运料机械手的设计毕业论文

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1、运料机械手的设计毕业论文目录1绪i仑11.1课题背景11.2设计目的12手部结构12.1设计时应考虑的几个问题12.2驱动力的计算22.3夹紧缸的设计计算43臂部设计63.1仲缩手臂运动驱动力计算63.2液压缸缸筒闪径D的确定93.3液压缸外径的设计及校核103.4活塞杆设计参数及校核104机身升降机构设计114.1手臂偏重力矩的计算114.2升降不自锁条件分析计算124.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算124.4液压缸缸筒内径D的确定134.5液压缸外径的设计及校核144.6活塞杆设计参数及校核145机身回转机构设计155.1回转缸驱动力矩的计算155.2回转缸尺寸的初步

2、确定165.3液压缸盖螺钉的计算165.4动片和输出轴间的连接螺钉176液压及控制系统设计186.1液压系统设计186.2PLC控制系统设计21结i仑30刺寸31参考文献321绪论1.1课题背景机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意

3、义更为重大。机械手得到了越来越广泛的应用，在机械行业中它可以用于零部件组装，工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手己成为柔性制造单元FMC和柔性制造系统FMS屮的重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可节省庞人的工件输送装置，结构紧凑且适应性强。柔性生产系统更容易适应当代瞬息万变的市场环境，有利于企业不断更新适销对路的品种，更好地适应市场竞争的需要。而0前我国的工业机器人技术和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要

4、的。因此，进行机械手的研究设计是相当有意义的。1.2设计目的进入21世纪，随着我国人口老龄化的到来，近年来在东南沿海还出现在人量的缺工现象，迫切要求我们提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，提高我国工业自动化水平势在必行。本设计通过对机械电子工程专业本科四年所学知识进行整合，要完成一个将检测不合格的工件从生产线上搬出的机械手。其能够比较好地体现机械电子工程专业毕业生的理论水平，能够实现理论和实践的有机结合。毕业设计是工科学生的最后一个实践性环节，通过设计机械手机械结构、驱动系统和控制系统，使我能够熟练地运用所学的基础理论知识，初步掌握本专业课题研究的一般方法，独立完成课题设计，为

5、毕业后的工作打下良好的基础。2手部结构2.1设计时应考虑的几个问题2.1.1要具有足够的握力确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还要考虑在传送和操作过程中所产生的振动和惯性的影响，来保证工件不会产生松动或脱落。2.1.2手指间要有一定的开闭角手指的开闭角是指两个手指张幵与闭合的两个极限位置所夹的角度。手指的开闭角要保证工件能顺利进入或脱开。如果夹持不同直径的工件，则按最大直径的工件来考虑。2.1.3要保证工件的准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，要根据被抓取工件的形状，选择相应的抓形。2.1.4要有足够的强度和刚度手抓除受到被夹持工件的反作用力以外，还受到在运动过程

6、中所产生的振动和惯性的影响，所以要具有足够的强度和刚度来防止手抓的弯曲变形或折断，且尽量使结构简单紧凑，质量轻。2.1.5要考虑被抓取对象的要求耍根据抓取工件的形状、抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的形状。2.2驱动力的计算如图2-1所示为滑槽式手部结构。在拉杆3作用下销轴2向上的拉力为F,并通过销轴中心0点，两手指1的滑槽对销轴的反作用力为F：、F2,其力的方向垂直于滑槽中心线001和002并指向O点，f和F2的延长线交0102于A及B,ZA0C=ZB0C=6K。根据销轴的力平衡条件，即Fx=0得(2-1)ZFy=0得F1=——(2-2)2COS6Z6=-纡图2-1

7、滑槽杠杆式手部结构、受力分析1-手指2-销轴3-杠杆销轴对手指的作用力为^1。手指握紧工件时所需的力称为握力(即夹紧力)，假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以〜表示。由手指的力矩平衡条件，即1^1(^=0得Fh=FNb(2~3)•••h=a/cosa•••F=2/?cos2aFNla式中a——手指的回转支点到对称中心线的距离(mm)。o——工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。b——夹片中间到手指回转支点的距离。由上式可知，当驱动力F