机械设计创新设计-机械手抽取器

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1、重庆交通大学机械设计创新设计计算说明书设计题目：机械手抽取器机电学院系专业设计者：学号：指导教师：年月日目录8重庆交通大学一、概述………………………………………………………二、设计任务书三、总体方案设计8重庆交通大学一、概述１．机械手在生产中的应用随着我国工业生产的飞速发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或者焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视。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。在工业生产中应用的机械手被称作为“工业机械手”。在生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和

2、劳动生差率：可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全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，它替代人进行正常的工作，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应用。机械手的结构型式比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，式附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能独立的按程序控制实现重复操作，使用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快地改变工作

3、程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。２．机械手的组成和分类1）组成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。个系统之间的关系如方框图所示：被抓取工件执行机构控制系统驱动系统位置检测装置（1）执行机构8重庆交通大学包括手部、手腕、手臂和立柱等部分，有的还增设行走机构。1.手部即与物件接触的部件。由于与物体接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。2.手腕是连接手部和手臂的部件，其调整或改变工件方位的作用。3.手臂支撑手腕和手臂的部件，用以改变工件的空间位置。4.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

4、和升降（或俯仰）运动均与立柱又密切的联系。机械手的立柱通常为固定不动，但因工作需要，有时也可作横向移动，即成为可移式立柱。5.行走机构机械手为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构。滚轮式行走机构可分为有轨的和无轨的两种。6.机座它是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装与机座上，故起支承和联结作用。（1）驱动系统机械手的驱动系统是驱动执行机构的传动装置。常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等四种形式。（2）控制系统有电气控制和射流控制两种，一般常见的为电气控制。它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械

5、手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。（3）位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。2）分类（1）按用途分1.专用机械手2.通用机械手8重庆交通大学（2）按驱动方式分1.液压传动机械手2.气压传动机械手3.机械传动机械手4.电力传动机械手（3）按控制方式分1.点位控制2.连续轨迹控制二、设计任务书１．设计目的：某工厂精密铸

6、造工序，工艺需要当铸件尚未冷却时抽取，因此设计抽取机械手。２．设计要求及已知数据：（1）铸件在位置I被抽取器上的机械手合拢夹住。（2）抽取器移动，将铸件从位置I拿到位置II。（3）抽取器上的机械手张开释放铸件。（4）为避免与其它设备人员干涉，任何杆件不得进入虚线区域。（5）采用平面连杆机构，不得涉及高副。（6）采用液压油缸驱动，整个机构至多两个自由度。（7）各传动角恒不得小于25。（8）已知数据如图所示。忽略其它杆件的质量机构方案及其它尺寸由同学们设计。（9）用不同颜色绘出机构的两个位置及机械手全合拢，张开的状态。标注尺寸。由此，我们采用的是液压传动机械手。三、总体方案设计设计方案

7、如图所示：8重庆交通大学1—1，2—2分别为手臂装置。3—3，4—4分别为液压装置。5—5为夹紧装置。（1）问题的提出根据题目的要求，我们要求进一步完善。设计一种专用机械手所夹取的为半径的轴类件。（2）设计构思按照要求，我们必须确保在夹取工件的过程中夹紧机构一直处于水平状态，故在设计过程中我们要求两个杆在摆动的过程中一直处于同一平面。设计要求在水平面上的位移为1500mm，高度不限，并且在整个传动过程中的压力角必须要大于等于25度。在设计中为了确保满足这两个要求，我们