2021年度平面关节型机械手结构设计.doc

平面关节型机械手结构设计
摘要 机械手是在自动化生产过程中使用一个含有抓取和移动工件功效自动化装置, 现在平面关节型机械手被广泛应用于工业领域中。 平面关节型机械手采取两个回转关节和一个移动关节; 两个回转关节控制前后左右运动, 而移动关节则实现上下运动。 文章中介绍了平面关节型机械手设计理论和方法, 在力学计算基础上进行结构分析, 详尽讨论了平面关节型机械手手部、 腕部、 手臂和机身等关键部件结构设计。
关键词: 机械手 平面关节型 结构设计
Plane joint type manipulator structure design
Abstract Manipulator is a sort of automation device which has the function of grasp and transfer workpieces during the automated production. Today hydraulic manipulator is widely used in industry field. Planar articulated robot with two rotary joints and a prismatic joint; two rotary joints around, movement control, and move up and down movement joint is article system elaboration industry manipulator's design theory and method. Mechanical calculations on the basis of the structural comprehensive exhaustive discussion has Planar articulated manipulator's hand, the wrist, the arm , the fuselage and so on ,which the major structural design computation.
Key words: manipulator; Plane joint type; structural design
目 录
1绪论 1
机械手组成 1
实施机构 1
驱动机构 2
控制系统分类 2
机械手分类 2
2 机械手总体设计 4
关键技术参数 4
3 手部设计 5
确定手部结构 6
手部受力分析 6
手部夹紧力计算 7
手部夹紧缸设计计算 8
夹紧缸关键尺寸计算 8
缸体结构及验算 9
活塞杆设计计算 9
4 移动关节设计计算 11
11
12
5 小臂设计 14
设计时注意问题 14
小臂结构设计 13
轴设计计算 15
轴承选择 16
轴承校核 16
伺服系统选择 16
机身回转电机 17
齿轮传动计算 17
6 大臂设计计算 19
结构设计 19
轴设计计算 19
轴承选择 20
21
7 机身设计 23
设计时注意问题 23
设计效果 23
8 机械手定位和平稳性 24
常见定位方法 24
影响平稳性和定位精度原因 24
结论 26
致谢词 27
参考文件 28
1 绪论
机械手是一个模拟人手部分动作, 根据预先设定程序, 轨迹或其它要求, 实现抓取、 搬运工件或操作工具自动化装置。 它在二十世纪五十年代就已用于生产, 是在自动上下料机构基础上发展起来一个机械装置, 开始关键用来实现自动上下料和搬运工件, 完成单机自动化和生产线自动化, 伴随应用范围不段扩大, 现在用来夹持工具和完成一定作业。 实践证实它能够替换人手繁重劳动, 减轻工人劳动强度, 改