注塑机取件机械手的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 注塑机取件机械手的设计 摘 要： 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运 、取件 以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台三自由度的工业机器人，用于给注塑机取出成品。 关键词： 机器人 ； 气缸 ； 注塑机 ； 结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 In to of of to in of in by as an in of on in in as In an be to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 1 关键词 . 1 1 前言 . 2 机器人概述 . 2 机器人的历史、现状 . 3 机器人发展趋势 . 4 2 机械手设计方案 . 4 机械手基本形式的选择 . 4 直角坐标型机器人 . 4 极坐标型机器人 . 5 圆柱坐标型机器人 . 5 多关节机器人 . 5 驱动装置的选择 . 6 液压驱动 . 6 气压驱动 . 7 电动机驱动 . 7 3 引拔设计 . 8 设计参数 . 8 方案设计 . 8 引拔机构结构设计 . 8 引拔气缸参数计算 . 8 附加导向杆机构设计 . 9 4 机械臂的设计 . 10 设计参数 . 10 方案设计 . 10 机械臂气缸的选用 . 10 预选气缸的缸径 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 预选气缸行程 . 11 验算缓冲能力 . 11 活塞杆长度的验算 . 11 计算气缸的空气消费量 . 12 选择活塞杆端部接头 . 12 选择气缸的品种和安装形式 . 12 5 横行的设计 . 12 设计参数 . 12 方案设计 . 12 横进气缸的选用 . 13 导轨设计 . 14 6 机械手结构设计 . 14 夹持器设计的基本要求 . 14 夹紧装置设计 . . 15 夹紧力计算 . 15 驱动力力计算 . 15 气缸驱动力计算 . 16 选用夹持器气缸 . 16 手爪的夹持误差及分析 . 16 楔块等尺寸的确定 . 19 材料及连接件选择 . 21 7 气动顺序动作的确定 . 22 8 结论 . 22 参考文献 . 22 致谢 . 23买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 1 机器人概述 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠 定了良好的基础。 “工业机器人”（ 多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。 机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。 简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。 要机器人像人一样拿取 东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构 执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机器人的性能。一般而言，机器人通常就是由执行机构、驱动传动系统和控制系统这三部分组成，如图 1所示。 执 行 机 构机器人控 制 系 统驱 动 - 传 动 系 统手 部腕 部臂 部腰 部基 座 部 （ 固 定 或 移 动 ）电 、 液 或 气 驱 动 装 置单 关 节 伺 服 控 制 器关 节 协 调 及 其 它 信 息 交 换计 算 机图 1 机器人的一般组成 he of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 机器人的历史、现状 机器人首先是从 美国开始研制的。 1958 年美国联合控制公司研制出第一台机器人。它的结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。 日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。自 1969年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究。 目前工业机器人大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；控制方式则为开环式，没有识别能力；改进的方向主要是降低成本和提高精度。 第二代机器人正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器 ，把感觉到的信息进行反馈，使机器人具有感觉机能。 第三代机器人（机器人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统 和柔性制造单元 中的重要一环。 随着工业机器人研究制造和应用领域不断扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。