机械手夹持器毕业设计论文

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1、第二章夹持器2.1夹持器设计的基本要求（1）应具有适当的夹紧力和驱动力；（2）手指应具有一定的开闭范围；（3）应保证工件在手指内的夹持精度；（4）要求结构紧凑，重量轻，效率高；（5）应考虑通用性和特殊要求。设计参数及要求（1）采用手指式夹持器，执行动作为抓紧—放松；（2）所要抓紧的工件直径为80mm放松时的两抓的最大距离为110-120mm/s，1s抓紧,夹持速度20mm/s；（3）工件的材质为5kg，材质为45#钢；（4）夹持器有足够的夹持力；（5）夹持器靠法兰联接在手臂上。由液压缸提供动力。2.2夹持器结构设计2.2.1夹紧装置设计.2.2.1.1夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力

2、是设计手部的主要依据，必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。一般来说，加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷（惯性力或惯性力矩）以使工件保持可靠的加紧状态。手指对工件的夹紧力可按下列公式计算：FKKKGN1232-1式中：K—安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0，取1.5；1K—工件情况系数，主要考虑惯性力的影响，计算最大加速度，得出工作情况2a0.02/1系数K,K111.002，a为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的22g9.8绝对值（m/s）；K—方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定，3手指与工件位置：手指水平放

3、置工件垂直放置；手指与工件形状：V型指端夹持圆柱型工件，0.5sinK，f为摩擦系数，为V型手指半角，此处粗略计算K4,如图2.133f图2.1G—被抓取工件的重量FFKKKMg1.51.002439.8176.75N求得夹紧力N，N123，取整为177N。2.2.1.2驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式：FcFN2sinba式中：c—滚子至销轴之间的距离；b—爪至销轴之间的距离；a—楔块的倾斜角2Fbsina177286sin16N可得F195.15N，得出F为理论计c34'算值，实际采取的液压缸驱动力F要大于理论计算值，考虑手爪的机械

4、效率，一般取0.8～0.9，此处取0.88，则：'F195.15F'500NF221.762N，取0.882.2.1.3液压缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙张开，故为常开式夹紧装置，液压缸为单作用缸，提供推力：2F=Dp推4式中D——活塞直径d——活塞杆直径p——驱动压力，'F'，且F'500N10KNFF,已知液压缸驱动力推'由于F10KN，故选工作压力P=1MPa据公式计算可得液压缸内径：'4F4500Dmm25.231mmp3.141根据液压设计手册,见表2.1，圆整后取D=32mm。表2.1液压缸的内径系列（JB826-66）（mm）20

5、25324050556365707580859095100105110125130140160180200250活塞杆直径d=0.5D=0.5×40mm=16mm活塞厚B=(0.6～1.0)D取B=0.8d=0.7×32mm=22.4mm,取23mm.缸筒长度L≤(20～30)D取L为123mm活塞行程，当抓取80mm工件时，即手爪从张开120mm减小到80mm，楔快向前移动大约40mm。取液压缸行程S=40mm。液压缸流量计算：放松时流量22SQ(Dd)4226qVAV(3216)2060100.724/minL1214夹紧时流量2S26qV

6、AVD322060100.965/minL111442.2.1.4选用夹持器液压缸温州中冶液压气动有限公司所生产的轻型拉杆液压缸型号为：MOB-B-32-83-FB，结构简图，外形尺寸及技术参数如下：表2.2夹持器液压缸技术参数使用温允许最效传动介缸径2速度比工作受压面积(cm)压力度范围大速度率质无杆腔有杆腔常规矿1MPa10～300m/s903212.58.61.45%物液压mm+80油图2.2结构简图图2.3外形尺寸2.2.2手爪的夹持误差及分析机械手能否准确夹持工件，把工件送到指定位置，不仅取决与机械手定位精度（由臂部和腕部等运动部件确定），而且也与手

7、指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的中、小批量生产中，为了适应工件尺寸在一定范围内变化，避免产生手指夹持的定位误差，需要注意选用合理的手部结构参数，见图2-4，从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中，通常情况使手爪的夹持误差不超过1mm，手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。图2.4工件直径为80mm，尺寸偏差5mm，则Rmax42.5mm，Rmin37.5mm，Rep40mm。本设计为楔块杠杆式回转型夹持器，属于两支