《縫紉機(jī)針拋光自動(dòng)線(xiàn)上用擺動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《縫紉機(jī)針拋光自動(dòng)線(xiàn)上用擺動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（58頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 班 級(jí)： 姓 名 ： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 題 目： 縫紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱(chēng) : 職稱(chēng) : 20**年 **月 **日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 摘 要 工業(yè)機(jī)械手是六十年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)。是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它是一種按一定程序，能自動(dòng)搬運(yùn)和操作的機(jī)械裝置，并且能夠代替人們的部分勞動(dòng)，具有人的部分功能，而又沒(méi)有人工操作的一些弱點(diǎn)。 工業(yè)機(jī)械手一般分為三類(lèi)。第一類(lèi)是不需要人工操作的通用機(jī)械手。第二類(lèi)是需要人工操作的，稱(chēng)為操作機(jī)。第三類(lèi)是專(zhuān)用機(jī)械手，主要附屬于自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線(xiàn)上，用以解決機(jī)床上下料和工件傳送。這種機(jī)械手在國(guó)外稱(chēng)為“ 工作程序一般是固定的，因此是專(zhuān)用的。工業(yè)機(jī)械手也便屬于此類(lèi)，近幾年來(lái)工業(yè)機(jī)械手發(fā)展很快。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是在用于對(duì)縫紉機(jī)針的拋光，在拋光自動(dòng)線(xiàn)上用擺動(dòng)機(jī)械手，這一傳送設(shè)備來(lái)代替人工的勞作。 工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快?，F(xiàn)在的機(jī)械手都具有了某種傳感能力，觸覺(jué)功能即是在機(jī)械手上安裝反饋控制裝置。更主要的是將機(jī)械手和柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，能根本上機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。從經(jīng)濟(jì)方面看，工業(yè)機(jī)械手能夠提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率，提高基本裝置的載荷能力；從技術(shù) 方面看，操作機(jī)的使用與小批量生產(chǎn)中增長(zhǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量及自動(dòng)化生產(chǎn)有關(guān)。在大批生產(chǎn)中自動(dòng)化程度最高，但在小批量生產(chǎn)中自動(dòng)化程度次之。 綜上所述 ,有效地應(yīng)用機(jī)械手 , 是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械手；液壓驅(qū)動(dòng) ；自動(dòng)線(xiàn) ；柔性系統(tǒng) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 he is a in It is a in an in of It is to be of s, is in to be is is a on or to of to of is is so it is to of in is in to on to In is it is to a of is to on in is of be By of to By of of to it is in is in in in In it is to 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 目 錄 中文摘要 ??????????????????????????????Ⅰ 英文摘要 ??????????????????????????????Ⅱ 緒論 ???????????????????????????????? 1 1 工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)介 么是工業(yè)機(jī)械手 ??????????????????????? 2 業(yè)機(jī)械手的發(fā)展簡(jiǎn)史 ????????????? ???????? 2 業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況及應(yīng)用的意義 ??????????????? 4 2 機(jī)械手的組成和分類(lèi) ??????????????? ????????? 7 ??????????????????????? 7 ??????????????????????? 7 ??????????????????????? 8 ?????????????????? ?????? 8 ??? ??????????????????? 8 ???????????????????? 8 ????????????? ??????????? 9 3 設(shè)計(jì)方案的擬訂 業(yè)機(jī)械手總體設(shè)計(jì)原則 ??????????????????? ? 10 械手總體設(shè)計(jì)目的 ?????????????????????? 10 ???????????????????????? ?? 11 械手的管路配置 ???????????????????? ??? 11 ???????????????? ?? 12 4 縫紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手慨況 ????????????????? ? 13 ???????????????????????? ?? 13 ????????????????????? ?? 13 ???????????????????? 14 5 手臂俯仰部分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 ????????????????????????? 15 計(jì)要求 ???????????????????????? 15 臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu) ????????????????????????? 17 ????????????????? 17 ???????????????? 18 6 手臂回轉(zhuǎn)部分的設(shè)計(jì) 臂回轉(zhuǎn)部分機(jī)構(gòu) ??????????????????????? 20 ?????????????????? 20 轉(zhuǎn)油缸螺栓直徑校核 ?????? ??????????????? 22 7 機(jī)械手手腕回轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì) ?????????????????????? 24 ?????????????????? 24 ???????????????????????? 25 ????????????????????? 26 ???????????????????? 