【JQ001】气动通用上下料机械手【4自由度】【2.5A0】.zip

第 0 页 共 36 页 气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计 摘要：本文通过对机械手的组成和分类，及国内外的发展状况的了解，进行了总 体方案设计，确定了机械手用四自由度和圆柱坐标型式。 本机械手为通用机械手，故同时设计了机械手的夹持式手部结构和吸附式手 部结构，可以更换使用。计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转汽缸的驱动 力矩，确定了相关尺寸，设计了机械手的腕部结构；设计了机械手的手臂结结构； 设计了手臂伸缩，升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 关键词 上下料，机械手，气缸。 Mechanical Structural Design of Air Pressure Drive Upper and Lower Material Manipulator Abstract: At first, the paper introduces the conception of the industrial robot and the information of the development briefly. What's more, the paper accounts for background and the primary mission of the topic.The paper introduces the function, composing and classification of the manipulator, tells out the free-degree and the form of coordinate. At the same time, the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator. This paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator，and analyzes the error of the orientation of the fingers. the paper designs the structure of the wrist, computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump. the paper designs the structure of the arm, and designs the hydraulic pressure buffer when the manipulator's arm flexes, ascend, descend and wheels. Key words: upper and lower material, manipulator, air cylinder. 第 1 页 共 36 页 目录 1 绪论 1 1.1 机械手概述 1 1.2 机械手的组成和分类 2 1.2.1 机械手的组成 2 1.2.2 机械手的分类 4 1.3 国内外发展状况 6 1.4 课题的提出及主要任务 8 1.4.1 课题的提出 8 1.4.2 课题的主要任务 9 2 机械手的设计方案 10 2.1 机械手的座标型式与自由度 10 2.2 机械手的手部结构方案设计 10 2.3 机械手的手腕结构方案设计 10 2.4 机械手的手臂结构方案设计 10 2.5 机械手的驱动方案设计 11 2.6 机械手的控制方案设计 11 2.7 机械手的主要参数 11 2.8 机械手的技术参数列表 11 3 手部结构设计 14 3.1 夹持式手部结构 14 3.1.1 手指的形状和分类 14 3.1.2 设计时考虑的几个问题 14 3.1.3 手部夹紧气缸的设计 15 3.2 气流负压式吸盘 18 4 手腕结构设计 21 4.1 手腕的自由度 21 4.2 手腕的驱动力矩的计算 21 第 2 页 共 36 页 4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 21 5 手臂结构设计 25 5.1 手臂伸缩与手腕回转部分 .25 5.1.1 结构设计 25 5.1.2 导向装置 26 5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 26 5.2 手臂升降和回转部分 .27 5.2.1 结构设计 27 5.3 手臂伸缩气缸的设计 .28 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器 .31 5.5 手臂回转用液压缓冲器 .32 6 结论 33 参考文献 34 致谢 36 XX 大学 200X 届毕业设计说明书 第 I 页 共 Ⅱ 页 目录 1 绪论 1 1.1 机械手概述 1 1.2 机械手的组成和分类 2 1.2.1 机械手的组成 2 1.2.2 机械手的分类 4 1.3 国内外发展状况 6 1.4 课题的提出及主要任务 8 1.4.1 课题的提出 8 1.4.2 课题的主要任务 9 2 机械手的设计方案 10 2.1 机械手的座标型式与自由度 10 2.2 机械手的手部结构方案设计 10 2.3 机械手的手腕结构方案设计 10 2.4 机械手的手臂结构方案设计 10 2.5 机械手的驱动方案设计 11 2.6 机械手的控制方案设计 11 2.7 机械手的主要参数 11 2.8 机械手的技术参数列表 11 3 手部结构设计 14 3.1 夹持式手部结构 14 3.1.1 手指的形状和分类 14 3.1.2 设计时考虑的几个问题 14 3.1.3 手部夹紧气缸的设计 15 3.2 气流负压式吸盘 18 4 手腕结构设计 21 4.1 手腕的自由度 21 4.2 手腕的驱动力矩的计算 21 XX 大学 200X 届毕业设计说明书 第 II 页 共 Ⅱ 页 4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 21 5 手臂结构设计 25 5.1 手臂伸缩与手腕回转部分 .25 5.1.1 结构设计 25 5.1.2 导向装置 26 5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 26 5.2 手臂升降和回转部分 .27 5.2.1 结构设计 27 5.3 手臂伸缩气缸的设计 .28 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器 .31 5.5 手臂回转用液压缓冲器 .32 6 结论 33 参考文献 34 致谢 36 XX 大学 200X 届毕业设计说明书 第 1 页 共 36 页 1 绪论 1.1 机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构 成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机 电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、 提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重 要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、 仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。 机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。