毕业设计（论文）-工业机械手设计

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1、沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书前言工业机械手是近几年来出现的一种技术装备，它能够仿人体上肢的某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行操作。因此，机械手的应用越来越普遍，并有着广泛的发展前途。为了提高生产的自动化水平和劳动生产率，减轻工人的劳动，并且可保证产品的质量。在设计机械手之前，我们到工厂进行了实地考察对其结构、运动形式进行研究和分析。回校之后，通过查找有关资料进行机械手的初步设计和计算。通过这次设计，培养了我们综合运用所学的理论知识掌握了工程设计的一般程序，建立了正确的设计思想，使我们学到了许多在课堂上没有学到的知识，为我们将来的工作奠定了一定的基础。在设

2、计过程中得到了老师的指导和帮助，在此向您表示感谢。由于我们的能力有限，在计算和结构中难免会出现缺点错误，真诚期待各位领导和各位老师给予批评指正。35沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书1．机械部分1-1确定机械手的结构及拟定工作原理图一、设计要点1、130，152大炮药筒压底工序上，下料机械手完成顶料、抓料、提开、转腕、下降、放料。2、手臂行程分为两个行程：提开和放料：1000mm3、传动方式：液压传动4、抓持工件的重量：130、16.15kg；152、12.48kg二、传动方案的确定1、驱动方式的确定：该机械手采用的是液压传动，它与气压传动相比，能够有如下优点：1)能得到

3、较大的输出力和力矩。2)液压传动滞后现象小，反映较灵敏，传动平稳，由于气压传动能得到较高的速度，但空气粘性比油液低，传动中冲击较大，不利于精确定位。3)输出力和运动速度控制比较容易，输出力和运动速度在一定的油缸尺寸下，主要决定于油液的压力和流量，通过调节相应的压力和流量，能比较方便地控制输出功率。4)可达到较高的定位精度，抓重较轻时，采用适宜的缓冲措施和定位方式，但系统的泄漏难以避免，影响工作效率和系统的工作性能。2、运动路线的确定根据其工作循环，确定运动路线传料——下降——抓料——上升——转腕——下降——松指——上升——直腕三、机械手的基本参数1)抓重：根据任务所给质量，抓

4、料的质量为16.15kg、12.47kg两种工件。2)自由度数为两个，手臂的竖直方向向上的直线往复运动，腕部回转油缸的摆动。3)工作时间：任务是要求机械手在一分钟内完成两个工作循环，根据其循环时间可分配如下：手臂上升时间：5秒35沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书手臂下降时间：4秒转腕时间：3秒抓料时间：2秒放料时间：1秒4)定位精确：机械手的定位精度是由加工工艺要求决定的，三抓定位精度高，根据本身的结构，抓重工作速度以及驱动方式和缓冲定位方式来确定。本机械手的定位精度为±1mm。四、机械手的结构设计根据任务书的要求和工作地的要求，升降系统设计成双作用单杆活塞式油缸，它完

5、成工件的放料任务。考虑它的体积要求和转矩要求，采用双叶片回转油缸，手部采用双作用单杆式油缸，由滑块来确定手部的夹紧位置。腕部回转45°，采用单导向结构。1-2夹紧油缸的设计一．夹紧油缸的设计1、夹紧缸的结构设计选择采用滑头结构，这种形式结构简单、可靠，并在夹紧工作后能自锁。2、手指选择根据工作形状结构和工艺要求，采用三指式结构，这样在转腕时比较平稳，三指式120°，对称分布。3、三指夹紧力的计算在手指好工件接触处安装橡胶，加橡胶垫的目的是使其夹紧可靠，避免碰伤工件表面。工件夹紧力的计算：铜和橡胶的摩擦系数=0.2(查手册)工件的重力：=16.15×10=161.5（）3===

6、269（）由于,故35沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书夹紧力传给滑块，滑块通过活塞杆的斜块，将滑块的压力分解为两个方向，一个是对斜块的压力，一个是摩擦力，由受力分析如图示：图1.1理论驱动力：p`f为钢与钢的摩擦系数，取f=0.15故实际驱动力P安全系数，1.5~2——0.85~0.9所以4.夹紧缸的计算：1﹚指部夹紧缸的运动形式是直线王府运动，常选用单杆活塞油缸。2﹚液压缸尺寸的确定缸的推力：取工作压力:液压缸活塞有效工作体积：35沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书3）无杆腔：4）活塞杆直径的确定根据上式和速度比Φ确定由于抓料时间与放料行程相等，所以时间比等于速度

7、比，即：放料所需的速度：抓料所需的速度由《工业机械手册设计基础》天津科学技术出版社，差得活塞杆直径的验算：故安全5.实际液压的计算：缸的推力：实际压力：6．夹紧缸的结构设计1）液压缸的密封均采用O型密封圈密封。2）活塞杆结构设计。35沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书图1.2材料：选45钢密封圈外径：D=100mm沟槽宽度：B=6.4±0.2mm往复运动距离：H=5.4mm沟槽外径：D`=100mm沟槽内径d`=100mm内因角半径R=0.4mm外因角半径r=0.2mm不同轴度E≤0.1mm7.顶料