用，除保证力和运动的要求以及具有足够的强度刚度外，还应综合考虑，合理布局，应解决好腕部与臂部和手部的连接。.手腕的自由度手腕是连接手部和手臂的部件，它的作用是调整工件的方位，故而它具有独立的自由度，能够使机械手适应复杂的动作要求。由于本机械手抓取的工件是水平放置，因此手腕必须设有回转运动才能满足工作需要。所以，手腕设计成回转机构，选用回转气缸来达到运动需求。它的结构紧凑，但回转角度小于，并且要求严格的密封。.手腕的驱动力矩的计算手腕的回转上下和左右摆动均为回转运动，驱动手腕回转时的驱动力据必须克服手腕启动时所产生的惯性力矩，手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与缸径定片端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏重力矩。腕部回转支承处的摩擦力据.式中轴承处支反力，可由静力平衡方程求得轴承直径轴承的摩擦系数，对于滚动轴承，对于滑动轴承.手腕转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩.式中工件重量手腕转动件重量工件重心到手腕回转轴线的垂直距离手腕转动件到手腕回转轴线的垂直距离克服启动惯性所需的力矩.或者根据腕部角速度及启动过程转过的角度按下式.式中工件对手腕回转轴线的转动惯量手腕回转部分对腕部回转轴线的转动惯量手腕回转过程的角速度启动过程中所需时间，般取启动过程中所转过的角度查均质物体的转动惯量表，得回转缸的动片与缸径定片端盖等处密封装置的摩擦阻力矩回转缸的动片与缸径定片端盖等处密封装置的摩擦阻力矩与选用的密衬装置的类型有关，应根据具体情况加以分析。在机械手的手腕回转运动中所采用的回转缸是单叶片回转气缸如图.所示，它的工作原理为，定片与缸体固连，动片与回转轴固连。动片封圈把气腔分隔成两个，当压缩气体从孔进入时，推动输出轴作逆时针方向回转，则低压腔的气从孔排出。反之，输出轴作顺时针方向回转。单叶气缸的压力和驱动力矩的关系为.图.单叶片回转气缸式中回转气缸的驱动力据回转气缸的工作压力缸体内壁半径输出轴半径动片宽度上述驱动力矩和压力的关系式办公打印机整箱码垛机械手的设计摘要构形式，常用的有单圆柱双圆柱四圆柱和形槽燕尾槽等导向型式。立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的部分，手臂的回转运动和升降或俯仰运动均与立柱有密切的联系。机械手的立往通常为固定不动的，但因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。行走机构当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安装滚轮轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。滚轮式行走机构可分为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。机座机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。二驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源控制调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动气压传动电力传动和机械传动等四中形式。三控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统般由程序控制系统和电气定位或机械挡块定位系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息如动作顺序运动轨迹运动速度及时间，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。四位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以定的精度达到设定位置。机械手的分类工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统的分类标准，在此暂按使用范围驱动方式和控制系统等进行分类。按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种专用机械手它是附属于主机的具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少工作对象单结构简单使用可靠和造价低等特点，适用于大附属，如自动机床自动线的上下料机械手和加工中心”批量的自动化生产的自动换刀机械手。通用机械手它是种具有独立控制系统的程序可变的动作灵活多样的机械手。通过调整可在不同场合使用，驱动系统和格性能范围内，其动作程序是可变的，控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大定位精度高通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种简易型以“开关”式控制定位，只能是点位控制伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以点位控制，也可以实现连续轨迹控制，般的伺服型通用机械手属于数控类型。二按驱动方式分液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是抓重可达几百公斤以上传动平稳结构紧凑动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重般在公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速轻载高温和粉尘大的环境中进行工作。机械传动机械手即由机械传动机构如凸轮连杆齿轮和齿条间歇机构等驱动的机械手。它是种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它主要特点是运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。它常被用于工作主机的上下料。电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不多，但有发展前途。三按控制方式分点位控制它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但