工业机械手用于搬运工件毕业论文.doc

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1、工业机械手用于搬运工件毕业论文目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1工业机械手的含义11.2工业机械手的产生、应用与发展11.3工业机械手的组成与运动52工业机械手的手部设计132.1概述132.2手部机构形式132.3钳爪式手部机构的选用要点142.4滑槽杠杆式钳爪的夹紧力分析与计算152.5滑槽杠杆式钳爪手部机构的驱动力计算172.6手部夹紧液压缸的设计与计算183工业机械手的腕部设计213.1概述213.2腕部回转力矩的计算214工业机械手臂部的设计244.1概述244.2工业机械手臂部

2、的结构形式254.3工业机械手臂部运动驱动液压缸的设计与计算284.4工业机械手的液压缓冲装置345结论355.1工业机械手主要规格参数355.2设计总结356致谢377参考文献38第38页1绪论1.1工业机械手的含义“机械手”（mechanicalhand，也被称为“自动手”(autohand),　多数是指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装置（国内一般称作机械手或者专用机械手）。它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。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动

3、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。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。1.2工业机械手的产生、应用与发展1.2.1工业机械手的产生（简史）早在20世纪初，随着机床、汽车等制造业的发展就出现了机械手。1913年美国福特汽车工业公司安装了第一条零件加工自动线，为了解决自动线、自动机的上下料与工件的传送，采用了专用机械手代替人工上下料与传送工件。可见专用机械

4、手就是作为自动机、自动线的附属装置出现的。1958年，美国联合控制公司研制出第一台机械手，它的结构是：机体上安装了一个回转长臂，顶部装有电磁铁的工件抓放结构，控制系统是示教型的。1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手，商名为Unimate（即万能自动），运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。第38页1962年，美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械

5、手，该机械手的中央立柱可以回转、升降，采用液压驱动控制系统，也是示教再现型的。虽然这两种机械手出现在60年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年，美国Unimate公司和斯坦福大学麻省理工学院联合研制出了一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制用于装配作业定位误差小于±1mm。联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要应用于起重运输、焊接和设备的上下料作业。联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。前苏联自六十年代开始发展

6、应用机械手，至1977年底，其中一半是国产，一半是进口。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。我国虽然开始研究工业机械手仅比日本晚5～6年，但由于种种原因，工业机械手计时的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人（工业机械手）技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机械手技术必将获得迅速发展。机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定

7、的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操做的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。它是为主机服务的，由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。第38页目前，工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠工人进行控制；改进的方向主要是降低成本和

8、提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统（FMS）和柔性制造单元（FMC）中的重要一环。1.2.2应用简况机械手的应用意义可以概括如下：一、以提高生产过程中的自动应用化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的