文档介绍：说明书-机械手
机
械
系统
设
计
课
程
设
计
题目:手臂沿X向伸缩及回转运动指导老师: 洪林教授学院: 机械工程学院班级: 机械1101班姓名: 南文斌学号: 20111574
目录
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...........................................1-2
................................................2-2
....................................................2-7
(1)手臂伸缩的计算
(2)手臂回转的计算
....................7-7
:结构设计;设计计算、校核计算;草图和CAD图;
:三种坐标形式—直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式;设计参数—夹持圆柱型铝制工件(轴线与水平面垂直,工件重5kg,长度200mm)
:Z向上下升降距离500mm,X向伸缩长度300mm,绕Z轴可转动转角>120?。
:根据不同结构相关的结构参数,计算机械手的运动空间,抓取工件重量不同、采取的结构形式不一样,各组设计的机械手结构必然不相同。
:①同一组坐标形式的结构,进行手臂或者升降立柱的设计时需进行受力分析和相应的计算,计算时可根据相应结构预估计相关部件的重量;②结构设计时可参考设计指导书和图册,也可参阅其他相关资料信息。
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臂部是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、液压缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、液压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。
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(1)应承载能力大、刚度好、自重轻;
(2)臂部运动速度要高、惯性要小;
(3)手臂运动应灵活,防止发生“卡死”现象;计算不自锁的条件:
手臂各部分重心的位置
①.计算零件重量,可分解为规则的体形进行计算;
②.计算零件重心位置,求出重心到回转轴线的距离ρ;
③.求出重心位置并计算偏重力臂ρ:
1
G总?G臂?G爪?G腕?G工??????Gi
i?1
n
i
ρ?
G工C工?G爪C爪?G腕C腕?G臂C臂????
G工?G爪?G腕?G臂????
?
?GX
ii?1n
n
?G
i?1
i
④计算偏重力矩M偏:
M偏?G总??
?GX
i
i?1
n
i
⑤升降导向立柱不自锁条件:由力的平衡得R1=R2,R1=G总ρ
所谓不自锁条件就是G总>F1+2F2=2R1f,即得
G总?
G总?2??f
h
有h>2ρ·f,取f=,则h>(4)手臂运动位置精度要高(直角和圆柱坐标式机械手较好)。
(1)直线运动:伸缩升降机构(2)回转运动:通常由机身部件实现
(3)俯仰运动:大多数采用摆动式直线缸驱动
液压驱动的机械手臂在进行伸缩运动时,为了防止手臂绕轴线转动,以保证手指的正确方向,并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用,以增加手臂的刚性,在设计手臂结构时,应该采用导向装置。具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定,同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。导向杆目前常采用的装置有单导向杆,双导向杆,四导向杆等,在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。
1. 手臂结构分析:按照抓取工件的要求,本机械手的手臂有三个自由度,即手臂的伸缩、左右回转和降(或俯仰)运动。手臂的回转和升降运