（毕业设计图纸全套）四自由度棒料搬运机械手设计（含说明书）

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四自由度棒料搬运机械手设计摘要机身的质量，本机械手为其中的转动惯量看作均匀圆柱体来计算与相对应的长度。把以上数据代入得底座电机通过谐波减速器连接转动轴，偕波减速器传动比为。所以上式中负载峰值转速，如上计算负载峰值力矩，如上计算电动机功率的计算公式式式中步进电动机的功率负载峰值转速，由前计算负载峰值力矩，由前计算.计算系数，其中般，本设计中取底座传动装置的效率，估算为，本机械手取为。根据负载峰值力矩最大静转矩，选用步矩角为的步进电机，其最大静转矩为.，满足要求。表电机参数电机型号相数步距角电压最大静转矩••最高空载启动频率运行频率转子转动惯量•分配方式质量三相六拍．机械手各气动件的设计计算.气爪夹紧力的起算与气爪的选择气爪夹紧力的要求由设计任务书的要求气爪连工件的重量为，从而确定夹紧的工件重量约为。本设计设计的机械手搬运的工件定为圆柱形的棒料。其加紧视图如图图工件夹紧视图工件重力夹起工件主要是靠气爪手指与工件的静摩擦力克服工件的重力。气爪拿起工件所需的力式中机器人的手爪抓取的工件的重力，本设计.安全系数，般取,本设计中取.机器人的手部工作状况系数，按计算得.为机器人手爪运动加速度的绝对值方位系数，根据机器人手爪与工件形状选把以上数据代入得气爪能拿起工件所需的夹紧力式中钢与钢接触的摩擦系数.查机械设计手册软件版.得把以上数据代入得气缸的选定中，首先确定其负载的大小，负载决定了缸径的大小其次要确定其行程安装形式等。缸径的确定缸径与所使用的气源的压力有关，同时要确定动作方向是推力还是拉力。本设计的气爪气缸工作主要以拉力。本设计满足气缸理论推力拉力速度为的范围，其力学计算公式为拉力式中气缸直径,本设计初取为.气缸活塞杆直径，本设计初取为.气缸工作压力，本设计取为.气缸理论推力拉力把以上数据代入得计算得的为理论拉力，其实际拉力可根据计算。式中气缸的工作效率，般在之间。当工作压力增高缸径增大时效率增大。本设计工作压力交大取为.。把以上数据代入得气缸是气爪的的驱动器，气缸与气爪手指的连接结构如下图图气缸与气爪手指的连接结构图中为气四自由度棒料搬运机械手设计摘要指定的运动。常用的驱动器有电机液压和气动等驱动装置，其中采用电机驱动器是最常用的驱动方式，包括直流伺服电机，交流伺服电机及其步进电机等。本设计中底座的旋转与手臂升降都是采用步进电机作为驱动器在第章计算说明步进电机的选择，而手臂的伸缩则选用七缸作为驱动器。气爪的翻转是通过摆动气缸来作为驱动器。机械手传动机构手臂的升降是步进电机通过联轴器直接与丝杆连接。手臂上安装丝杆螺母副，从而驱动手臂的升降。手臂的伸缩是通过气缸杆直接连接装有摆动气缸的摆动气缸安装板，从而实现伸缩运动的。气爪的旋转是摆动气缸通过气爪的连接附件直接相连接。如下图.图.气爪连接示图底座的旋转是通过步进电机联接谐波齿轮直接驱动转动机座转动，从而实现机械手的旋转运动。如下图.支座，电机，轴承，带传动，壳体位置传感器，柔轮，波发生器，刚轮图.机械手底座传动示图本设计中的四自由度棒料搬运机械手的有关技术参数见表。机械手类型四自由度圆柱坐标型抓取重量自由度个个回转个移动底座长，回转运动，回转角，步进电机驱动控制手臂升降机构长，升降运动，升降范围，步进电机驱动控制手臂伸缩机构长，伸缩运动，伸缩范围，气缸驱动活塞位置控制气爪旋转机构旋转运动，旋转角，气缸驱动，行程开关控制表机械手参数表机械手的传动设计.滚珠丝杠的选择丝杆所受载荷主要是手臂的重力，设计的手臂质量约为即等效载荷。丝杆选为有效行程,由前电机选择的计算丝杆转速,设计使用寿命取，工作温度低于，可靠度，精度为级精度。计算工作载荷式中颠覆力矩影响的实验系数，设计取为最大动负载的计算最大动负载的计算公式查机电综合设计指导书式得式中工作寿命，单位为，本设计取为运转状态系数，无冲击取，本设计取.滚珠丝杆工作载荷把以上数据代入得选择滚珠丝杆副的型号.按，查机电综合设计指导书表，选用汉江机床厂型滚珠丝杠，系列代号为。其中螺杆不长，变形量不大无需验算。效率计算螺旋导程角效率的计算公式查机电综合设计指导书式得式中丝杆螺旋导程角有前计算的摩擦角丝杆副摩擦系数为，其摩擦角为把以上数据代入得.谐波齿轮减速器参数的确定般级谐波齿轮减速比可以在之间，谐波齿轮结构简单，零件少，重量轻，运动误差小，无冲击，齿的磨损小，传动精度高，传