26 ?????????????????????2 7 ?????????????????????2 7 ?????????????????????2 7 8 液壓系統(tǒng)的工作原理 ?????????????????????????? 28 9 什么是自動(dòng)線(xiàn) ????????????????????? 30 ???????????????????????? 30 ???????????????????? 30 10 機(jī)械手 的可靠性及經(jīng)濟(jì)效果 ??????????????????????? 32 ?????????????????????????? 32 結(jié)束語(yǔ) 參考文獻(xiàn) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 緒 論 工業(yè)機(jī)械手是一種新型的自動(dòng)化操作裝置。它可以根據(jù)作業(yè)的要求，按照預(yù)先確定的程序搬運(yùn)物體、裝卸零件以及操持噴槍、焊把等工具去完成一定的作業(yè)。因此它可在繁重、高溫和多粉塵等勞動(dòng)條件較差的作業(yè)中，部分地代替人工操作。 工業(yè)機(jī)械手首先在機(jī)床上應(yīng)用是作為設(shè)備的一個(gè)附屬裝置，用以上下料。隨著電子技術(shù)的發(fā)展已 逐步成為一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化裝置，并擴(kuò)大應(yīng)用到鑄造、加工、焊接、組裝和噴漆等作業(yè)中。機(jī)械制造工業(yè)中笨重的體力勞動(dòng)作業(yè)較多，迫切需要進(jìn)行技術(shù)改造。而機(jī)械手的研制和應(yīng)用將是改善生產(chǎn)勞動(dòng)條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率的有效手段之一。也是新技術(shù)革命的主要內(nèi)容。 這次的設(shè)計(jì)便是為了更快速的作業(yè)。而在縫紉機(jī)針拋光自動(dòng)線(xiàn)上，用機(jī)械手來(lái)代替手工拋光的操作，縫紉機(jī)針在各擺動(dòng)機(jī)械手指間，根據(jù)拋光工藝過(guò)程，依次調(diào)頭、傳遞并進(jìn)行拋光作業(yè)。通過(guò)擺動(dòng)機(jī)械手在拋光自動(dòng)線(xiàn)上的擺動(dòng)，手臂回轉(zhuǎn)、手腕回轉(zhuǎn)與夾持運(yùn)動(dòng)來(lái)完成縫紉機(jī)針的上下料運(yùn)動(dòng)，以達(dá) 到拋光作業(yè)的目的。 充值后就可以下載此設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。全套資料包含有相應(yīng)的 帶：外文翻譯）和 計(jì) 17張圖紙）。 需要全套資料的朋友請(qǐng) 加 1： 1459919609或 2： 1969043202，需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系?。。? 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 1 工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)介 么是工業(yè)機(jī)械手 工業(yè)機(jī)械手是一種能按給定的程序或要求 ,自動(dòng)地完成物件 (如材料，工件，零件或工具等 )傳送或操作作業(yè)的機(jī)械裝置 ,它能部分地代替人的手工勞動(dòng) 還能模擬人的手臂動(dòng)作 ,完成較復(fù)雜的作業(yè) 操作機(jī)（操作工具）。機(jī)器，特別是機(jī)床的裝卸，操作過(guò)程之間工件的傳送，工件的儲(chǔ)存和取出，焊接，鍛造，壓制，噴漆和其它許多工藝操作過(guò)程等，這些表面看來(lái)程序不復(fù)雜，通常不需要有特別技能的工人，但卻要由人的手和手臂結(jié)合運(yùn)動(dòng)過(guò)程操作。 工業(yè)機(jī)械手是自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分。這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸形成一門(mén)新興的學(xué)科 —— 機(jī)械手工程。從以濟(jì)方面看，工業(yè)機(jī)械手能夠提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率，提高基本裝置的載荷 能力。從技術(shù)方面看，操作機(jī)的使用與小批量生產(chǎn)中增長(zhǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量及自動(dòng)化生產(chǎn)有關(guān)。在大批生產(chǎn)者中自動(dòng)化程度最高，在成批或小批量生產(chǎn)中自動(dòng)化程度次之，例如數(shù)控機(jī)床，在輔助操作時(shí)自動(dòng)化程度最差。 業(yè)機(jī)械手的發(fā)展簡(jiǎn)史 機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。 1958 年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出了第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。 1962 年美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。商名為 萬(wàn)能自動(dòng)）。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦 克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓作存貯裝置。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年該公司和普魯曼公司合并成立了萬(wàn)能自動(dòng)公司，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。 1962 年美國(guó)機(jī)械鑄造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫 械手，愿意為靈活搬運(yùn)。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)；臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。 1978 年美國(guó) 司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于 ± 1毫米。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自 1969年從美國(guó)引進(jìn)兩種典型的機(jī)械手后，大力從事機(jī)械手的研究。目前，日本的機(jī)械手產(chǎn)量占世界首位。在日本使用機(jī)械手最多的是汽車(chē)行業(yè)，其次是電機(jī)、電器。工業(yè)機(jī)械手分為三代。第一代為：主要依靠人工控制，控制方式則為開(kāi)環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機(jī)械手設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)，想的能力；研究安裝各種傳感器， 把感覺(jué)到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。第三代機(jī)械手則能獨(dú)立地完成工作過(guò)程的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) 柔性制造單元 著工業(yè)機(jī)械手（機(jī)器人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開(kāi)展很多。