凸轮机械手的原理和结构的设计

《凸轮机械手的原理和结构的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、凸轮机械手的设计摘要随着社会的进步，经济的发展，数控技术已经越来越重要了，而且数控技术是先进制造技术的核心，是人类进步的一个很重要的阶梯。机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高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，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。因此，在机械加工中得到越来越广泛的应用。机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。关键词：机械手，加工工艺，液压系统25凸轮机械手的设计目录第一章前言51.1机械手的用途说明51.2机械手的目的、

2、意义51.3设计的指导思想，应达到的技术性能要求5第二章设计方案论证72.1机械手设计的原始数据72.1.1组成结构72.1.2执行机构72.1.3驱动机构72.1.4控制系统72.1.5位置检测装置82.2机械手的运动方案论证82.2.1机械手的运动形式（坐标形式）确定8第三章机械手各组成部件设计计算103.1抓取机械设计103.1.1抓取机械机构的基本要求103.1.2手爪夹紧力的计算123.1.3手爪的驱动装置的选择与驱动力计算133.2手腕机构133.2.1手腕的作用和动作133.3手臂设计143.3.1机械手手臂应满足的

3、基本要求：143.3.2为满足基本要求而采取的机构、工艺性措施143.3.3手臂伸缩运动的结构设计153.3.4手臂升降运动的结构设计173.3.5手臂回转运动的结构设计193.4缓冲装置设计203.4.1缓冲方式的确定203.5定位机构设计213.5.1定位方式的选择确定213.6机械手驱动系统选择223.6.1驱动方式的选择2225凸轮机械手的设计3.6.2下面是液动与气动方式特点的比较22第四章机械手控制系统设计234.1机械手的控制方式的选择234.2本控制方式的特点23设计总结2425凸轮机械手的设计第一章前言1.1机械

4、手的用途说明机械手是模仿人手工作的机械设备。实验用机械手的设计，是指机械手臂在一定范围内的摆动，手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。由启动系统实现各运动的驱动。它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置，或者保持工具进行工作。机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。1.2机械手的目的、意义机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高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，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。因此，在机械加工中得

5、到越来越广泛的应用。目的是，我们对机械手的设计步骤有一定的平衡了解；也能基本掌握机械设计的方法；综合运用学过的理论知识；全面复习绘图技巧，并较好的运用于毕业设计绘图上。通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或某个生产过程，智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程；自动控制的目标是使在系统控制的某个状态下，尽量消除环境对系统的影响，智能控制关心的使最终状态或现行状态是否合乎要求。因此，要充分考虑环境的影响；自动控制的学习来源重要是对象的状态的反馈，所以智能控制需要一个庞大的数据库；自动控制理论着重描述对象的数学

6、模型，然后，通过各种控制算法进行控制，以达到目的，智能控制着重直接控制经验。1.3设计的指导思想，应达到的技术性能要求结构简单：设计为三自由度的机械手臂，运动形式简单，可以把手臂设计成为沿导向装置运动，直接选用标准规格的液压缸和内胀式机械手爪，无须另行设计。外观不要有手臂堵塞外形：设计尽量要求安装方便，各非标准件加工方便。因此，不必设计成套形式，管道也不必安排在手臂内部，可以采用软管直接连接。25凸轮机械手的设计本次设计的手臂不要光用于工业生产，因此，对各部件的加工精度及安装要求不高，可以在通用机床上加工完成。25凸轮机械手的设计

7、第二章设计方案论证2.1机械手设计的原始数据2.1.1组成结构机械手主要由执行机构、驱动系统以及位置检测等装置组成。各系统的关系如图：控制系统→驱动系统→执行系统→抓取工件‖——位置检测——‖2.1.2执行机构包括手臂、手腕、手部和立柱等部件，有的还增设行走机构。手部：即与物体接触的部件，由物体接触的形式又可分为夹持式和吸附式手部。手腕：是连接手腕和手臂的比肩，起改变工件的空间位置的作用。手臂：支撑手腕和手臂的部件以改变工件的空间位置。立柱：支撑手臂的部件，手臂的各部分运动均与立柱有密切的关系。行走机构：为完成远距离的操作和扩大使

8、用范围，可增设滚轮行走机构。机座：它是机械手的基础部件，机械手执行机构的各部分和驱动系统均安装在机座上，起支撑和联结作用。2.1.3驱动机构机械手臂的驱动系统是驱动执行机构运动的出动装置，常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。2.1.4控