国际工业机器人会议 定每年召开一次会议，讨论和研 究机器人的发展及应用问题。 目前，工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。使用工业机器人代替人工操作的，主要是在危险作业（广义的）、多粉尘、高温、噪声、工作空间狭小等不适于人工作业的环境。 在国外机械制造业中，工业机器人应用较多，发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先制订的作业程序完成规定的操作，但还不具备传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生某些偏离时，就将引起零部件甚至机 器人本身的损坏。 随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步，针对于上述各个领域的机器人系统的应用和研究对系统本身也提出越来越多的要求。制造业要求机器人系统具有更大的柔性和更强大的编程环境，适应不同的应用场合和多品种、小批量的生产过程。计算机集成制造（ 求机器人系统能和车间中的其它自动化设备集成在一起。研究人员为了提高机器人系统的性能和智能水平，要求机器人系统具有开放结构和集成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 各种外部传感器的能力。然而，目前商品化的机器人系统多采用封闭结构的专用控制器，一般采用专用计算机作为上层主控计算机，使 用专用机器人语言作为离线编程工具，采用专用微处理器，并将控制算法固化在 ，这种专用系统很难（或不可能）集成外部硬件和软件。修改封闭系统的代价是非常昂贵的，如果不进行重新设计，多数情况下技术上是不可能的。解决这些问题的根本办法是研究和使用具有开放结构的机器人系统。 我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚 5，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机器人将会获得快速的发展。 机器人发展趋势 随着 现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。 就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势： a)提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人； b)开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多自由度的手臂和手指；开发各类行走机器 人，以适应不同的场合； c)研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。 2 机械手 设计方案 机械手基本形式的选择 2 常见的工业机械手根据手臂的动作形态，按坐标形式大致可以分为以下 4 种，如图 2 所示：（ 1）直角坐标型机械手；（ 2）圆柱坐标型机械手；（ 3）极坐标型机械手；(4)多关节型机械手。 直角坐标型机器人 直角坐标型机器人，它在 x,y,z 轴上的运动是独立的， 3 个关节都是移动关节，关节轴线相互垂直，它主要用于生产设备的上下料，也可用于高精度的装卸和检测和作业。这种形式的主要特点是： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 (1)在三个直线方向上移动，运动容易想象。 (2)计算比较方便。 (3)由于可以两端支撑，对于给定的结构长度，其刚性最大。 (4)要求保留较大的移动空间，占用空间较大。 (5)要求有较大的平面安装区域。 (6)滑动部件表面的密封较困难，容易被污染。 圆柱坐标型机器人 圆柱坐标型机器人， R、 和 中 是手臂的角位置， 这种形式的主要特点是： (1)容易想象和计算。 (2)能够伸入形腔式机器内部。 (3)空间定位比较直观。 (4)直线驱动部分难以密封、防尘及防御腐蚀物质。 (5)手臂端部可以达到的空间受限制，不能到达靠近立柱或地面的空间。 极坐标型机器人 极坐标型机器人又称为球坐标机器人 ， R， 和为坐标系的坐标。其中是绕手臂支撑底座垂直轴的转动角，是手臂在铅垂面内的的摆 动角。这种机器人运动所形成的轨迹表面是半球面。其特点是： (1)在中心支架附近的工作范围较大。 (2)两个转动驱动装置容易密封。 (3)覆盖工作空间较大。 (4)坐标系较复杂，较难想象和控制。 (5)直线驱动装置仍存在密封问题。 (6)存在工作死区。 多关节机器人 多关节机器人，它是以其各相邻运动部件之间的相对角位移作为坐标系的。、和为坐标系的坐标，其中是绕底座铅垂轴的转角，是过底座的水平线与第一臂之间的夹角，是第二臂相对于第一臂的 转角。这种机器人手臂可以达到球形体积内绝大部分位置，所能达到区域的形状取决于两个臂的长度比例。其特点是： (1)动作较灵活，工作空间大。 (2关节驱动处容易密封防尘。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 (3)工作条件要求低，可在水下等环境中工作。 (4) 适合于电动机驱动。 (5)运动难以想象和控制，计算量较大。 (6)不适于液压驱动。 直角坐标型 圆柱坐标型 极坐标型 多关节型 图 2 工业机械手基本结构形式 of 课题要求机械手为直角坐标型 . 驱动装 置 的选择 2 机器人关节的驱动方式有液压式、气动式、和电动式。下面将三种 驱动方式进行分析比较。 液压驱动 机器人的驱动系统采用液压驱动，有以下几个优点： (1)液压容易达到较高的压力（常用液压为 体积较小，可以获得较大的推力或转矩； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 (2)液压系统介质的可压缩性小，工作平稳可靠，并可得到较高的位置精度； (3)液压传动中，力、速度和方向比较容易实现自动控制； (4)液压系统采用油液作介质，具有防锈性和自润滑性能，可以提高机械效率，使用寿命长。 液压传动系统的不足之处是： (1)油液的粘度随温度变化而变化，影响工作性能，高温容易引起燃爆炸等危险； (2)液体的泄漏难于克服，要求液压元件有较高的精度和质量，故造价较高； (3)需要相应的供油系统，尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置，否则引起故障。 液压驱动方式的输出力和功率更大，能构成伺服机构，常用于大型机器人关节的驱动。 气压驱动 与液压驱动相比，气压驱动的特点是： (1)压缩空气粘度小，容易达到高速； (2)利用工厂集中的空气压缩站供气，不必添加动力设备； (3)空气介质对环境无污染，使用安全，可直接应用于 高温作业； (4)气动元件工作压力低，故制造要求也比液压元件低。 它的不足之处是： (1)压缩空气常用压力为 要获得较大的力，其结构就要相对增大； (2)空气压缩性大，工作平稳性差，速度控制困难，要达到准确的位置控制很困难； (3)压缩空气的除水问题是一个很重要的问题，处理不当会使钢类零件生锈，导致机器人失灵。此外，排气还会造成噪声污染。 气动式驱动多用于点位控制、抓取、开关控制和顺序控制的机器人。 电动机驱动 电动机驱动可分为普通交、直流电动机驱动，交、直流伺服电动机驱 动和步进电动机驱动。 普通交、直流电动机驱动需加减速装置，输出力矩大，但控制性能差，惯性大，适用于中型或重型机器人。伺服电动机和步进输出力矩相对小，控制性能好，可实现速度和位置的精确控制，适用于中小型机器人。交、直伺服电动机一般用于闭环控制系统，而步进电动机则主要用于开环控制系统，一般用于速度和位置精度要求不高的场合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 由于气压驱动气源容易获得， 无污染， ,故本设计 确定选用气压驱动。 3 引拔设计 设计参数 （ 1）伸缩长度： 160 （ 2）单方向伸缩时间： 1 2S； （ 3）定位误差： 要有定位措施，定位误差小于 2 （ 4）前端安装机械臂连接块，伸缩终点无刚性冲击； 方案设计 气动驱动方案伸缩原理采用单出杆双作用气动油缸，手臂 纵向移动 时采用单向调速阀进行节流调速，接近终点时，发出信号，进行调速缓冲，靠气缸行程极限定位，采用附加导向杆防止转动，采用电液换向阀，控制伸缩方向。 1、引拔 2、小型导向气缸 3、机械臂连接块 4、附加导向杆 图 3 引拔示意图 引拔机构结构设计 引拔 气缸参数计算 预选气缸的缸径及缸桶壁厚 ： 根据气缸的负载状态，确定气缸的轴向负载力F。 取 = F= W=00=60（ N） （ 3【 6】 根据负载的运动状态，预选气缸的负载率 。 取 =50% 根据气源供气条件，确定气缸的使用压力 p。 5%。 已知 F, 和 p，对双作用气缸，预选杆径与缸径之比 d/D=式（ 3式（ 3便可选定缸径 D，缸径 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 3 6】 0 4 （ 3 6】 %1000 (3 6】 解得 D 考虑到气缸的行程比较长缸径 0 。 缸桶壁厚可根据薄壁筒的计算公式计算： )(122 2 (3【 6】 式中 为缸筒材料的需用应力（ 缸筒壁厚的实际取值，对于一般用途气缸 约 取计算值的 7倍，再圆整到标准管材尺寸，这里 0 预选气缸行程 ： 根据气缸的操作距离及传动机构的行程比预选气缸行程为160 验算缓冲能力 ： 根据气缸的运动状态是输出拉力、负载率 =50%、气缸的行程 L=160t=气动手册 u = 9 查 得气缸的最大速度 理论基准速度 0u 之比 而求的气缸的最大速度 630。 查 得 气缸的负载质量 示负载运动的动能 2以该预选缸径的缓冲能力满足要求。 活塞杆长度的验 算 ： 查 气动手册 0 系列气缸活塞杆受轴向压力而不 失 去稳定性的最大行程为 29060满足要求。 计算气缸的空气消费量 该气缸的空气消费量为 m i n )/(19)1 0 (0 1 5 2 选择气缸的品种和安装形式 ： 长沙华德液压气动有限公司生产的 Q）系列小型导向杆式气缸 选择磁性开关：根据表 10固定的有触点舌簧型 用直接出线式的接线方式，导线长为 3m。 选择活塞杆端部联结形式：采用螺钉连接。 附加导向杆机构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 附加导向机构的作用 ： 附加导向机构的作用是保证气缸缸活塞杆伸出时机械臂连接块的方向性，提供机构刚度，保证伸缩量的准确性。 