所示图方案.方案选取方案重心不好确定，且连接件复杂。方案二采用圆柱坐标系，工作原理简单，工作效率高，便于加工。所以选择方案二。第章机械手总体方案总结.传动方案的确定考虑到圆柱坐标式的占地面积小而动作范围大的特点，决定采用圆柱坐标式。该机械手的抓取工件为外圆形木杆，此机械手就由手臂升降，伸缩，回转三个自由度，才能满足蜡模制壳的动作要求。.规格参数表参数表自由度范围速度停止位置数手臂伸缩手臂升降手回转臂力.千克定位精度毫米坐标形式圆柱坐标驱动源液压驱动控制方式程序控制.结构特点抓取机构因夹持工件不大，故选用二指回转型手爪，其驱动手爪夹紧松开的拉紧装置，采用双作用式单杆活塞液压缸。手爪设计为固定。当液压缸收缩时为夹紧工件。机械手伸缩运动结构此机械手手臂伸缩采用双作用式单杠活塞油缸，伸缩动作是由活塞杆运动实现的，缸体固定不动，其伸缩行程为毫米，缸体直接安装在回转连接件上，因为承受作用力小，手臂的刚度大，工作时运动平稳。油缸的输油管路固定油管形式，避免外露且安装方便。在手臂伸出端安装可调的定位螺钉，确保送料精度。手臂的回转运动结构手臂的回转采用单片式液压摆动马达，油缸摆角为度，使用在度以内，回转油缸的动片与输出轴固联，输出轴通过键与回转连接件连接，回转油缸的壳体与手臂坐固联，当回转油缸的动片回转时，带动输出轴自转。从而带动手臂坐也绕轴线回转，即为手臂的水平回转运动。手臂的升降运动机构手臂的升降采用了双作用式单杆活塞油缸。其升降行程为毫米，为了增加升降部分结构的刚性，导向性能好，采用了直径为四柱式导向杆结构，工作时能平稳升降。由于导向杆的存在使活塞杆免受因偏重力矩所造成的弯曲，在此处活塞杆只受到压力作用。其它装置为使机械手的臂部作回转运动时能够精确定位，在回转部位装有定位油缸，它是单作用式活塞油缸，在活塞杆的端部作成斜楔式。当臂部每转过度后的终止位置，通过电信号控制二位三通电磁阀接通工作油路，使起定位销作用的活塞杆动作，插入到装在中心齿轮上的带有斜楔槽的定位挡块中，使手臂精确定位。此结构简单，动作灵活。.机械手的液压传动系统图液压传动系统图机械手的动作顺序液压系统工况分析伸缩缸伸长至工件处加紧缸取件伸缩缸收缩至原位处定位缸电磁阀通电收缩回转缸回转度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度如此循环次后完成工艺过程回转缸转动度放置工件工作循环完毕。上述动作均由电磁换向阀实现，用行程开关和时间继电器步进选线器等电器控制电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作，实现液压系统的自动控制。第章机械手的各部分设计.手部设计机械手的手部是用来抓取并握紧工件的，它包括手爪和夹紧装置两部分。夹持工件的迅速灵活准确和牢靠程度，直接影响到机械手的性能，是机械手的关键部件之。手部设计要求．手部应有足够的夹紧力。除工件的重力外，还要能不使工件在传递过程中松动或脱落．夹持范围要与工件相适应。手爪的开闭角度手爪张开或闭合时的极限位置所摆动的角度应能适应夹紧较大的直径范围．夹持精度要高。既要求工件在手爪内定位准确，又不夹坏工件的表面。般需根据工件的形状选择相应的手爪结构如圆柱形工件应采用带形槽的手爪来定位对于工件表面光洁度要求较高的，应在手爪上镶铜夹布胶木或其它软质垫片等．夹持动作要迅速灵活．手部结构要简单紧凑刚性好自重轻易磨损处应该便于更换，在腕部或臂部上安装要方便，更换要迅速。手部的结构手爪的类型大致分为下列三种．夹持式手爪根据手爪的动作可分为回转型和平移型根据手指的数量可分为双指式和多指式根据夹持工件的方法又可分为外卡式和内胀式两种。．吸附式手爪分为真空吸盘式和电磁吸盘式两种。真空吸盘式又可分为真空泵式和气流负压式。．带视觉或触觉的手爪。根据所设计课题的要求，该机械手是用于生产线上下料的，其抓取的工件是外圆件，所以可以不考虑吸附式手爪和带视觉或触觉的手爪。所以重点在于夹持式手爪。下面介绍夹持式手爪结构。图是其种杠杆滑槽式手爪结构，它通过活塞杆的销推动手爪使之张开，活塞向右移动使手爪闭合。图也是种杠杆滑槽式手爪结构。杠杆滑槽式手爪结构应用的比较多，其特点是结构简单动作灵活手爪开闭角度大夹持工件范围较大。图杠杆滑槽式手爪图杠杆滑槽式手爪本文设计对象为腊模制壳机器人，并不需要复杂的多指人工指，只需要设计能从个角度抓取工件的钳形指。通过综合考虑，本设计选择二指回转型手抓，即采用上文所述滑槽杠杆这种结构方式。图机械抓原理图机械手的力学分析下面对其基本结构进行力学分析滑槽杠杆如图为设计的滑槽杠杆式手部结构。手指销轴杠杆图滑槽杠杆式手部结构受力分析在杠杆的作用下，销轴向上的拉力为，并通过销轴中心点，两手指的滑槽对销轴的反作用力为和,其力的方向垂直于滑槽的中心线和并指向点，交和的延长线于及。由得得由得式中手指的回转支点到对称中心的距离.工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点的夹角，该机械手为。由分析可知，当驱动力定时，角增大，则握力也随之增大，但角过大会导致拉杆行程过大，以及手部结构增大，因此最好至，所以该机械手选择角度为。.夹紧力及驱动力的计算手指加在工件上的夹紧力，是设计手部的主要依据。必须对大小方向和作用点进行分析计算。般来说，需要克服工件重力所产生的静载荷以及工件运动状态变化的惯性力产生的载荷，以便工件保持可靠的夹紧状态。手指对工件的夹紧力可按公式计算式中安全系数，通常.至.工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。可近似按下式估其中，重力方向的最大上升加速度运载时工件最大上升速度系统达到最高速度的时间，般选取方位系数，根据手指与工件位置不同进行选择。被抓取工件所受重力。表液压缸的工作压力作用在活塞上外力液压缸工作压力作用在活塞上外力,液压缸工作压力小于.以上计算设手爪达到最高响应时间为，求夹紧力和驱动力和驱动液压缸的尺寸。.，选取.所以强度满足要求。