简易机械手机械结构设计.doc

机电工程学院
《专业综合课程设计》
说明书
课题名称：简易机械手机械机构设计
学生： 柳根 学号：
专 业： 机械电子工程 班级： 11机电
成 绩：指导教师签字：
2015年
1月
5日
摘要
简易机械手是工业机械手的简化，功能相似，而工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。工业机械手设计是机械制造、机械设计和机械电子工程等专业的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一次专业课程容得综合设计。通过设计提高学生的机械分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计的能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法。
通过对于气动机械手的设计，展现了各个相关学科知识在这里的整合，有利于理解专业知识。
关键词：简易机械手；结构设计；气动
目 录
摘要I
1 设计任务介绍及意义1
：1
：1
2 总体方案设计3
结构分析3
设计简介3
3 机械传动结构设计5




4最终图纸15

5 总结16
参考文献17
1 设计任务介绍及意义
：
通过课程设计培养学生综合运用所学知识的能力，提高分析和解决问题能的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的意义在于：
1．培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统（产品）的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知 识领域。
2．通过设计，培养学生独立的机械整机设计能力，树立正确的设计思路，掌握机电一体化机械产品设计的基本方法和步骤，为自动化机械设计打下良好的基础。
3．培养学生掌握机电产品设计的一般程序方法，进行工程师基本素质的训练。
4．树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风,同时最大限度的培养了学生分工协作完成大型设计的能力。
：
1. 基本要求：
（1）总体设计：针对具体的原理方案，通过对动力和总体参数的选择和计算，进行总体设计，最后给出机械系统的装配图（A1一）。
（2）根据要求，撰写设计说明书1份。
(3）设计选题分组进行，每位同学采用不同方案（或参数）独立完成；
2．该机械手的功能：机械手的初始位置停在原点，启动后，机械手将下降——加紧工件——上升——右移——再下降——放松工件——再上升——左移八个动作，完成一个工作周期（如图 1 所示）。
3．任务要求：
执行元件：气动气缸；
运动方式：直角坐标；
4．主要设计参数参数：
气缸工作行程——400 mm；
运动负载质量——50 kg；
移动速度控制—— m/s。
图 1 搬运任务
2 总体方案设计
结构分析
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结 构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。
夹紧气缸； 2-纵向气缸 ；3-横向气缸； 4-常开手部
5-固定支架导轨（2个）；6-弹簧
图 2 方案一示意图
设计任务要求介绍
可以看出：图示为地面固定式，气缸2固定在地面上的固定台上，可以上下移动；气缸3通过与导轨相连，可以在水平方向移动。气缸1采用的是靠弹簧恢复的单作用气缸，它与手爪构成了一套常闭式夹紧装置。
3 机械传动结构设计

本方案的机械设计中重在气缸的设计，气缸1的作用是物品的抓紧和释放，气缸2的作用是实现