导向机构的外形尺寸及材料 ： 导向选择钢管导向，钢管为引拔上的一部分，经配合连接而成；机械臂连接块则在其上滑动且其的引拔端部靠近部分。材料选择为45号钢 .，如图 4所示： 1、导向钢管 2、端部顶板 3、螺母 图 4 附加导向杆 引拔范围控制与调整 ： 引拔伸缩范围控制靠行程开关，保证把工件精确地取出。行程开关使用 图 5 机械臂的设计 设计参数 （ 1）伸缩长度： 550 （ 2）单方向伸缩时间： （ 3）前端安装机械手，伸缩终点无刚性冲击； 方案设计 气动驱动方案伸缩原理 ： 采用单出杆双作用液压油缸，手臂伸出时采用单向调速阀进行调速，接近终点时，发出信号，进行调速缓冲，靠气缸行程极限定位，采用电磁换向阀，控制伸缩方向。 机械臂气缸的选用 预选气缸的缸径 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 根据气缸的负载状态，确定气缸的轴向负载力 F。 取 = F= W=00=80（ N） （ 4【 6】 根据负载的运动状态，预选气缸的负载率 。 取 =50% 根据气源供气条件，确定气缸的使用压力 p。 5%。 已知 F, 和 p，对双作用气缸，预选杆径与缸径之比 d/D=式（ 4式（ 4便可选定缸径 D，缸径 (4 6】 0 4（ 4【 6】 %1000 (4 6】 解得 D 考虑到气缸的行程比较长缸径 0 。 缸桶壁厚可根据薄壁筒的计算公式计算： )(122 2 (4【 6】 式中 为缸筒材料的需用应力（ 缸筒壁厚的实际取值，对于一般用途 气缸 约 取计算值的 7倍，再圆整到标准管材尺寸，这里 0 预选气缸行程 根据气缸的操作距离及传动机构的行程比预选气缸行程为 550 验算缓冲能力 根据气缸的运动状态是输出拉力、负载率 =50%、气缸的行程 L=550气缸的动作时间 t=2s, 由气动手册 查得气缸的理论基准速度0u= 查 得气缸的最大速度而求的气缸的最大速度75。 查的气缸的负载质量 示负载运动的动能 2u 小于气缸允许吸收的最大能量，所以该预选缸径的缓冲能力满足要求。 活塞杆长度的验算 查 气动手册 关于 0 气缸活塞杆受轴向压力而不是去稳定性的最大行程买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 为 60050满足要求。 计算气缸的空气消费量 该气缸的空气消费量为 m i n )/(12)1 0 (0 1 5 2 选择活塞杆端部接头 选择活塞杆的端部接头，因需要避免工件与活塞杆的轴向偏心而得出采用法兰型。 选择气缸的品种和安装形式 安装形式为前端法兰式 图 6 缸 横行的设计 设计参数 （ 1）横行长度： 1000 （ 2）单方向伸缩时间： （ 3）定位误差：要有定位措施，定位误差小于 2 （ 4）缸体与引拔连接推动引拔左右移动，伸缩终点无刚性冲击； 方案设计 气动驱动方案伸缩原理： 因为横行长度达到了 1000考虑采用 采用无杆气缸驱动 。无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接实现往复运动。这种气缸最大优点是节省安装空间，特别适用于小缸径长行程的场合。 结构设计：基体部分做成肋板形式与基座相连，减少横行部分的总体质量，横行面上 采用导轨 形式， 进行横向定位并承受机械手重量，采用 三位五通电磁 换向阀，控制横进方向。如图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 1、无杆气缸 2、导轨 3、基座 图 7 横行基座 7 横进气缸的选用 本次横进气缸预选 根据导向精度、最大允许负载和最大允许力矩选用无杆气缸的系列和缸径。 最大允许负载和最大允许力矩与导向型式、受力姿势、活塞运动和缸径有关。 由于考虑气缸不能承受大的集中载荷，故在气缸两侧设立 2个导轨代替气缸承受机械臂的 质量，故气缸的承受载荷不予虑。 因为横进系统的额定最大行程为 1000据 1 由于气缸的推力 知重物的质量约为 1600N，导轨的摩擦系数 f 以 1 6 0 0 预选气缸缸径为 ，因为气缸的工作压力为 查的本气缸的理论输出力为 220N，满足系统要求。 表 1 0 10 5050005006 16 5050007000 20 10015000015005 25 10015000015002 32 10020000015000 40 1002000001500文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 8 理论输出力图 of 定该行程的气缸为 导轨设计 钢 :一般用寻轨： 45 钢、 40求高的导轨，常采用 202015钢等，渗碳淬硬到 5662削加工后淬硬深度不低于 两条导轨一条采用矩形截面一条采用三角形截面，在横向定位的同时也降低安装精度。 6 机械手结构设计 夹持器设计的基本要求 （ 1）应具有适当的夹紧力和驱动力； （ 2）手指应具有一定的开闭范围； （ 3）应保证工件在手指内的夹持精度； （ 4）要求结构紧凑，重量轻，效率高； （ 5）应考虑通用性和特殊要求。 设计参数及要求 （ 1）采用手指式夹持器，执行动作为抓紧 放松； （ 2）所要抓紧的工件直径为 80松时的两抓的最大距离为 110s ， 1夹持速度 20mm/s； （ 3）工件的材质为 2 （ 4）夹持器有足够的夹持力； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （ 5）夹持器靠法兰联接在手臂上。