机电系机械设计与制造专业毕业论文[1]

1、毕业设计(论文)题目：气动机械手的设计学生姓氏：学生编号：学术部(系):专业水平：机械设计与制造指讲师、职称或学位；2010年10月29日内容摘要.3第一章前言1.1机械手概述.41.2机械手的组成和分类.41.2.1机械手的组成.41.2.2机械手的分类.6第二章是机械手的设计方案2.1坐标类型和自由度.机械手82.2机械手手部结构方案设计.82.3机械手手腕结构设计.92.4机械手手臂结构方案设计.92.5机械手驱动方案设计.92.6机械手控制方案设计.92.7机械手的主要参数.92.8机械手技术参数清单.9第三章手部结构设计3.1夹手结构.113.1.1手指形状和分类.113.1.2设计

2、中应考虑的几个问题.143.1.3手动夹紧气缸的设计.14第四章手腕结构设计4.1手腕自由度.194.2手腕驱动扭矩的计算.194.2.1.手腕旋转20所需的驱动扭矩4.2.2旋转气缸驱动扭矩的计算.22第五章是臂式伸缩、升降和回转油缸的设计和校核5.1臂伸缩部件的尺寸设计和检查.235.1.1尺寸设计.235.1.2尺寸检查.245 .1 .3.导向装置25的5 .1 .4.平衡装置25的5.2臂举升部件的尺寸设计和检查.265.2.1尺寸设计.26.5.2.2尺寸检查.265.3转臂零件的尺寸设计和检查.275.3.1尺寸设计.275.3.2尺寸检查.27第六章机械手的可编程控制器控制设计

3、.276.1可编程逻辑控制器的选择和工作过程.276.1.1可编程控制器的选择.276.1.2可编程逻辑控制器的工作过程.276.2使用可编程控制器的步骤.23第七章结论.24由于.29参考.30专业相关信息.31摘要在设计机器人臂座时，使用两个电机来提供动力。左电机通过谐波减速器减速，然后臂的旋转由齿轮控制，而用于弯曲臂的动力由右电机提供。电机2也通过谐波减速器减速，然后通过长轴将动力传递给底部的小齿轮，然后通过小齿轮与大齿轮的啮合将动力传递给垂直锥齿轮，通过锥齿轮之间的啮合将动力和运动传递给水平轴，这样动力可以通过键连接传递给滑轮。这样，滑轮以一定的速度转动，通过同步齿形带将动力传递给臂关

4、节。在设计臂关节结构时，采用两个同步齿形带轮传递动力，带轮与机械离合器的轴和左半部分连接，使轴与左半部分连接的离合器转动。右半部分是电磁制动器，制动器的左半部分与离合器的右半部分连接，并通过圆盘与上臂连接。此时，当电磁铁通电时，制动器接合，离合器也分离。这样，上臂停止在所需的位置。当电磁铁断电时，由于弹簧力的作用，制动器被推开，同时离合器在弹簧力的作用下自动接合，臂恢复原来的运动。注意：机械臂的运动范围受其结构的限制，因此必须在机械臂的运动到达结构位置之前自动停止。机械臂的运动机械位置由关节处接合离合器齿上的突出部分决定。臂自动停止在极限位置，反向运行状态完全通过离合器齿上的凸起部分与滑块的接

5、触来实现。为了使离合器齿轮顺利脱离啮合，离合器齿上凸部斜面的上升角arctg。只有在满足这一条件时，离合器齿上凸起部分的斜面和滑块才不会在滑动时自锁。这样，手臂可以自动停止和倒退！选项2该方案与方案1在臂关节结构设计上有所不同。这里，中心轴被设计成不旋转。相反，在同步带轮上安装两个轴承。这样，皮带轮可以自由转动而不影响轴，并且离合器的左半部分加工在皮带轮上，这不仅减小了空间，而且提高了强度。其余与方案1相同。关键词：机械臂；最终位置；啮合；第一章前言1.1。工业机械手概述工业机器人由机械手(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置组成。它是一种机电一体化自动化生产设备，能够模拟人的操作，

6、在三维空间中自动控制、重新编程和完成各种操作。特别适合多品种、多批次的柔性生产。它在稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善工作条件和快速升级产品方面发挥着重要作用。机器人技术是集计算机、控制论、机械学、信息与传感技术、人工智能、仿生学等学科于一体的高科技。这是一个当代研究活跃、应用日益广泛的领域。机器人的应用是一个国家工业自动化水平的重要标志。从简单的意义上来说，机器人不是体力劳动的替代品，而是一种拟人化的电子和机械装置，它结合了人类和机器的特殊技能。它不仅具有对环境条件的快速反应、分析和判断能力，而且具有机器长时间连续工作的能力，具有较高的精度和对恶劣环境的抵抗力。从某种意义上说，它也是机器