國(guó)際工業(yè)機(jī)械手會(huì)議 定每年召開(kāi)一次會(huì)議，討論和研究機(jī)械手的發(fā)展和應(yīng)用問(wèn)題?，F(xiàn)在 專(zhuān)用機(jī)械手以過(guò)幾十年的發(fā)展 ,如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代 進(jìn)而促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制 涉及的知識(shí)內(nèi)容 ,不僅包括一般的機(jī)械 ,液壓 ,氣動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí) ,而且還應(yīng)用一些電子技術(shù) ,電視技術(shù) ,通訊技術(shù) ,計(jì)算技術(shù) ,無(wú)線(xiàn)電控制 ,仿生學(xué)和假肢工藝等 ,因此它是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的新技術(shù) 十年來(lái)， 這項(xiàng)技術(shù)革新的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大。 早在四十年代， 隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。五十 ~六十年代即制成了傳送和裝卸工伯的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。這種機(jī)械手也稱(chēng)第二代機(jī)械手。 一九六八 ~一九七 0 年，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車(chē)身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)上，亦即使第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。七十年機(jī)械手可以說(shuō)是處于技術(shù)發(fā)展階段。根據(jù)部分統(tǒng)計(jì)，機(jī)械手的大致情況如下： 目前圓柱坐標(biāo)式的較多；插銷(xiāo)板或凸輪程序的較多；機(jī)械式手指抓取方式的較多；存貯步數(shù)為 10~49 的較多；液壓驅(qū)動(dòng)的較多；臂力小于 30 公斤的較多；手臂 4 個(gè)自由度的較多；作業(yè)空間為 1~10 米立方的較多；線(xiàn)速度小于 1000 毫米 /秒的較多 ；角速度小于 180 度 /秒的較多；定位精度小于 3 毫米的較多。從控制方式來(lái)看，點(diǎn)位控制占 90%左右，而 連續(xù)軌跡控制占 10%左右。國(guó)外自一九七 0 年以來(lái)， 已召開(kāi)過(guò)幾次國(guó)際機(jī)械手會(huì)議（幾乎每年召開(kāi)一次）。有的國(guó)家（如日本）還成立了機(jī)器人協(xié)會(huì)。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用機(jī)械手的主要目的，一是解決生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，二是改善勞動(dòng)條件，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低產(chǎn)品成本。因此要求機(jī)械手成本低，品種多樣化，零件，部件系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化，性能穩(wěn)定可靠。 (1) 降低機(jī)械手的成本 為了擴(kuò)大機(jī)械手的使用范圍，必須降低機(jī)械手的成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械手電氣控制裝置所占成本的比重較大。如六十年代有的機(jī)械手其電控裝置的成本占全部成本的 75%，現(xiàn)在已下降到 35%。 (2) 品種多樣化 為了適應(yīng)不同工作的需要，就使機(jī)械手的品種多樣化，用機(jī)械手代替更多的人的手工勞動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。特別是那些工作比較單一，重復(fù)性很大而工作條件又較差和勞動(dòng)量較大的工種（如熱加工），更就注意設(shè)計(jì)和使用各種類(lèi)型的機(jī)械手。 (3) 零件，部件系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化，為了加速擴(kuò)大機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)盡量縮短其設(shè)計(jì)和制造的周期。這樣， 就要求機(jī)械手的某種零件（如手指的指型等），部件（如手部，臂間等），系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化。然后，即可根據(jù)具體工作的需要，將這些零 件，部件（或再相應(yīng)地增加一些其它零件，部件）進(jìn)行組合，組成所需要的機(jī)械手。當(dāng)然，這樣的機(jī)械手還應(yīng)保證組合 方便，一旦工作變更時(shí)，就能迅速而順利地生新組合。 (4) 產(chǎn)品性能應(yīng)準(zhǔn)確可靠 機(jī)械手重要技術(shù)指標(biāo)之一，就是其性能應(yīng)穩(wěn)定可靠?？纱?，要求設(shè)計(jì)合理，元件穩(wěn)定，制造精確。 目前，在國(guó)外廣泛應(yīng)用的“再現(xiàn)式”通用機(jī)械手，雖然一般也都具有記憶裝置，但其程序都是預(yù)先編好的，或在其工作之前由人，領(lǐng)動(dòng)一次，而后機(jī)械手即可按領(lǐng)動(dòng)的工作內(nèi)容自行正確地完成再現(xiàn)協(xié)作。如果把這種再現(xiàn)式通用機(jī)械手稱(chēng)為第二代機(jī)械手的話(huà)，那么現(xiàn)在處于研 制階段的智能機(jī)器人就是第三代了。 業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況及應(yīng)用的意義 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。但是還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有 75%是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)的批量中有四分之三在 50 件以 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 下，零件真正在機(jī)床上加工時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的 5%。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng) 化而產(chǎn)生的。從一些資料上可見(jiàn)：美國(guó)偏重于毛坯生產(chǎn)，日本偏重于機(jī)械加工。隨著機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用的對(duì)象還會(huì)有所變化。 下面是在國(guó)內(nèi)機(jī)械工業(yè)應(yīng)用機(jī)械手的簡(jiǎn)況，以及國(guó)外機(jī)械工業(yè)發(fā)展和應(yīng)用簡(jiǎn)況。一：熱加工方面的應(yīng)用，機(jī)械手在鑄造、熔煉方面的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)已研制成功壓鑄機(jī)上下料機(jī)械手，上下箱、合箱、澆注機(jī)械手，以及鑄件表面清理機(jī)械手等。