由气缸提供动力。 夹紧装置设计 . 夹紧力计算 手指 夹 在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据，必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。一般来说， 夹 紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷（惯 性力或惯性力矩）以使工件保持可靠的 夹 紧状态。 手指对工件的夹紧力可按下列公式计算： 321 （ 6 4】 式中： 1K 安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定 ,通常取 2K 工件情况系数，主要考虑惯性力的影响， 计算最大加速度，得出工作情况系数 2K , a 为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值（ m/s）； 3K 方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定， 手指与工件位置：手指垂直放置 工件水平放置； 手指与工件形状： V 型指端夹持圆柱型工件， ， f 为摩擦系数， 为 V 型手指半角，此处粗略计算 43 K, G 被抓取工件的重量 求得夹紧力 3 ，取整为120N。 驱动 力计算 根据驱动力和夹紧力之间的关系式： N 6【 4】 式中： c 滚子至销轴之间的距离； b 爪至销轴之 间的距离； a 楔块的倾斜角 可得 6s i s i ，得出 际采取的气缸驱动力 F 要大于理论计算值，考虑手爪的机械效率 ，一般取 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 此处取 ： 6 气缸驱动 力计算 设计方案中压缩弹簧使爪牙张开，故为常开式夹紧装置，气缸为单作用缸，提供推力： 4推 （ 6 4】 式中 D 活塞直径 d 活塞杆直径 p 驱动压力， 推 ,工作压力 P=据公式计算可得 气缸内径： 644 根据气 动 设计手册，圆整后取 D=16 活塞行程，当抓取 80手爪从张开 1200快向前移动大约 40气缸行程 S=40 选用夹持器气缸 2 长沙华德液压 气动有限公司 所 生产 的 以选取这个气缸。 表 2 径 行程 16 5 16 10 16 15 16 20 16 30 16 40 手爪的夹持误差及分析 4 机械手能否准确夹持工件，把工件送到指定位置，不仅取决 于 机械手定位精度（由臂部和腕部等运动部件确定），而且也与手指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 中、小批量生产中，为了适应工件尺寸在一定范围内变化，避免产生手指夹持的定位误差，需要注意选用合理的手部结构参数，见图 9，从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中，通常情况使手爪的夹持误差不超过 1，手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。 2 图 9 夹持误差图 件直径为 80寸偏差 5，则 m 2 m m ， m 7 m m ， 40。 本设计为楔块杠杆式回转型夹持器，属于两支点回转型手指夹持，如图 10 图 10 楔块杠杆式夹持器 把工件轴心位置 表示，根据几何关系有： 22( ) 2 c o ss i n s i A l l a 简化为： 2 2 2 221 ( s i n c o s ) ( s i n )s i n A B A l l a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 该方程为双曲线方程，如图 11： 图 11 工件半径与夹持误差 关系曲线 of 上图得，当工件半径为 0R 时， 又从上式可以求出： 0 s i n c o ，通常取 2 120 , m in s 若工件的半径 化到 ， 为夹持误差，用 表示。 在设计中，希望按给定的 确定手爪各部分尺寸，为了减少夹持误差，一方面可加长手指长度，但手指过长，使其结构增大；另一方面可选取合适的偏转角 ，使夹持误差最小，这时的偏转角称为最佳偏转角。只有当工件的平 均半径 为 0R 时，夹持误差最小。此时最佳偏转角的选择对于两支点回转型手爪（尤其当 偏转角 的大小不易按夹持误差最小的条件确定，主要考虑这样极易出现在抓取半径较小时，两手爪的 平行，抓不着工件。为避免上述情况，通常按手爪抓取工件的平均半 径 以 90为条件确定两支点回转型手爪的偏转角 ，即下式： 1 1c o s ( ) s i 其中 2 90a , 86,V 型钳的夹角 2 120 代入得 出： 1 8 0 1c o s ( 4 5 ) 5 6 . 5 7s i n 6 0 8 6 则 0 s i n c o s 8 6 s i n 6 0 c o s 5 6 . 5 7 4 1 . 0 2l m m 则 m m a R ，此时定位误差为 1 和 2 中的最大值。 2 2 2 2 2 2m a xm i ) 2 c o s s i ns i n s i A B A l a l a 买