3机械手开题报告

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1、河北联合大学本科生毕业设计开题报告题目：60吨冲床上料机械手三维结构设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：08机设1姓名：陈排刚学号：200803010124指导教师：李占贤2012年03月25日一机械手的发展背景机械手首先是从美国开始研制的，1958年美国联合控制公司眼支持第一台机械手，它的结构是：机体上上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓紧结构，控制系统是示教形的机械工业式的国民装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用的消费产品，不论是传统工业产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械

2、装备，机械工业所提供装备的性能,质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。工业机械手是近十年发展起来的一种高端科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支，它的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广泛的发展前景。机械手是在机械机械化，自动化生产过程

3、中发展起来的一种新型装置。在现代生活中，机械手被广泛的应用于自动化生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域里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，使得机械手能更好的实现与机械化和自动化的有机结合。机械手目前还不如人手那么灵活，但它具有不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛的得到应用。机械手技术涉及到力学，机械学，电气液压技术，自动控制技术，传感技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并

4、可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成各种不同环境中工作。二机械手的组成和分类能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动

5、）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动

6、生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。三60吨冲床机械手方案设计1.用途在60吨冲床上，研制JO3-140-4，JO3-140-6，JO3-1,60-4，JO3-160-6，电动机转子片，用机械手往冲床上上料。规格参数抓重：约1公斤自由度数：1个坐标形式：圆坐标手臂运动参数：60°手臂回转角度（φ）：50~60次/分手臂送料倾斜（f）：机械摩擦（叉车式）缓冲缓冲方式：气压驱动方式：继电器固定程序控制控

7、制方式:2.方案设计：1）坐标形式的选择工业机器人的结构形式主要有直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构，关节型结构四种。由于此机械手只需要一个自由度即可满足工作要求，所以选择圆柱坐标结构，这种机械手结构简单，精度还可以，空间运动是一个回转运动和两个直线运动。2）机械手腰座设计考虑到腰座是机器人的第一个回转关节，对机械手的最终影响精度大，故采用电动机驱动来实现腰部的回转运动。3)驱动系统的设计工业机器人的驱动系统按动力源分为液压，气压，电动三大类。液压驱动系统适合于承载能力大，惯性大以及在防火防爆的环境工作。气压驱动系统

8、具有速度快，系统结构简单，维修方便等特点，适用于中，小负荷的机器人重使用。但是因难于实现伺服控制，多用于程序控制的机器人中，电机驱动一般成本比上面两种高，故选择气动驱动比较符合本课题设计要求。4）通过抓重来计算各部位的承受力情况，进行力的分析，材料的选择等等。5）通过画出三维图来仿真机械手的运动。四机械手的发展趋势1