有些工廠還將機(jī)械手和造型機(jī)配合組成鑄造生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)，徹底改變了鑄造生產(chǎn)的面貌。國(guó)外對(duì)電爐煉鋼過(guò)程中采用機(jī)械手進(jìn)行大量的研究。二：冷加工方面，冷加工機(jī)械手主要用于柴油機(jī)配件以及軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)和箱 體類(lèi)等零件單機(jī)加工時(shí)的上下料和刀具的安裝等。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個(gè)組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)上應(yīng)用，成為機(jī)床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要手段。國(guó)內(nèi)機(jī)械工業(yè)、鐵路工業(yè)中首先在單機(jī)、專(zhuān)機(jī)上采用機(jī)械手上下料，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。如在軸類(lèi)、螺栓、氣閥等零件的加工機(jī)床上配置了機(jī)械手，代替人工上下料。在三通閥體、軸瓦、平斜鐵、柴油機(jī)搖臂加工自動(dòng)線(xiàn)上采用單臂、雙臂圓柱式機(jī)械手，成為聯(lián)接工序、運(yùn)送工件的重要設(shè)備。并在連桿粗加工自動(dòng)線(xiàn)上采用數(shù)控機(jī)械手，這樣它不僅擔(dān)負(fù)自動(dòng)線(xiàn)上機(jī)床工件的裝卸、運(yùn) 輸，并能發(fā)出指令指揮全線(xiàn)工作。三：拆裝修方面，拆裝修是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動(dòng)較多的部門(mén)之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展。 現(xiàn)今隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,機(jī)械手也越來(lái)越多地被應(yīng)用 鑄 ,鍛 ,焊 ,鉚 ,沖壓 ,熱處理 ,機(jī)械加工 ,裝配 ,檢驗(yàn) ,噴漆 ,電鍍等工和都有應(yīng)用于的實(shí)例 如輕工業(yè) ,建筑業(yè) ,國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用 . 在機(jī)械工業(yè)中 ,應(yīng)用機(jī)械手的意義可以概括如下 : （ 1）可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度 . 應(yīng)用機(jī)械手 ,有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送 ,裝卸 ,刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度 ,從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 和降低生產(chǎn)成本 . （ 2）可以改善勞動(dòng)條件 ,避免人身事故 . 在高溫 ,高壓 ,低溫 ,低壓 ,有灰塵 ,噪聲 ,臭味 ,有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中 ,用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的 使勞動(dòng)條件得以改善 . 在一些簡(jiǎn)單 ,重復(fù) ,特別是較笨重的操作中 ,以機(jī)械手人代替人手進(jìn)行工作 ,可以避免 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故 . （ 3）可以減少人力 ,并便于有節(jié)奏地生產(chǎn) 就用機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作 , 這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面 ,同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作 ,這是 減少人力的另一個(gè)側(cè)面 在自動(dòng)化機(jī)床和綜合加工自動(dòng)線(xiàn)上 ,目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手 ,以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍 ,便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn) . 綜上所述 ,有效地應(yīng)用機(jī)械手 , 是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì) . 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 2 機(jī)械手的組成、分類(lèi) 機(jī)械手的組成 機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)三大部分組成。 行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部，腕部，臂部，立柱，和基體等構(gòu)件組成 : (1) 手部 —— （或稱(chēng)抓取機(jī)構(gòu)）手部是夾持工件的構(gòu)件。它由手爪和夾緊裝置兩部 分組成。手爪有夾緊和松開(kāi)動(dòng)作。夾持式手爪的形式與人的手指相仿。主要起抓取和放置物件的作用。機(jī)械手手部的構(gòu)造系模仿人的手指，分為無(wú)關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種，手指的數(shù)量又可分為二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。 (2) 腕部 —— 是聯(lián)接手部和臂部的構(gòu)件，起支撐手部的作用。它可以有俯仰，左右擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)三個(gè)運(yùn)動(dòng)。特殊情況可以增加一個(gè)橫向移動(dòng)。有的機(jī)械手沒(méi)有手腕動(dòng)作。 (3) 臂部 —— 是支撐手部，腕部的構(gòu)件。機(jī)械手的臂部是為取代人的手臂而研究設(shè)計(jì)的，但它卻達(dá)不到象人臂的靈巧和適應(yīng)功能。因此，只有把結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，把 運(yùn)動(dòng)軌跡分為沿三坐標(biāo)軸線(xiàn)方向往復(fù)移動(dòng)和繞三坐標(biāo)軸線(xiàn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)。 (4) 立柱 —— 是支撐手臂等構(gòu)件的。一般機(jī)械手的立柱為固定不動(dòng)的，也有的因工作需要立柱作橫向移動(dòng)，此種稱(chēng)可移動(dòng)式立柱。 驅(qū)動(dòng)部分 驅(qū)動(dòng)部分是驅(qū)動(dòng)臂部，腕部，手部的動(dòng)力源，常用的有液壓，氣壓，電力和機(jī)械式等四種形式。 （ 1） 液壓驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)油缸、閥、油泵和油箱等實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。