1、背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位表面不同，定位点的布置情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。人们在阐述六点定位法则时常以图所示铣不通槽的例子来加以说明三个点体现主定位面，限制方向的旋转自由度和方向的移动自由度两个点体现侧面，限制方向的移动自由度和方向的旋转自由度点体现止推面，限制方向的移动自由度。这样，工件的六个自由度全部被。

2、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。滚滚轮轮式式布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。.设计背景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，工业机器人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。工业机器人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，工业机器人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。本课题设。

3、现腕部纵向运动腕部位于手爪和小臂之间，它的作用是在小臂的基础上，进步改变和调整手爪的空间姿态和方位，夹紧工件，扩大机械手的动作空间和应用范围。在本设计中用气缸实现腕部运动。手臂伸缩运动手臂的主要作用是连接腕部和大臂承受抓取工件的弯矩，因此应加强手臂的刚度和强度，所以采用单作用活塞气缸驱动，这种结构的特点是受力均衡，可用于抓取重量较大，行程较长的情况。底座升降运动此处设计采用单作用活塞缸来驱动，这样的结构能提高底座的强度，并且装卸维修方便。第三章装配夹具的结构设计.定位原理六点定位原理是指工件在空间具有六个自由度，即沿三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点即定位元件来限制工件的六个自由度，其中每个支承点限制相应的个自由度。六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果。

4、手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件如油缸气缸齿轮齿条机构连杆机构螺旋机构和凸轮机构等与驱动源如液压气压或电机等相配合，以实现手臂的各种运动。手臂可能实现的运动如下直线运动如伸缩升降横移运动。基本运动回转运动如水平回转上下摆动即俯仰运动。直线运动与回转运动的组合即螺旋运动。复合运动两直线运动的组合即平面运动。两回转运动的组合即空间曲面运动。手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止绕其轴线的转动，都需要有导向装置，以保证手指按正确方向运动。此外，导向装置还能承担手臂所受的弯曲力矩和扭转力矩以及手臂回转运动时在启动制动瞬间产生的惯性力矩，使运动部件受力状态简单。导向装置结构形式，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。

5、，又由于该机械手设计成手臂安装范围可调，从而扩大了它的使用范围。手臂升降行程定为。定位精度也是基本参数之。该机械手的定位精度为土.。.驱动方式和传动方式的选择驱动方式的选择在整个设计中，各自由度均采用气压驱动，之所以用气压驱动，是因为气压驱动具有以下优点.调速范围较大，而且还可以无级调速，易于适应不同工作要求.气压技术容易达到较高的单位面积压力，即驱动力或驱动力矩大.由于气压机构般重量比较轻，因而具有惯性小的特点，故而它的速度反应性比较好.传动平稳，能吸收冲击力可以较平稳地实现频繁转向.定位精度高正因为气压传动有以上优点，故本装配线机械手采用气压驱动。传动方式的选择传动方式是将动力源的驱动力传递到实现自由度的运动的过程，在本设计中，就是将直线气缸的直线运动传递出去。针对不同结构需要和运动方式，小臂伸缩小臂俯仰大臂升降纵向移动采用直线气缸驱动。.各个自由度的实。

6、限制，称为完全定位。当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定，并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧。定位和夹紧是两个不同的概念。图典型完全定位图安全带卷底盘.确定定位方式安全带卷的底盘如图所示，根据其结构特征采用面两孔的定位方式。.夹紧机构在确定夹紧力的方向作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题.安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。.手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。.夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。.手动夹紧机构应操作灵活方便。确定夹紧力的方向作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作些修改。利用面两孔的方式对安全带卷的底盘进行定位后，底盘还能够上下移动，若不将其夹紧必然会影响。

7、计种应用于工业生产装配线中的机械手，能代替人完成装配的﹑能自动控制的﹑多功能的﹑多自由度的工业机器人。气动机械手是能模仿人手和臂的些动作功能，用以按固定程序抓取搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造冶金电子轻工和原子能等部门。图安全带卷.机械手的坐标型式与自由度按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其坐标型式可分为直角坐标式圆柱坐标式球坐标式和关节式。由于本机械手在装配过程中手臂具有升降收缩运动，因此，采用圆柱座标型式。相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加个手臂上下摆动的自由度。图所示为机械手的手指手腕手臂的运动示意图。图机械手的运动示意图.机械手的主要参数机械手的主要参数为最大抓重，目前机械手最大抓重以公斤。

