多功能机械手说明书

...wd......wd......wd...多功能机械手的设计摘要:本次设计的多功能机械手用于加工自动线上，主要由手爪、手腕、手臂、机身、机座等组成，具备上料、翻转和转位等多种功能，并按该自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。本机械手机身采用机座式，自动线围绕机座布置，其坐标形式为球坐标式，具有立柱旋转、手臂伸缩、手臂俯仰、腕部转动和腕部摆动5个自由度；驱动方式为液压驱动，且选用双联叶片泵，系统压力为2.5MPa，电机功率为5.5KW，共有整机回转油缸、手臂俯仰油缸、手臂伸缩油缸、手腕摆动油缸、手腕回转油缸、手爪夹紧油缸6个液压缸；定位采用机械挡块定位，定位精度为0.5～1mm，采用行程控制系统实现点位控制。关键字：机械手，球坐标，液压，机械挡块，点位控制Abstract:ThecurrentdesignofmultifunctionalmechanicalhandusedforR175-typedieselorganismsautomaticprocessingline,mainlyconsistofclaw,wrists,arms,body,baseandsoon.Withmovingthematerials,turnoverandtransferspaces,andmanyotherfunctions,theautomaticlinewiththeunifiedproductionrhythmsandproductionprogramcompletedmoremoves.Withtheautomaticproductionlinerhythmsandtheproductionofcompletereunificationoftheabovemovements,automaticlineisaroundthemachinearrange,thecoordinatesoftheballcoordinatesoftheform,withhugerotary,extendablearm,armpitch,hittingandhittingbackfivemovesfreedom;Drivenapproachtohydraulic-driven,andthechoiceofdoubleleavespumps,thesystempressureto2.5MPa,5.5KWelectricalpowerforatotalofwholesetsofrotationtank,armtiltcylinders,fueltanksextendablearm,wristswingtank,wristrotationtank,clawcliptanksixhydraulicoiltank;positioningapieceofmachineryturnedpositioning,positioningaccuracyfor0.5~1mm,usingcontrolsystemstoachievetheirpointspacescontrol.Keywords:Mechanicalhand,theballcoordinates,hydraulic,mechanicalturnedpieces,controlpointspaces前言本次毕业设计是在学完大学四年的根基知识和专业知识，进展了一系列的生产实习和以前各次课程设计的根基上进展的一次综合性的大总结。旨在培养我们综合运用所学的根基知识、专业知识去分析和解决生产实际问题的能力及培养正确的设计思想，并通过运用设计标准、标准、手册、图册、和查阅有关技术资料去进展理论计算、构造思考、绘制图样、写相关说明性材料，培养我们机械设计的根本技能和工程设计工作者的根本素质，为我们走上工作岗位打下坚实的根基。本次毕业设计课题为R175型柴油机机体加工自动线上用的多功能机械手。随着生产率水平的提高，人们对产品精度和质量要求越来越来严格，企业生产线的自动化程度要求越来越高，工业机械手已成为多数企业生产线上必不可少的设备。此次设计的机械手各组成局部有：手爪、手腕、手臂、机身、机座等。并对其进展了严谨、详细的设计、计算、校核和绘图。由于自身缺乏实践经历，而且本次设计内容较多，任务繁重，而且这方面的资料少，加重了设计的难度。所以在设计中难免会出现这样那样的错误，还请各位教师斧正。总之，我希望通过本次毕业设计对自己未来将从事的工作进展一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为将来的工作打下一个良好的根基。目录一、方案设计及主要参数确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5〔一〕方案设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5〔二〕主要参数确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6二、抓取机构的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7〔一〕抓取机构构造形式确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7〔二〕夹紧力〔握力〕确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7〔三〕夹紧缸驱动力的计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10〔四〕夹钳式抓取机构的定位误差分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11〔五〕夹紧液压缸主要尺寸确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13三、送放机构的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16〔一〕概述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16〔二〕液压系统主要参数确实定┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18〔三〕机械手的腕部设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21〔四〕机械手的手臂和机身的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32〔五〕液压系统元件的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38〔六〕液压系统回路的分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39四、控制系统的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄42五、参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄43六、谢辞┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄44七、附录：科技论文翻译┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄45一、方案设计及主要参数确实定〔一〕方案设计根据课题要求，机械手需要具备上料、翻转和转位等多种功能，并按该自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作，因此可采用以下多种设计方案。〔1〕直角坐标系式，自动线成直线布置，机械手空中行走，顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种方案构造简单，自由度少，易于配线，但需要架空行走，油液站不能固定，这使设计复杂程度增加，运动质量增大。〔2〕机身采用立柱式，机械手侧面行走，顺序完成上料、翻转、转位等功能，自动线仍呈直线布置。这种方案可以集中设计液压站，易于实现电气、油路定点连接，但占地面积大，手臂悬伸量较大。〔3〕机身采用机座式，自动线围绕机座布置，顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种案具有电液集中、占地面积小、可从地面抓取工件等优点，但配线要求较高。本设计拟采用第三种方案，如图〔1〕所示。这是一种球坐标式机械手，具有立柱旋转⌒z、手臂伸缩→x、手臂俯仰⌒y、腕部转动⌒x和腕部摆动⌒y五个自由度。图〔1〕〔二〕主要参数确实定抓取重量15kg坐标形式和自由度坐标形式为球坐标式，有五个自由度。3.工作行程工作行程由条件及方案分析确定：最大工作半径1500mm；手臂最大中心高1000mm；手臂水平中心高700mm；手臂伸缩行程450mm；手臂回转范围：φ=0～270○；手腕回转范围：翻转θ=0～180○；腕部摆动范围：转位α=0～90○；手臂上下摆动角度：β=0～60○。4.运动速度直线运动速度：手臂伸缩行程l=450mm，运动时间t=2s，则手臂伸缩速度为：v==0.45/2=0.225m/s；回转运动速度：定为60○/s。5.驱动方式驱动方式采用液压驱动的方式。由于机械手操作时各缸不同时工作，手臂伸缩缸和手臂回转缸所需的流量大，其