它利用油缸，油馬達(dá)加齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；利用擺動(dòng)油缸、油馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小，出力大，動(dòng)作平緩，可無(wú)級(jí) 變速，自鎖方便并能在中間位置停止。缺點(diǎn)是需配置壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高。 （ 2） 氣壓驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣壓達(dá)、氣閥等，一般采用 4~6 個(gè)大氣壓，個(gè)別的達(dá)到 8~10 個(gè)大氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤(rùn)滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 （ 3） 電氣驅(qū)動(dòng)采用的不多，電氣驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力源簡(jiǎn)單；維護(hù)、使用方便。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)可以采用同一型式的動(dòng)力，出力比較大；缺點(diǎn)是控制響應(yīng)速度比較慢。 （ 4） 機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于動(dòng)作固定的場(chǎng)合。一 般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。它的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠，工作速度高，成本低，缺點(diǎn)是不易于調(diào)整。 控制部分 控制部分是機(jī)械手動(dòng)作的指揮系統(tǒng)，由它來(lái)控制動(dòng)作的順序（程序），位置和時(shí)間（甚至速度與加速度）等。機(jī)械手的控制分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制兩種，目前以點(diǎn)位控制的占 98%以上?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)動(dòng)作的要求，設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。它首先要編制程序加以存貯，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手進(jìn)行工作。 機(jī)械手的分類(lèi) 按用途分類(lèi) 1. 專(zhuān)用機(jī)械手：專(zhuān)用機(jī)械手是專(zhuān)一為一定設(shè)備服務(wù)的，簡(jiǎn) 單、實(shí)用，目前在生產(chǎn)中運(yùn)用比較廣泛。它一般只能完成一、二種特定的作業(yè)。如用來(lái)抓取和傳送工件。它的工作程序是固定的，也可根據(jù)需要編制程序控制，以獲得多種工作程序，適用多種作業(yè)的需要。 2. 通用機(jī)械手：通用機(jī)械手是在專(zhuān)用機(jī)械手的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它能對(duì)不同的物件完成多種動(dòng)作，具有相當(dāng)?shù)耐ㄓ眯?。它是一種能獨(dú)立工作的自動(dòng)化裝置。它的動(dòng)作程序可以按照工作需要來(lái)改變，大都是采用順序控制系統(tǒng)。通用機(jī)械手又分簡(jiǎn)易型、示教型、示教再現(xiàn)型和智能機(jī)械手、操作式機(jī)械手等幾種。工業(yè)機(jī)械手便屬于通用機(jī)械手。 按控制型式分類(lèi) 1. 點(diǎn)位控制型機(jī)械手：點(diǎn)位控制型機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡是空間兩個(gè)點(diǎn)之間的聯(lián)接?？刂泣c(diǎn)數(shù)愈多，性能愈好。它基本能滿(mǎn)足于各種要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。絕大部分機(jī)械手是點(diǎn)位控制型。 2. 連續(xù)軌跡控制型機(jī)械手：這種機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡是空間的任意連續(xù)曲線(xiàn)，它在三維空間中作極其復(fù)雜的動(dòng)作，工作性能完善，但控制部分比較復(fù)雜?？刂品绞椒珠_(kāi)關(guān)式和伺服式兩種。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 機(jī)械手的參數(shù) 機(jī)械手的參數(shù)有規(guī)格參數(shù)和基本參數(shù)以及其他參數(shù)。 規(guī)格參數(shù)有： 1. 主參數(shù)：抓重（臂力） —— 額定抓取重量或稱(chēng)額定負(fù)荷，單位為公斤。 2. 自由度數(shù)目和坐標(biāo)型式：整機(jī)、手臂 及腕部共有幾個(gè)自由度。 3. 定位方式：固定機(jī)械擋塊，可調(diào)機(jī)械擋塊，行程開(kāi)關(guān)，電位器及其他各種位置設(shè)定和檢測(cè)裝置；各自由度設(shè)定的位置數(shù)目或位置信息用量（多少點(diǎn)）；點(diǎn)位控制或連續(xù)軌跡控制。 4. 驅(qū)動(dòng)方式：液壓、氣壓、電動(dòng)和機(jī)械 基本參數(shù)有行程；速度；定位精度；程序編制方法和程序容量；受信、發(fā)信數(shù)目；控制系統(tǒng)動(dòng)力。 其他參數(shù)有驅(qū)動(dòng)源；手抓部分；輪廓尺寸；重量。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 3 設(shè)計(jì)方案的擬定 業(yè)機(jī)械手總體設(shè)計(jì)的原則 總體設(shè)計(jì)的任務(wù)，包括進(jìn)行機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，確定主要工作參數(shù)，選擇驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)和電控系統(tǒng)，整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后繪出方案草圖，總體設(shè)計(jì)之后要進(jìn)行各部件的強(qiáng)度，剛度，驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算。 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及確定主要參數(shù)：運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它包括選用機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)形式和確定自由度數(shù)。通用機(jī)械手是為了滿(mǎn)足不同的生產(chǎn)上的要求，通常是 5~6 個(gè)自由度，采用作業(yè)范圍較大的園柱坐標(biāo)和求坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)形式。專(zhuān)用機(jī)械手一般運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單只要2~3 個(gè)自由度就能滿(mǎn)足特定的工藝要求。專(zhuān)用機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件滿(mǎn)足條件的與動(dòng)形式，力求合理。最少的自由度數(shù)，達(dá)到機(jī)械手機(jī)構(gòu)最簡(jiǎn)單。