（定稿）缝纫机针摆动机械手设计（全套下载）

与实际任务实行相比较，显示次模拟。

结束语我们已经发展目前由个硬件模块组成，带有共自由度的个再组合的标准化的机械手系统。

这些模件可以在许多不同的构造里装配。

把机械手的静态和动态的特性调整到任务。

的控制软件通过建造机械手的动态和动态的模型自动适应会议构造这对用户全部透明。

为了帮助用户评价是否个机械手构造很适合项规定的任务，我们也已经建造个模拟器了，!线操作过程如下机械手在上料位置，工人将要抛光的针整齐后送到待夹料位置，发讯启动，手的手指将针夹住，然后手臂顺时针回转度到抛光轮位置此时抛光轮旋转并左右移动，手臂上下摆动次，手腕回转度，手臂再上下摆动次，手臂顺时针再回转度，手和手同到换夹针位置，手先将缝纫机针夹住再发讯号，手手指才松开，并开始时复原动作，即手臂反时针回转度，同时手腕反向回转度，到达上料位置等待下个工作循环，手重复着上述动作。

缝纫机针就在各机械手间依次调头，传递，抛光，当手抛光完了其手臂转到下料位置时手指松开，将抛光好的针卸到装针斗中。

至此，第组抛光工序结束。

如图.所示图.全自动线工作原理图.缝纫机针摆动机械手的组成部分该摆动机械手由手臂上下摆动部分，手臂回转部分，手腕回转及夹持式手部，单向可调节流缓冲阀，机械手运动方向控制阀和电气控制装置等组成。

手臂上下摆动即俯仰系采用只双作用油缸来实现。

活塞杆上端连接在手臂上，连接点到手臂摆动点之间有定距离，因此，当活塞杆上下运动时，手臂就形成个杠杆而上下摆动。

手臂左右回转系采用回转油缸来实现。

手臂回转有三个停止位置，即上料点，起点，工作点，下料点终点。

三个停止位置的检测是通过永久磁铁和干黄管来达到的手腕回转是由回转油缸实现的。

手指的夹紧动作是由个单作用油缸通过活塞杆外夹式手部带动手指而夹紧缝纫机针的。

手指夹紧程度可以调节。

单向可调节流缓冲阀，能实现手臂回转运动的缓冲。

由油路分配板二位四通电磁阀二位三通电磁阀和三位四通电磁阀，组成机械手运动方向的控制装置。

机械手的动作程序由电子程序控制器进行控制。

机械手手臂俯仰部分的设计.手臂的组成手臂是机械手的主要部分，它是支承手腕手指和工件并使它们运动的机构。

臂部般有下列几部分组成动作元件如直线缸，回转缸，齿条齿轮，连杆凸轮等，它是驱动手臂运动的元件。

动作元件与驱动相配合，就能实现手臂的各种运动。

导向装置手臂在静止状态，要承受由夹持工件重量所产生的弯曲力，以及由于载荷不平衡而产生的扭转力矩，在运动时又有个惯性力。

为保证手爪的正确位置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。

机械手的运动取决于生产工艺，主机和料道的空间位置和工件在料道上的方位。

专用机械手的运动设计要求采用多种方案进行比较的方法，对自由度数，运动路程的长短，定位点数目等全面分析。

自由度数少，运动路程短，定位点少可使用的机械手结构简单。

运动速度低，机械手的运动易稳定，定位准确。

设计的具体步骤如下按生产条件和要求选定工艺操作路线。

根据工艺操作路线选择最合适的臂部运动形式。

将机械手的运动分解为各个独立的自由度。

画出机械手运动简图，进行方案比较。

确定主要参数抓取重量是机械手设计的重要措施，在用机械手抓取重量就是工件的重量。

通用机械手的抓取重量是在规定的运动速度下，能抓取的工件重量的最大值，它是根据通用机械手使用范围来确定的。

必要时除规定出标准运动速度的抓取重量之外，可给出。

.工业机械手总体设计的目的机械手总体设计的目的是根据生产的具体要求进行总体方案设计，以选择和确定其型式，基本参数，控制方式，驱动方式和结构形式。

目前，工业机械手大部分还属于第代，主要依靠人工进行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。

第二代机械手设有微型电子计算机控制系统，能把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。

现在，都在加紧研制智能机器人也就是第三代机械手。

.工艺要求机械手是实现生产过程自动化，提高劳动生产率的种有力工具。

若要使用权个生产过程自动化，需要对各种机械化，自动化装置进行综合的动手术和经济分析，确定使用机械手是否合适。

设计人员要熟悉工艺要求，深入实际调查研究，吸取工人的合理化建议，参加具体工艺实践。

般的工艺要求有生产工艺和各种机械设备由于生产特点不同，对机械手提出的要求也不同。

如全切机床和自动线，加热泪盈眶炉，压力机，铸造生产线，装焊生产线等机械设备对机械手的运动形式和范围，机型，安装位置，运动速度等提出的要求。

此外，对于热加工工艺本身的特点，例如高温，粉尘，有害气体及高速频繁工作等，对机械手的设计提出了些特殊的要求。

又如在热处理和锻造时，机械手要深入炉内或直接抓取高温的工件，因此认真考虑防热及冷却问题是很重要的。

输送料装置和储料装置决定了工件在上料前和下料后在空间所处的位置和状态。

而这种位置和状态对机械手的结构形式的确定有直接的影响。

帮在制定设计方案时，必须对这些要求给予充分的注意。

工作现场的善对机械手的机型有直接的具体要求。

若机械手用于机床上下料，而且场地许可，可选择地面固定式若受场地面积限制，而且是固定程序的专用机械手，可把机械手放置在机械设备上若需要扩大机械手运动范围或利用台机械手进行多机床管理，则可选择地面轨道式或悬挂式。

