凸轮轴加工自动线机械手说明书

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1、设计说明书课题：凸轮轴加工自动线机械手班级：数控69902设计：沈晓春审核：二00五年九月目录一、目录………………………………………………………………………………………………………2二、前言………………………………………………………………………………………………………3（一）机械手的用途说明…………………………………………………………………………3（二）设计机械手的目的、意义………………………………………………………………3（三）设计指导思想应达到的技术性能要求…………………………………………4三

2、、设计方案论证………………………………………………………………………………………5（一）机械手的原始依据…………………………………………………………………………5（二）机械手的运动方案论证…………………………………………………………………6四、机械手各组成部件设计计算………………………………………………………………8（一）抓取机械设计…………………………………………………………………………………8（二）手腕机构…………………………………………………………………………………………12（三）手臂设计…

3、………………………………………………………………………………………14（四）缓冲装置设计…………………………………………………………………………………22（五）定位机构设计…………………………………………………………………………………25（六）机械手驱动系统设计……………………………………………………………………25五、机械手控制系统设计…………………………………………………………………………25六、设计总结……………………………………………………………………………………………26七、参考文献……

4、………………………………………………………………………………………27二、前言2（一）机械手的用途说明机械手是模仿人手工作的机械设备。实验用机械手的设计，是指机械手臂在一定范围内的摆动，手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。由启动系统实现各运动的驱动。它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置，或者保持工具进行工作。机械手是利用PLC控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。（二）机械手的目的、意义机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生

5、产率，可以减轻劳动强度，保证产品质量，实现安全生产，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。因此，在机械加工中得到越来越广泛的应用。目的是，我们对机械手的设计步骤有一定的平衡了解；也能基本掌握机械设计的方法；综合运用学过的理论知识；全面复习绘图技巧，并较好的运用于毕业设计绘图上。通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或某个生产过程，智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程；自动控制的目标是使在系统控制的某个状态下，尽量消除环境对系统的影响，智能控制关心的使最终状态

6、或现行状态是否合乎要求。因此，要充分考虑环境的影响；自动控制的学习来源重要是对象的状态的反馈，所以智能控制需要一个庞大的数据库；自动控制理论着重描述对象的数学模型，然后，通过各种控制算法进行控制，以达到目的，智能控制着重直接控制经验。3（三）设计的指导思想，应达到的技术性能要求结构简单：设计为三自由度的机械手臂，运动形式简单，可以把手臂设计成为沿导向装置运动，直接选用标准规格的液压缸和内胀式机械手爪，无须另行设计。外观不要有手臂堵塞外形：设计尽量要求安装方便，各非标准件加工方便。因此，不必设计成套

7、形式，管道也不必安排在手臂内部，可以采用软管直接连接。本次设计的手臂不要光用于工业生产，因此，对各部件的加工精度及安装要求不高，可以在通用机床上加工完成。三、设计方案论证4四、机械手各组成部件设计计算（一）抓取机械设计1.抓取机械机构的基本要求要有足够的夹紧力，在确定手指的握力时，除考虑工件的重量外还应考虑在传送或操作中所产生的惯性和震动，以保证工件不致产生松动或脱落；要有足够的开合度，手指的开合度应保证工件能顺利的进入或脱开，若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑；要5保证工件在手爪中的准

8、确位置，为使手指和被夹持的工件的反作用力外，还受到机械手在运动中所产生的惯性力和振动的影响要求是有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，但尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的重心在手腕的回转轴线上以使手腕的扭转力矩最小为佳。保证结构紧凑，重量要轻，便于更换；应考虑手指的多用性，为适应小批量多品种工件的不同形状和尺寸的要求可制成组合式手指。手爪的类型可分成指爪式和吸盘式；手爪式又分外夹式和内胀式。手爪：即与物体接触的部分，由于与物体接触的形式分为夹持式和吸附式手部。钳式手部结构由手指