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)取決于生產(chǎn)工藝，主機(jī)和料道的空間位 置和工件在料道上的方位。專(zhuān)用機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)要求采用多種方案進(jìn)行比較的方法，對(duì)自由度數(shù)，運(yùn)動(dòng)路程的長(zhǎng)短，定位點(diǎn)數(shù)目等全面分析。自由度數(shù)少，運(yùn)動(dòng)路程短，定位點(diǎn)少可使用的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。運(yùn)動(dòng)速度低，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)易穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)的具體步驟如下： （ 1） 按生產(chǎn)條件和要求選定工藝操作路線(xiàn)。 （ 2） 根據(jù)工藝操作路線(xiàn)選擇最合適的臂部運(yùn)動(dòng)形式。 （ 3） 將機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)分解為各個(gè)獨(dú)立的自由度。 （ 4） 畫(huà)出機(jī)械手運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，進(jìn)行方案比較。 確定主要參數(shù)：抓取重量是機(jī)械手設(shè)計(jì)的重要措施，在用機(jī)械手抓取重量就是工件的重量。通用機(jī)械手的抓取重量是在規(guī)定的 運(yùn)動(dòng)速度下，能抓取的工件重量的最大值，它是根據(jù)通用機(jī)械手使用范圍來(lái)確定的。必要時(shí)除規(guī)定出標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)速度的抓取重量之外，可給出。 業(yè)機(jī)械手總體設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械手總體設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)生產(chǎn)的具體要求進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，以選擇和確定其型式，基本參數(shù)，控制方式，驅(qū)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)形式。 目前，工業(yè)機(jī)械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進(jìn)行控制；控制方式則為開(kāi)環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是降低成本。第二代機(jī)械手設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能把感覺(jué)到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能?，F(xiàn)在，都在加緊研制智能 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 機(jī)器人也 就是第三代機(jī)械手。 藝要求 機(jī)械手是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一種有力工具。若要使用權(quán)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，需要對(duì)各種機(jī)械化，自動(dòng)化裝置進(jìn)行綜合的動(dòng)手術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，確定使用機(jī)械手是否合適。設(shè)計(jì)人員要熟悉工藝要求，深入實(shí)際調(diào)查研究，吸取工人的合理化建議，參加具體工藝實(shí)踐。 一般的工藝要求有 : (1) 生產(chǎn)工藝和各種機(jī)械設(shè)備由于 生產(chǎn)特點(diǎn)不同，對(duì)機(jī)械手提出的要求也不同。如全切機(jī)床和自動(dòng)線(xiàn)，加熱淚盈眶爐，壓力機(jī)，鑄造生產(chǎn)線(xiàn)，裝焊生產(chǎn)線(xiàn)等機(jī)械設(shè)備對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)形式和范圍，機(jī)型，安裝位置 ，運(yùn)動(dòng)速度等提出的要求。此外，對(duì)于熱加工工藝本身的特點(diǎn)，例如高溫，粉塵，有害氣體及高速頻繁工作等，對(duì)機(jī)械手的設(shè)計(jì)提出了一些特殊的要求。又如在熱處理和鍛造時(shí)，機(jī)械手要深入爐內(nèi)或直接抓取高溫的工件，因此認(rèn)真考慮防熱及冷卻問(wèn)題是很重要的。 (2) 輸送料裝置和儲(chǔ)料裝置決定了工件在上料前和下料后在空間所處的位置和狀態(tài)。而這種位置和狀態(tài)對(duì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式的確定有直接的影響。幫在制定設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須對(duì)這些要求給予充分的注意。 (3) 工作現(xiàn)場(chǎng)的善對(duì)機(jī)械手的機(jī)型有直接的具體要求。 若機(jī)械手用于機(jī)床上下料，而且場(chǎng)地許可，可 選擇地面固定式；若受場(chǎng)地面積限制，而且是固定程序的專(zhuān)用機(jī)械手，可把機(jī)械手放置在機(jī)械設(shè)備上；若需要擴(kuò)大機(jī)械手運(yùn)動(dòng)范圍或利用一臺(tái)機(jī)械手進(jìn)行多機(jī)床管理，則可選擇地面軌道式或懸掛式。 (4) 對(duì)機(jī)械手通用性的要求 不同的生產(chǎn)特點(diǎn)對(duì)機(jī)械手通用性所提出的要求是不同的。在大量生產(chǎn)時(shí)，例如在組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)上，往往只需將機(jī)械手固定在一定位置進(jìn)行一種工件的上下料，這時(shí)只需專(zhuān)用機(jī)械手便函可滿(mǎn)足要求。在成批生產(chǎn)時(shí)，需要在某些設(shè)備上加工幾種類(lèi)似零件，因而需要對(duì)工作順序，位置及抓取機(jī)構(gòu)有一定的可適應(yīng)能力，這時(shí)需設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易通用機(jī)械手來(lái)滿(mǎn)足 這種要求；在中小批生產(chǎn)時(shí)，機(jī)械手要在一定的范圍內(nèi)適應(yīng)不同的工作要求，需要迅速而方便地變更工作程序和運(yùn)動(dòng)軌跡，有時(shí)甚至要進(jìn)行電視遙控或者需要機(jī)械手本身具有相適應(yīng)癥的能力，這些就需要用通用機(jī)械手來(lái)滿(mǎn)足這些要求。 械手的管路布置 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 管路布置是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題，機(jī)械手常用的管路為油路，氣管，水管及電氣線(xiàn)路，管路布置的基本要求是：牢固，整齊，便于維修。 常用的管路布置方法為機(jī)械手常采用內(nèi)部走管，多用缸壁和活塞桿鉆孔通油，通氣。在導(dǎo)向桿中裝伸縮管通油，在立柱中鉆孔安裝回轉(zhuǎn)配油盤(pán)等。