机械5

模仿机械手的基本功能和设计思路，根据给定的规定动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成了机械手的设计，并绘制必要的零部件图和装配图，其中包括机器装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计；主要结构的设 计简图；设计计算与说明；控制油路系统的设计。 工业机械手设计的主要技术关键问题为：夹持机构的夹紧与翻转；行程机构的转向与伸缩；提升机构的提升；控制油路系统的设计。 七杆二自由度机械手设计内容及基本要求： 设计一个机械手，用于工厂机床边抓取圆棒料和饼类零件，实现从地面到机床卡盘和从机床卡盘到地面的运动。 抓取重量；≤40千克。在总体的设计过程中，该抓取物重量可以减校 机械臂活动范围：活动半径≤2 m夹持物最大直径≤100mm（轴类）、最大直径<300(饼类) 活动高度≤2.0m 动力：尽可能采用机械传动、电磁力或气动。必要时可以采用液压，但不宜使用高压液压设备。 工作量要求：〈1〉平衡臂部件图纸，油缸装配图，活塞零件图，零部件一览表，标准间汇总表。 〈2〉设计说明书 〈3〉英文翻译成汉文（5000字） 第二章机械手基本参数的确定 一个机械手系统所包含的基本参数有抓重（即臂力）、自由度、工作行程（包括转角），行程速度，工作节拍和定位精度等。 2.1抓重 抓重就是指机械手所能搬运物件的重量。考虑到这个机械手的结构强度等因素，且抓重要求是40公斤，所以安全系数K选择在2~3范围内。 2.2转角 结合工厂实地参观的工件摆放和机床设备的摆放位置，做出如下简图： （虚线所示为手臂抓取工件的位置） 所以我们设计机械手的回转角度为90度。 2.3工作速度 机械手的动作节拍是指机械手完成一个动作循环所需要的时间。它的运动节拍只占到生产节拍的一部分。我们假设机械手夹持的轴形工件是需要在车床上完成车的工序，当工件在机床加工时是不动作的，当这一工序加工结束时机械手才再开始动作，所以这时机械手的动作节拍需要加上工件加工的那段时间。 机械手在上料的过程中，需要完成夹紧工件，手臂上升、手腕回转、手臂伸出、下降、放松工件、手臂缩回、反转、手腕反转等动作。 考虑到以下一些问题，机械手的动作节拍还需要加上以下这些时间： 1.由于继电器、电磁滑阀以及执行机构都有一定的惯性，从动作指令发出到考试动作需要一段时间，因此单个动作时间不宜少于0.2秒（直流电磁阀打开响应时间为0.1~0.5秒，交流电磁阀的打开响应时间为0.01~0.07秒） 2.夹紧或放松动作时间一般定为0.2~0.3秒。 3.手臂伸缩、水平回转和升降运动的时间，是机械手动作节拍的主要部分，应考虑抓重和形成的大孝驱动方式、缓冲方式和定位方式而加以确定。 2.4定位精度 机械手的定位精度是由加工工艺要、机械手本身的结构特点（如制造精度、结构刚性）、抓重、工作行程、工作速度以及驱动、控制方式和缓冲定位方式诸因素所决定。其中加工工艺要求是主要的因素。切削机床上下料机械手的定位精度一般为毫米。