8、，其中常用的有两指式多指式和双手双指式按手指夹持工件的部位又可分为内卡式或内涨式和外夹式两种按模仿人手手指的动作，手指可分为支点回转型，二支点回转型和移动型或称直进型，其中以二支点回转型为基本型式。当二支点回转型手指的两个回转支点的距离缩小到无穷小时，就变成了支点回转型手指同理，当二支点回转型手指的手指长度变成无穷长时，就成为移动型。回转型手指开闭角较小，结构简单，制造容易，应用广泛。移动型应用较少，其结构比较复杂庞大，当移动型手指夹持直径变化的零件时不影响其轴心的位置，能适应不同直径的工件。设计时考虑的几个问题.具有足够的夹紧力足够的夹紧力除了考虑工件重量外，还应避免在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动导致零件松动或脱落。.手指间应具有定的开闭角两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。手指的开角应保证工件能顺利脱开，闭角应保证工件能顺利。

9、右的为数最多。本次所要装配的两个零件具有质量轻体积小的特点，所以最大抓重定为。机械手主要的基本参数为运动速度。影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。操作节奏对机械手速度提出了要求，设计速度过低则限制了它的使用范围。本设计机械手选取最大移动速度设计为.，平均移动速度为。机械手动作时有启动停止过程的加减速度存在，用速度行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为,最大工作半径约为，手臂安装前后可调。手臂回转行程范围定为应大于否则需安装多只手臂。

10、械手必须具有高精度快速反应定的承载能力足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性，这样就能能快速准确地拾放和搬运物件。设计气动机械手的原则是充分分析作业对象工件的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取搬运时的受力特性尺寸和质量参数等，从而进步确定对机械手结构及运行控制的要求尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制。.路径规划机械手图是用来装配零件如图所示，该零件通过机械手抓取放下后，还要旋转才能与安全带卷的底盘完成装配。为了减少机械手的旋转动作，我们先将零件在工作台上以放置，再将机械手的手部以相同的角度安装在手臂上。机械手完成抓取抓紧上升定位放下松开等系列动作。图机械手.手部结构设计手指的形状和分类夹持式是最常见的种。

11、进入。若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。对于移动型手指只有开闭幅度的要求。.保证工件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。.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，要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，当应尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的中心在手腕的回转轴线上，以使手腕的扭转力矩最小为佳。.考虑被抓取对象的要求根据机械手的工作需要，通过比较，我们采用的机械手的手部结构是支点两指回转型，由于零件外观为圆柱形，故手指形状设计成类似型的仿圆弧型，其结构如图所示。图机械手手爪手部夹紧气缸的设计手部驱动力计算机械手的手部结构受力简图如图所示，其工件重量，仿形手指的角度,摩擦系数为.。

12、装配的精度。鉴于该零件的特殊性，准备用阶形螺钉将底盘固定住，从而可以保证装配精度。当机械手将零件如图所示装配好之后，在装配零件如图所示前必须把零件先固定住，否则必将影响零件的装配精度，因此该夹具还应设计第二次装夹。于是，特地在夹具体上设计了个专门针对此零件的二次装夹工件如图所示，可以通过特定的机械手拨动此零件夹紧零件，从而实现其自动装配的过程。图零件图零件图二次装夹.确定总体结构和尺寸在自动装配的过程中，工作台的尺寸如图所示，图为形槽的尺寸要求。图工作台图形槽其中。根据工作台的尺寸要求，将夹具体的底座设计成长，宽，夹具底座的具体形状如图所示，整个装配夹具的总体模型如图所示，查阅有关夹具设计手册，该夹具的结构满足设计要求，并对夹紧力进行估算，均可满足夹具的强度和刚度的设计要求。图夹具底座图装配夹具有关夹具体的具体尺寸，工程图详见附录。第四章机械手的结构设计气动。

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