機(jī)械手的機(jī)構(gòu)形式不同內(nèi)部走路的形式各異 控系統(tǒng)的選擇及定位方法 機(jī)械手電控系統(tǒng)有各種內(nèi)型，除專(zhuān)用機(jī)械手外，多數(shù)要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)是專(zhuān)用機(jī)械手，采用的是電子程序控制。 定位方法是確定機(jī)械手各個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的起始位置和最終停止位置的方法，稱(chēng)為機(jī)械手的定位方法。機(jī)械手的定位方法分為以下幾種： 1． 機(jī)械定位方式：這種方式是用固定擋扳與限位開(kāi)關(guān)配給或機(jī)制動(dòng)器定位。這種定位方式結(jié)構(gòu)比叫簡(jiǎn)單，定位精度（重復(fù)定位精度）較高，用途較廣。但機(jī)械磨損較快，因此使用壽命短。 2． 數(shù)控定位方式：它是以數(shù)字代表行程，即一定的數(shù)字代表一定的行 程位置。當(dāng)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí)，便達(dá)到規(guī)定的位置，其定位精度不太高。 3． 用電位計(jì)設(shè)定位置和檢測(cè)：采用這種定位方式，既可在固定的位置上進(jìn)行定位，又可通過(guò)在需要的位置上增設(shè)電位計(jì)的方法增加定位點(diǎn)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)定位。 而本次設(shè)計(jì)的定位方式為 ： 手臂回轉(zhuǎn)的兩端點(diǎn)位置（即 0~180 度）用死擋鐵定位；手臂俯仰的兩面三刀端點(diǎn)位置用活塞與端蓋相碰定位。手腕回轉(zhuǎn)的兩端點(diǎn)位置用動(dòng)片和定片相碰定位。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 4 縫紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的概況 紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的用途 縫紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的用途是在縫紉機(jī)針的拋光自動(dòng)線(xiàn)上 ，用四臺(tái)機(jī)械手代替手工拋光的操作。 格參數(shù) 抓針數(shù)量： 70~80 只 自由度數(shù)： 3 個(gè) 座標(biāo)型式： 類(lèi)似球座標(biāo) 手臂回轉(zhuǎn)范圍： 0~180 度 手臂回轉(zhuǎn)速度： 90 度 /秒 手臂俯仰范圍： 0~30 度 手腕回轉(zhuǎn)范圍： 0~180 度 定位方式 ： 手臂回轉(zhuǎn)的兩端點(diǎn)位置（即 0~180 度）用死擋鐵定位；手臂俯仰的兩面三刀端點(diǎn)位置用活塞與端蓋相碰定位。手腕回轉(zhuǎn)的兩端點(diǎn)位置用動(dòng)片和定片相碰定位。 緩沖方式： 手臂回轉(zhuǎn)用單向可調(diào)節(jié)流緩沖閥和油缸端部緩沖；手臂信仰和手腕回轉(zhuǎn)用油缸端部節(jié)流緩沖。 驅(qū)動(dòng)方式： 液壓，它是在機(jī)械手中液壓驅(qū)動(dòng)是用的最多的方式。 控制方式： 電子程序控制 紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的配置及工作原理 擺動(dòng)機(jī)械手在拋光自動(dòng)線(xiàn)上的配置是由震動(dòng)式順針機(jī)，上料工作臺(tái) ，機(jī)械手，拋光輪（四臺(tái)）和裝針斗（四臺(tái)）組成。每臺(tái)機(jī)械手分別由電子程序控制器根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作要求所編制的程序，依次控制液壓系統(tǒng)的電磁換向閥，從而使機(jī)械手進(jìn)行各種動(dòng)作。 自動(dòng)線(xiàn)操作過(guò)程如下： 機(jī)械手 1 在上料位置，工人將要拋光的針整齊后送到待夾料位置，發(fā)訊啟動(dòng)，手 1 的手指將針夾住，然后手臂順時(shí)針回轉(zhuǎn) 90 度 到拋光輪位置（此時(shí)拋光輪旋轉(zhuǎn)并左右移動(dòng)），手臂上下擺動(dòng)一次，手腕 回轉(zhuǎn) 180 度，手臂再上下擺動(dòng)一次，手臂順時(shí)針再回轉(zhuǎn) 90 度，手 1 和手 2 同到換夾針位置，手 2 先將縫紉機(jī)針夾住再發(fā)訊號(hào)， 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 手 1 手指才松開(kāi)，并開(kāi)始時(shí)復(fù)原動(dòng)作，即手臂反時(shí)針回轉(zhuǎn) 180 度，同時(shí)手腕反向回轉(zhuǎn) 180度，到達(dá)上料位置等待下個(gè)工作循環(huán)，手 2 重復(fù)著上述動(dòng)作?？p紉機(jī)針就在各機(jī)械手間依次調(diào)頭，傳遞，拋光，當(dāng)手 4 拋光完了其手臂轉(zhuǎn)到下料位置 時(shí)手指 松開(kāi)，將拋光好的針卸到裝針斗中。至此，第一組拋光工序結(jié)束。如圖 示 圖 自動(dòng)線(xiàn)工作原理圖 紉機(jī)針擺動(dòng)機(jī)械手的組成部分 該擺動(dòng)機(jī)械手由手臂上下擺動(dòng)部分，手臂回轉(zhuǎn)部分，手腕回轉(zhuǎn)及夾持式手部，單向可調(diào)節(jié)流緩沖閥，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)方向控制閥和電氣控制裝置等組成。手臂上下擺動(dòng)（即俯仰）系采用一只雙作用油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。活塞桿上端連接在手臂上，連接點(diǎn)到手臂擺動(dòng)點(diǎn)之間有一定距離，因此，當(dāng)活塞桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，手臂就形成個(gè)杠桿而上下擺動(dòng)。 手臂左右回轉(zhuǎn)系采用回轉(zhuǎn)油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。手臂回轉(zhuǎn)有三個(gè)停止位置，即上料點(diǎn)， （起點(diǎn)），工作點(diǎn)，下料點(diǎn)（終點(diǎn)）。三個(gè)停止位置的檢測(cè)是通過(guò)永久磁鐵和干黃管來(lái)達(dá)到的手腕回轉(zhuǎn)是由回轉(zhuǎn)油缸實(shí)現(xiàn)的。手指的夾緊動(dòng)作是由一個(gè)單作用油缸通過(guò)活塞桿外夾式手部帶動(dòng)手指而夾緊縫紉機(jī)針的。手指夾緊程度可以調(diào)節(jié)。單向可調(diào)節(jié)流緩沖閥，能實(shí)現(xiàn)手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的緩沖。由油路分配板、二位四通電磁閥、二位三通電磁閥和三位四通電磁閥，組成機(jī)械手運(yùn)動(dòng)方向的控制裝置。機(jī)械手的動(dòng)作程序由電子程序控制器進(jìn)行控制。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 5 機(jī)械手手臂俯仰部分的設(shè)計(jì) 臂的組成 手臂是機(jī)械手的主要部分，它是支承手腕、手指和工件并使它們運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 臂部一般有下列幾部分組成： （ 1） 動(dòng)作元件：如直線(xiàn)缸，回轉(zhuǎn)缸，齒條齒輪，連桿凸輪等，它是驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的元件。