数控机床上下料机械手设计

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1、本科毕业设计（论文）题目数控机床上下料机械手设计姓名　　　专　　业机械设计制造及自动化一班学号　　　　指导教师　　　机械工程学院二○一四年五月目录摘要IABSTRCTII前言III1.机械手概况11.1国内外发展状况11.2研究意义21.2.1机械手研究现状21.2.2机械手研究方向31.3本课题意义和目的41.3.1本课题的意义41.3.2本课题的目的42.机械手的组成分类及设计分析62.1机械手的组成62.2机械手的分类72.2.1按使用范围分类：72.2.2按驱动方式分类：72.2.3按运动坐标型

2、式分类：82.3机械手的设计分析92.3.1机械手工作环境分析92.3.2机械手直角运动结构分析92.3.3驱动机构分析102.3.4控制系统分析103总体设计123.1原始数据123.2方案初步设计123.2.1方案拟定123.2.2驱动方式选择133.2.3传动方式选择143.2.4电动机及联轴器选择153.3方案评估分析184机械手系统设计与计算194.1机械手的结构设计194.2直角坐标运动机构设计204.2.1传动丝杠的设计204.2.2轴承选择及校核274.2.3导轨的设计284.2.4驱动

3、系统校核304.3支撑架设计334.3.1支撑部件的合理安排344.3.2支撑部件的截面形状355运动结构仿真365.1数控机床机械手运动机构仿真365.1.1建立一个X方向的导轨支撑架365.1.2建立整个运动系统的仿真405.2上下料机械手整体机构仿真41总结43致谢44参考文献45数控机床上下料机械手设计数控机床上下料机械手设计摘要在现今我国大规模的生产制造产业中，企业为了降低成本，提高产品的生产效率以及产品的质量，大多数企业已经普遍重视产品生产过程的自动化程度，因此，工业机械手也随之诞生，成为自

4、动化生产流水线上的一个重要成员，并逐渐被企业所认同并采用。工业机械手的整体性能以及在企业中的应用程度在一定的程度上也反映了一个国家在机械行业的发展水平。目前，工业机械手仅仅扮演了生产制造中抓取、搬运的角色，并在不能完全代替人的劳动，而且，现代的机械手只能做一些简单、单一而又固定的运动。本文通过分析现代机械手的发展、结构组成（运动机构，驱动机构，控制机构），全面地讨论了直角坐标机械手的手部、臂部以及主体等主要部件的结构设计，其中包括机械部分的零部件（滚珠丝杠，轴承，步进伺服电动机，联轴器）的使用条件，结构

5、设计，种类选取以及优、缺点的特点分析，基本参数的选定，计算与校核，以及安全性的分析。同时还进行了这个系统的装配及运动仿真。最终实现的目的：实现控制系统对伺服步进电机的闭环控制；运用机械手的执行机构实现在三维空间的任意位置抓取；实现手部快速、准确并能够平稳有效的抓取工件；运用良好的传感装置和检测装置及时反映机械手所在空间位置。本课题设计做到尽量地缩小整个运动机构的占用空间，降低机械手的整体质量，并且达到低功耗、便维护、美外观、高灵敏、高精度等优点。关键词：机械手；滚珠丝杠；步进电机；直角坐标III数控机床

6、上下料机械手设计CNCmachinetoolmanipulatordesignABSTRCTIntoday'slarge-scalemanufacturing,theenterprisetoimproveproductionefficiencyandensureproductquality,universalattentionproductionprocessautomationdegree,manipulatorasanimportantmemberofautomaticproductionline,

7、graduallybyenterpriseandtheuseofidentity.Industrialrobottechnologylevelandapplicationdegreetoacertainextentreflectanationofindustrialautomationlevel.Atpresent,themanipulatormainlyplaystheroleofweldingandhandling,stacking,andbearthelaborintensitygreatlyin

8、theproductionprocess,worknormallytakenofflineprogrammingmethod.ThisarticleelaboratesthestructuredesignofthemajorpartsoftheCartesiancoordinatemanipulator,suchashand,wrist,armandthemachinebody.Inwhichincludesdesigningthecomp