机械手毕业设计总结.docx

机械手毕业设计总结简易小型直角坐标机械手 1机械手机械手的定义机械手是模仿着人手的动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。机械手的作用生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;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,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,使用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快地改变工作程序,适用性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。机械手的分类及特点工业机械手的种类很多,关于分类的问题,目前在国内尚无统一的分类标准,在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种: 专用机械手它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点,适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手,如自动机床、自动线的上、下料机械手和加工中心。通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。在性能范围内,其动作程序是可变的,通过调整可在不同场合使用,驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强,适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位,只能是点位控制,伺服型可以是点位的,也可以实现连续控制,伺服型具有伺服系统定位控制系统,一般的伺服型通用机械手属于数控类型。按驱动方式分液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格,不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响,且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统,可实现连续轨迹控制,使机械手的通用性扩大,但是电液伺服阀的制造精度高,油液过滤要求严格,成本高。气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便,输出力小,气动动作迅速,结构简单,成本低。但是,由于空气具有可压缩的特性,工作速度的稳定性较差,冲击大,而且气源压力较低,抓重一般在30公斤以下,在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大,所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手,其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动准确可靠,用于工作主机的上、下料。动作频率大,但结构大,动作程序不可变。电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的械手,因为不需要中间的转换机构,故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长,维护和使用方便。此类机械手目前还不多,但有发展前途。机械手的自由度自由度是机械手设计的主要参数,每一个构件相对于固定坐标系所具有的独立运动称为自由度。每一个构件相对于固定坐标系最多可以有六个自由度即沿X,Y,Z三个方向独立的往复运动和绕X,Y,Z轴的三个独立的回转运动。按机械手所具有的主运动和辅助运动来分析其自由度。手臂和立柱的运动称为主运动。因为它能改变被抓取工件的空间位置。手腕和手指的运动称为辅助运动。因为手腕的运动只能改变被抓取工件的方位,而手指的夹放动作不能改变工件的位置和方位,故它不计为自由度数,其他运动均计为自由度数。手指可作开合运动;手腕可作回转、上下和左右摆动等运动;手臂可做前后伸缩、升降和回转运动;立柱横向移动。也有的机械手整机具有行走机构。上述各种运动可根据机械手的需求来选择,设计机械手时首先要确定被抓取工件所在的空间位置,及将工件搬运到规定的位置时所需的运动,在大多数情况下是少于六个自由度的,专用机械手只有2-4个自由度,而通用机械手是3-6个自由度。自由度数越多,可以完成的动作越复杂,通用性越强,应用范围也越广,但是相应地带来了技术难度大,控制系统和机械结构复杂,成本高和维修困难。自由度数少,通用性差,但技术上容易达到,结构简单,使用和维修均方便。坐标形式直角坐标式其手臂的运动系有由三个直线运动所组成。它的特点是结构简单,定位精度高,适用于主机位置成