对机械手通用性的要求不同的生产特点对机械手通用性所提出的要求是不同的。

执行机构执行机构包括手部，腕部，臂部，立柱，和基体等构件组成手部或称抓取机构手部是夹持工件的构件。

它由手爪和夹紧装置两部分组成。

手爪有夹紧和松开动作。

夹持式手爪的形式与人的手指相仿。

主要起抓取和放置物件的作用。

机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节固定关节和自由关节三种，手指的数量又可分为二指三指四指等，其中以二指用得最多。

腕部是联接手部和臂部的构件，起支撑手部的作用。

它可以有俯仰，左右摆动和回转三个运动。

特殊情况可以增加个横向移动。

有的机械手没有手腕动作。

臂部是支撑手部，腕部的构件。

机械手的臂部是为取代人的手臂而研究设计的，但它却达不到象人臂的灵巧和适应功能。

因此，只有把结构简化，把运动轨迹分为沿三坐标轴线方向往复移动和绕三坐标轴线进行回转。

立柱是支撑手臂等构件的。

般机械手的立柱为固定不动的，也有的因工作需要立柱作横向移动，此种称可移动式立柱。

驱动部分驱动部分是驱动臂部，腕部，手部的动力源，常用的有液压，气压，电力和机械式等四种形式。

液压驱动主要是通过油缸阀油泵和油箱等实现传动。

它利用油缸，油马达加齿轮齿条实现直线运动利用摆动油缸油马达与减速器油缸与齿条齿轮或链条等实现回转运动。

液压驱动的优点是压力高体积小，出力大，动作平缓，可无级变速，自锁方便并能在中间位置停止。

缺点是需配置压力源，系统复杂，成本较高。

气压驱动所采用的元件为气压缸气压达气阀等，般采用个大气压，个别的达到个大气压。

它的优点是气源方便，维护简单，成本低。

缺点是出力小，体积大。

由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。

电气驱动采用的不多，电气驱动的优点是动力源简单维护使用方便。

驱动机构和控制系统可以采用同型式的动力，出力比较大缺点是控制响应速度比较慢。

机械驱动只用于动作固定的场合。

般用凸轮连杆机构实现规定的动作。

它的优点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，缺点是不易于调整。

控制部分控制部分是机械手动作的指挥系统，由它来控制动作的顺序程序，位置和时间甚至速度与加速度等。

机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种，目前以点位控制的占以上。

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再现型机械手。

这种机械手也称第二代机械手。

九六八九七年，又相继把通用机械手用于汽车身的点焊和冲压生产自动线上，亦即使第二代机械手这新技术进入了应用阶段。

七十年机械手可以说是处于技术发展阶段。

根据部分统计，机械手的大致情况如下目前圆柱坐标式的较多插销板或凸轮程序的较多机械式手指抓取方式的较多存贮步数为的较多液压驱动的较多臂力小于公斤的较多手臂个自由度的较多作业空间为米立方的较多线速度小于毫米秒的较多角速度小于度秒的较多定位精度小于毫米的较多。

从控制方式来看，点位控制占左右，而连续轨迹控制占左右。

国外自九七年以来，已召开过几次国际机械手会议几乎每年召开次。

有的国家如日本还成立了机器人协会。

机械工业中，应用机械手的主要目的，是解决生产过程自动化，二是改善劳动条件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低产品成本。

因此要求机械手成本低，品种多样化，零件，部件系列化，通用化，标准化，性能稳定可靠。

降低机械手的成本为了扩大机械手的使用范围，必须降低机械手的成本。

据统计，机械手电气控制装置所占成本的比重较大。

如六十年代有的机械手其电控装置的成本占全部成本的，现在已下降到。

品种多样化为了适应不同工作的需要，就使机械手的品种多样化，用机械手代替更多的人的手工劳动，进而实现生产过程的自动化。

特别是那些工作比较单，重复性很大而工作条件又较差和劳动量较大的工种如热加工，更就注意设计和使用各种类型的机械手。

零件，部件系列化，通用化，标准化，为了加速扩大机械手的应用领域，应尽量缩短其设计和制造的周期。

这样，就要求机械手的种零件如手指的指型等，部件如手部，臂间等，系列化，通用化，标准化。

然后，即可根据具体工作的需要，将这些零件，部件或再相应地增加些其它零件，部件进行组合，组成所需要的机械手。

当然，这样的机械手还应保证组合方便，旦工作变更时，就能迅速而顺利地生新组合。

产品性能应准确可靠机械手重要技术指标之，就是其性能应稳定可靠。

可此，要求设计合理，元件稳定，制造精确。

目前，在国外广泛应缝纫机，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