動(dòng)作元件與驅(qū)動(dòng)相配合，就能實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 導(dǎo)向裝置：手臂在靜止?fàn)顟B(tài)，要承受由夾持工件重量所產(chǎn)生的彎曲力，以及由于載荷不平衡而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，在運(yùn)動(dòng)時(shí)又有一個(gè)慣性力。為保證手爪的正確位置和動(dòng)作元件不受較大的彎曲力，手臂必須設(shè)置導(dǎo)向裝置。 （ 3） 臂：手臂上的動(dòng)作元件，導(dǎo)向裝置和其他裝置都要安裝在臂上，起支承，連接和承受 外力的作用。所以要求手臂具有足夠的剛性，以免承重后發(fā)生變形產(chǎn)生顫動(dòng)。 （ 4） 其他裝置：如管路，冷嘲熱諷卻裝置，位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)等。 臂的設(shè)計(jì)要求 臂部設(shè)計(jì)首先要實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)，需要滿(mǎn)足下列幾項(xiàng)基本要求。 （ 1） 臂部應(yīng)承載能力大，剛性好，自重輕 手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時(shí)動(dòng)作的平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)的速度和的定位精度。如剛性差則會(huì)引起手臂在垂直平面內(nèi)的彎曲變形和水平面內(nèi)的側(cè)向扭轉(zhuǎn)變形，手臂就要產(chǎn)生振動(dòng)，或動(dòng)作時(shí)工件卡死無(wú)法工作。為此，手臂一般都采用剛性較好的導(dǎo)向桿來(lái)加大手 臂的剛性，各支承、連接桿的剛性也要有一定的要求，以保證能承受所需要的驅(qū)動(dòng)力 根據(jù)上述要求，地設(shè)計(jì)手臂時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行撓度計(jì)算，其變形量應(yīng)小于許可變形量。 我們知道懸臂梁的撓度計(jì)算公式為： Y=?????????????????????? 中： Y—— 撓度； E—— 彈性模數(shù)； Q—— 載荷； J—— 慣性矩； 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 L—— 懸臂長(zhǎng)。 從上式可知，撓度與載荷，懸臂長(zhǎng)成正比，而與彈性模數(shù)，慣性矩成反比。在 值已確定的情況下，只有增大 ，才能減少梁的彎曲變形，所以，為了提高剛度，從材質(zhì)上考慮意 義不大，主要應(yīng)選用慣性矩大的梁。在截面積和單位重量基本相同的情況下，鋼管，工字鋼和槽鋼的慣性矩要比無(wú)縫鋼大得多，所以，機(jī)械手中常用無(wú)縫鋼管作導(dǎo)向桿，用工字鋼或槽鋼作支撐板。這樣既提高了手臂的剛度，又大大減輕了手臂的自重。 （ 2） 手臂的運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍要求來(lái)決定的，但不宜盲目地追求高速度。 手臂由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常的運(yùn)動(dòng)速度 —— 啟動(dòng)，以及由常減速到停止不動(dòng) —— 制動(dòng)，速度的變化過(guò)程為速度特性曲線(xiàn)。 手臂自重輕，其啟動(dòng)停止的平穩(wěn)性就好。 （ 3） 手臂動(dòng)作要靈活 要使 手臂運(yùn)動(dòng)輕快靈活，手臂的結(jié)構(gòu)必須緊湊小巧，或運(yùn)動(dòng)臂上加滾動(dòng)軸承或采用滾珠導(dǎo)軌。對(duì)于懸臂式的機(jī)械手手臂上零部件的布置要合理，以減少回轉(zhuǎn)升降支承中心的偏重力矩。不然，會(huì)引起手臂振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使手臂與立柱卡住別壞。 （ 4）位置精度要高 機(jī)械手要獲得較高的位置精度，除采用先進(jìn)的控制方法外，在結(jié)構(gòu)上還要注意以下幾點(diǎn)： 1．手臂的剛性好，偏重小，慣性力小，則位置精度就容易控制，所以設(shè)計(jì)手臂時(shí)要周密考慮和計(jì)算； 2．還要合理的選擇機(jī)械手的坐標(biāo)形式，一般說(shuō)來(lái)，直角和圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手位置精度較高；關(guān)節(jié)式機(jī)械手的位置最難控制， 精度差； 3．在手臂上加設(shè)定位裝置和自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，來(lái)控制手臂運(yùn)動(dòng)的位置精度；還要減少或消除各傳動(dòng)，嚙合件的間隙。 （ 5）機(jī)械手的通用性要好，以適應(yīng)多種作業(yè)的要求；工藝性要好。 手臂要便于加工和安裝；用于熱加工機(jī)械手，還要考慮熱輻射的影響，手臂要長(zhǎng)些，使用權(quán)驅(qū)動(dòng)部分遠(yuǎn)離熱源，并裝上冷卻裝置；用于作業(yè)區(qū)粉塵大的機(jī)械手，還要設(shè) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 置防塵裝置等。 上面這些要求，往往是互相影響和互相制約的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面分析各方面因素，綜合考慮。 臂擺動(dòng)結(jié)構(gòu) 臂上下擺動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 球坐標(biāo)式的機(jī)械手臂部在垂直面內(nèi)作上 下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)；圓柱坐標(biāo)式的機(jī)械手臂部在垂直面內(nèi)做上下升降運(yùn)動(dòng)。在機(jī)械手相同高度的情況下，球坐標(biāo)式臂部的作業(yè)范圍要大的多。所以，坐標(biāo)形式為球坐標(biāo)式。 球坐標(biāo)式的機(jī)械手，其臂部上下擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，通常是用雙作用油缸的活塞桿端部與聯(lián)接圈用鉸鏈連接，并通過(guò)連接圈與手臂固定聯(lián)接油缸下端蓋與油缸支座鉸鏈聯(lián)接。當(dāng)壓力油分別進(jìn)到雙作用油缸的上下兩油腔時(shí)，使活塞上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)接圈使手臂繞擺動(dòng)支點(diǎn)做上下擺動(dòng)?；钊舷逻\(yùn)動(dòng)到兩端時(shí)，靠活塞兩端的三角形節(jié)流槽和缸蓋相碰而定位。 確定油缸工作壓力及工作面積。 油缸的工作壓力 力 的內(nèi)徑 D= 21/4 ???????????????????? 式中： D—— 油缸的直徑 P—— 油缸阻力 油缸工作壓力 d—— 活塞桿直徑 由上式可看出， D和 為未知數(shù)，一個(gè)方程式不能求出兩個(gè)未知數(shù)。此時(shí)，可根據(jù)人作壓力與阻力的關(guān)系表初步定出油缸工作壓力 當(dāng)阻力小于 500 公斤時(shí)，油缸工作壓力小于 8平方厘米。當(dāng)阻力在小于 500缸工作壓力在 15平方厘米范圍，阻力在小于 1000，油缸工作壓力在小于 25平方厘米范圍。當(dāng)阻力小于 2000斤時(shí)，油缸工作壓力在小于 35斤 /平方厘米。當(dāng)阻力小于 3000斤時(shí)，油缸工作壓