1、简介 本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用 2、本设计的具体要求 本课题通过应用AutoCAD技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。 3．课题研究拟采用的手段和工作路线 课程设计方法： 1)独立思考，继承和创新 设计时，要深入设计现场，深入了解现有物料现状，认真阅读参考现有的相关技术资料，继承或借鉴前人的设计经验和成果，但不能盲目地全盘抄袭，应根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆地进行改进和创新。只有这样，才能做出高质量的设计成果。 2)全面考虑现有机械手零部件地强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的机构和尺寸，除去考虑它的强度刚度外，还应该综合考虑零件本身及整个部件的工艺性要求、经济性要求、使用要求等才能确定。 3)使用标准和规范 设计时应尽量使用标准和规范，这有利于零件的互换性和工艺性，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家标准或部门规范，一般都要严格遵守和执行。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，在设计中，凡是有国家标准和企业标准规范要求的，应该尽量采用。 工作路线： 1)设计准备 了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准备好设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。 2)机械手草图设计 绘制机械手各部件装配草图；进行机械手总体结构设计和部件设计。 3)编写设计说明书 写明整个设计的主要计算和一些技术说明。 目录 摘要1 第一章机械手设计任务书1 1.1设计目的1 1.2本课题的内容和要求2 第二章抓取机构设计4 2.1手部设计计算4 2.2腕部设计计算7 2.3臂伸缩机构设计8 第三章液压系统原理设计及草图11 3.1手部抓取缸11 3.2腕部摆动液压回路12 3.3小臂伸缩缸液压回路13 3.4总体系统图14 第四章机身机座的结构设计15 4.1电机的选择16 4.2减速器的选择17 4.3螺柱的设计与校核17 第五章机械手的定位与平稳性19 5.1常用的定位方式19 5.2影响平稳性和定位精度的因素19 5.3机械手运动的缓冲装置20 第六章机械手的控制21 第七章机械手的组成与分类22 7.1机械手组成22 7.2机械手分类24 第八章机械手Solidworks三维造型25 8.1上手爪造型26 8.2螺栓的绘制30 设计感想35 参考资料36 （一、）原始数据及资料 （1、）原始数据： a、生产纲领：100000件（两班制生产） b、自由度（四个自由度） 臂转动180 臂上下运动500mm 臂伸长（收缩）500mm 手部转动±180 （2、）设计要求： a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套） b、液压原理图（一张） c、机械手三维造型 d、动作模拟仿真 e、设计计算说明书（一份） （3、）技术要求 主要参数的确定： a、坐标形式：直角坐标系 b、臂的运动行程：伸缩运动500mm，回转运动180。 c、运动速度：使生产率满足生产纲领的要求即可。 d、控制方式：起止设定位置。 e、定位精度：±0.5mm。 f、手指握力：392N g、驱动方式：液压驱动。 手臂是机械手的主要执行部件。它的作用是支撑腕部和手部，并带动它们在空间运动。 臂部运动的目的，一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上，从臂部的受力情况看，它在工作中即直接承受着腕部、手部和工件的动、静载荷，而且自身运动又较多，故受力较复杂。 机械手的精度最终集中在反映在手部的位置精度上。所以在选择合适的导向装置和定位方式就显得尤其重要了。 手臂的伸缩速度为200m/s 行程L=500mm 机械手能否准确地工作，实际上是一个三维空间的定位问题，是若干线量和角量定位的组合。在许多较简单情况下，单个量值可能是主要的。影响单个线量或角量定位误差的因素如下： （1、）定位方式 不同的定位方式影响因素不同。如机械挡块定位时，定位精度与挡块的刚度和碰接挡块时的速度等因素有关。 （2、）定位速度 定位速度对定位精度影响很大。这是因为定位速度不同时，必须耗散的运动部件的能量不同。通常，为减小定位误差应合理控制定位速度，如提高缓冲装置的缓冲性能和缓冲效率，控制驱动系统使运动部件适时减速。 （3、）精度 机械手的制造精度和安装调速精度对定位精度有直接影响。 （4、）刚度 机械手本身的结构刚度和接触刚度低时，因易产生振动，定位精度一般较低。 （5、）运动件的重量 运动件的重量包括机械手本身的重量和被抓物的重量。 运动件重量的变化对定位精度影响较大。通常，运动件重量增加时，定位精度降低。因此，设计时不仅要减小运动部件本身的重量，而且要考虑工作时抓重变化的影响。 （6、）驱动源 液压、气压的压力波动及电压、油温、气温的波动都会影响机械手的重复定位精度。因此，采用必要的稳压及调节油温措施。如用蓄能器稳定油压，用加热器或冷却器控制油温，低速时，用温度、压力补偿流量控制阀控制。 （7、）控制系统 开关控制、电液比例控制和伺服控制的位置控制精度是个不相同的。这不仅是因为各种控制元件的精度和灵敏度不同，而且也与位置反馈装置的有无有关。 本课题所采用的定位精度为机械挡块定位。