车床自动装料机械手的设计

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1、16届毕业设计车床自动装料机械手的设计学生姓名杨宋建学号8011212133所属学院机械电气化工程学院专业机械设计制造及其自动化班级16-1班指导教师雷福祥日期2016.06塔里木大学机械电气化工程学院制、夕‘、A刖目机械手足在tl动化生产过程屮使川的一种具侖抓取和移动工件功能的tl动化装置，它足在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电了•技术特别是电了计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地

2、实现与机械化和自动化的柯机结合。机械手能代荇人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越來越广泛的得到了应用，在机械行、Ik中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。门前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和梁性制造单元FMC屮一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加丁.系统或柔性制造单元，它适应于中、小批S生产，可以节省庞大的工件输送裝置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很界姑改变，有利于企

3、业不断更新适销对路的品种，提商产品质量，更好地适应市场竞争的需耍。而n前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水〒低，机械手的研究和开发且接影响到我国自动化牛.产水平的捉高，从经济上、技术h考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。木设计通过对机械设计制造及K自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神

4、和态度，具有较强的针对性和明确的实施R标，能够实现理论和实践的有机结合。关键词：机械手;控制器；液压；传感器1机械手的总体设计11.1机械手总体结构的类型11.2设计具体采用方案22机械手腰座结构的设计32.1机械手腰部的结构没计32.2机械手手忾的结构设计32.3机械手爪部的结构设计42.4手的机械传动机构的设计52.5机械手驱动系统的设计63理论分析和设计计算93.1确定液压系统基本方案93.2确定液压系统的主要参数93.3计算和选择液压元件133.4液压系统性能的验算143.5电机选型宥关参数计

5、算143.6电机型号的选择164.齿轮的设计计算174.1齿轮设计174.2妬E182021&结®#教@工程概况目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍曲人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代fi动化大生产，针对具体生产工艺，利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工屮心等）组合最终形成生产线，实现加工过稈（上料、加工、K料）的B动化、无人化。S前，我国的制

6、造业正在迅速发展，越來越多的资金流向制造业，越來越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加丄中心的加工过程安装、卸载加工工件的耍求，从ifij减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。在设计之前，必须要有一个指异原则。这次毕业设计的设计原则是：以任务书所要求的具体设计要求为根本设计目标，充分考虑机械手工作的环境和工艺流程的具体要求。在满足工艺要求的基础上，尽可能的使结构简练，尽可能采川标准化、模块化的通川元配件，以降低成本,同时提高可靠性。木着科学经济和满

7、足生产要求的设计原则，同时也考虑木次设计是毕业设计的特点，将人学期叫所学的知识，如机械设汁、机械原理、液fR、气动、电气传动及控制、传感器、可编程控制器（PLC）、电了•技术、f=l动控制、机械系统仿真等知识尽可能多的综合运用到没计屮，使得经过本次设计对人学阶段的知识得到巩固和强化，同吋也考虑个人能力水T和时间的客观实际，充分发挥个人能动性，脚踏实地，实事求是的做好本次设计。1机械手的总体设计1.1机械手总体结构的类型工业机器人的结构形式主要有直角啤标结构，圆柱少标结构，球坐标结构，关节型结构四种。各

8、结构形式及其相应的特点，分别介绍如下。1.直角坐标机器人结构直角坐标机器人的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的，如阁al-1.。由于直线运动易于实现全W环的位S控制，所以，直角少称机器人奋可能达到很商的位S精度（Pm级）。似是，这种直角华标机器人的运动空间相对机器人的结构尺寸來讲，是比较小的。冈此，为了实现一定的运动空间，直角处标机器人的结构尺十要比其他类型的机器人的结构尺十大得多。直角坐标机器人的工作空间为一空间长方体。直角坐标机器人主要用干装