注塑机专用机械手的设计-毕业设计

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1、浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书浙江广厦建设职业技术学院机电一体化技术专业毕业设计说明书设计题目注塑机专用机械手的设计学生姓名学号指导教师王圣英专业机电一体化技术年级2013级第2页共30页浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书摘要注塑机专用机械手是能够模仿人体上肢及上下手臂手腕手部的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。注塑机机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产、提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。文中

2、首先总结了注塑机机械手国内外发展现状，分析了其发展前景及方向，确定了机械手的研究类型与机械设计方案。本文的重点是斜臂式注塑机机械手的机械结构设计，电气控制部分除控制原理外暂不做设计。由于注塑机专用机械手能够大幅度的提高生产效率和降低生产成本，能够稳定和提高注塑产品的质量，避免因人为操作失误而造成的损失。因此，注塑机械手在注塑生产中的作用变得越来越重要。目前国内的机械手类型比较简单，且大都用于取件。随着注塑成型工业的发展，以后将越来越多的机械手用于上料、混合、自动装卸模具、回收废料等各个工序上，而且朝着智能化方向发展。关键词：机械手；驱动系统；气动；AutoCAD浙江广厦建设职业技术学院毕业

3、设计说明书目录1引言12注塑机机械手的总体设计方案32.1注塑机机械手的设计分析32.1.1注塑机机械手的设计内容32.1.2注塑机机械手的设计要求32.2注塑机机械手的设计方案32.2.1机械手的坐标型式与自由度32.2.2机械手的手部结构方案设计42.2.3机械手手腕部分方案设计42.2.4机械手副臂部分方案设计52.2.5机械手主臂部分方案设计52.2.6机械手的驱动方案设计52.2.7机械手的控制方案设计52.2.8机械手的定位方案设计52.2.9机械手的主要参数52.2.10机械手运动系统分析63注塑机机械手的组成部分93.1手部结构设计93.1.1手部结构设计和三维建模93.1

4、.2气动驱动力计算103.2手腕结构设计113.2.1手腕结构设计和三维建模113.2.2手腕的驱动力矩的计算113.3副臂结构设计123.3.1副臂结构设计和三维建模123.3.2副臂气缸选用以及驱动力矩计算153.4手腕与副臂连接结构设计173.4.1副臂气缸连接形式选用173.4.2手腕与副臂连接结构设计183.5主臂结构设计193.5.1主臂结构设计和三维建模19浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书3.5.2主臂气缸选用以及驱动力矩计算203.6主副臂连接结构设计213.6.1主臂气缸连接形式选用213.6.2副臂与主臂连接结构设计223.7机身结构设计223.7.1机身的整体设

5、计与三维建模223.7.2机身与主臂连接结构设计243.7.3机身气缸选用以及驱动力矩计算254结论285致谢296参考文献30浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书1引言工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。生产中应用机械手可

6、以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如图1.1所示。图1.1机械手组成关系图执行机构包括手部、手腕、手臂和机身等部件。手部:即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手，在本课题中我采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指

7、(或手爪)和传力机构所构成。手腕:是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位。手臂:手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。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(如气缸、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。立柱:立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或