7、进化过程的产物。它是工业和非工业的重要生产和服务设施。它也是先进制造技术领域中不可缺少的自动化设备。机械手是一种自动机械装置，它模仿人手的部分动作，并根据给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作。工业生产中使用的机械手被称为“工业机械手”。机械手在生产中的应用可以提高生产的自动化水平和劳动生产率，降低劳动强度，保证产品质量，实现安全生产；特别是在高温、高压、低温、低压、粉尘、爆炸、有毒气体和放射性等恶劣环境中，代替人进行正常工作更为重要。因此，广泛应用于机械加工、冲压、铸造、锻造、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配、轻工、运输等。机械手的结构起初比较简单，具有很强的特异性。它只是某一机床的装

8、卸装置，是机床上的专用机械手。随着工业技术的发展，已经研制出一种“程序控制通用机械手”，它可以根据程序控制独立实现重复操作，应用范围广。由于万能机械手能快速改变工序，适应性强，因此被广泛应用于生产品种不断变化的中小批量生产中。1.2。机械手的组成和分类1.2.1。机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统和位置检测装置组成。每个系统之间的关系如框图2-1所示。机械手组成框图：1-1(a)执行机构包括手、腕、臂、立柱等部分，还有一些还增加了行走机构。1.手：即与物体接触的部分。由于与物体接触的形式不同，它可分为夹紧手和吸附手。本项目采用夹手结构。夹紧手由手指(或爪子)和传力机构组成。手

9、指是与物体直接接触的部件，常用的手指运动形式是旋转和平移。旋转手指结构简单，制造容易，应用广泛。翻译类型因其结构复杂而很少使用。然而，当平移式手指夹紧圆形零件时，工件直径的变化并不影响其轴线的位置，因此它适用于夹紧大范围直径的工件。手指结构取决于待抓握物体的表面形状、抓握部分(是外轮廓还是内孔)以及物体的重量和尺寸。常用的手指有平面型、v型和弯曲型：指，有外夹型和内撑型；有两指、多指、双手和两指指数。传力机构通过手指产生的夹紧力完成夹紧物体的任务。当有多种类型的力传递机构时，通常使用：滑槽杆式、连杆杆式、锥杆式、齿条式、螺母弹簧式和重力式。2.手腕：它是一个连接手和手臂的组件，可用于调整抓取对

10、象的方向(即姿势)3.臂：手臂是支撑被抓物体、手和手腕的重要部分。手臂的功能是驱动手指抓取物体，并根据预定的要求将它们运送到指定的位置。工业机械手的臂通常由部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)组成。)驱动臂与驱动源(例如液压、气压或马达等)协作移动。)来实现手臂的各种运动。4.第：栏立柱是支撑手臂的部件，也可以是手臂的一部分。手臂的旋转运动和提升(或俯仰)运动与立柱密切相关。由于工作需要，机械手的垂直i有时可以横向移动，这称为可移动垂直柱。5.行进机构：当工业机械手需要完成远距离操作或扩大应用范围时，可以在机座上安装滚轮式行走机构，滚轮、轨道等行走机构可以分开分布

11、，实现工业机械手的整机运动。卷布可分为两种：无轨布和无轨布。应增加机械传动装置来驱动滚筒移动。6.机器底座：机床底座是机械手的基础部件，机械手执行机构和驱动系统的部件安装在机床底座上，起到支撑和连接的作用。(2)驱动系统驱动系统由驱动工业机械手执行器运动的动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统包括液压驱动、气动驱动和机械驱动。控制系统是控制工业机械手按照规定要求运动的系统。目前，工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械停止定位)系统组成。有两种控制系统：电气控制和喷射控制，它们控制机械手按照规定的程序移动。记住人给机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度和时间

12、)，并根据其控制系统的信息向执行器发出指令。如有必要，监控机械手的动作，并在动作错误或有故障时发出报警信号。(2)控制系统控制系统是控制工业机械手按照规定要求运动的系统。目前，工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械停止定位)系统组成。有两种控制系统：电气控制和喷射控制。它控制机械手按照规定的程序移动，并记忆人给机械手的指令信息(如动作顺序、动作它是一种机械装置，与主机相连，有固定的程序，没有独立的控制系统。该专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠、成本低廉的特点，适用于自动化机床、自动线装卸机械手、加工中心等大规模自动化生产中的自动换刀机械手。2.通用机械手它是一种控制系统独立、程序可变、动作灵活的机械手。在性能范围内，其动作程序是可变的，