小型智能机械手臂论文

小型智能机械手臂论文

圆柱坐标型工业机械手设计
2006-12-04 21:11

圆柱坐标型工业机械手设计（完整一套设计，有说明书:论文，图纸）
001_装配图-A0_横向.dwg
002_装配等轴测图-A0_纵向.dwg
003_机械手传动原理图_A4_纵向.dwg
004_机构简图-A4_纵向.dwg
005_工作空间投影图_A3_纵向.dwg
006_手爪驱动气缸_A4_横向.dwg
007_活塞杆3连接块_A4_横向.dwg
008_底座_A3_纵向.dwg
The Principles HARMONIC DRIVE
谐 波 传 动 原 理.doc
001_任务书.doc
002_成绩评定表.doc
003_1_毕业设计（论文）书_封面.doc
003_2_毕业设计（论文）书_目录.doc
003_3+4_毕业设计（论文）书.doc
目 录
<一>、摘要………………………………………………………….1
<二>、工业机械手总体设计……………………………………….2
一、运动设计及确定主要参数……………………………………………….2
二、驱动系统和位置检测装置的选择……………………………………….3
三、结构布置上的要求……………………………………………………….3
四、设计方法………………………………………………………………….3
<三>、工件的计算………………………………………………….4
<四>、工业机器人机构简图……………………………………….4
<五>、末端执行器的结构与设计………………………………….5
一、设计要求………………………………………………………………….5
二、弹性机械手的结构……………………………………………………….5
三、手指夹紧力的计算……………………………………………………….6
四、手指式手部结构和驱动力计算………………………………………….6
五、气缸的设计与计算……………………………………………………….7
<六>、小臂的结构与设计………………………………………….9
一、设计要求………………………………………………………………….9
二、小臂的结构……………………………………………………………….9
三、驱动力计算……………………………………………………………….9
四、气缸的设计与计算……………………………………………………….10
五、小臂抗弯刚度校核……………………………………………………….11
<七>、大臂的结构与设计………………………………………….11
一、设计要求………………………………………………………………….11
二、大臂的结构……………………………………………………………….11
三、驱动力计算……………………………………………………………….11
四、校核活塞杆的稳定性…………………………………………………….12
<八>、腰座的结构设计及计算…………………………………….13
一、设计时注意的问题……………………………………………………….13
二、腰座的结构结构………………………………………………………….13
三、轴承的选择及较核……………………………………………………….14
四、电机的计算及选择……………………………………………………….16
五、谐波减速器及其选用…………………………………………………….17
参考文献…………………………………………………………….19
[摘要]: 使用SolidWorks 2000设计出机械手的总体结构。在设计过程中使用SolidWorks中的质量特征工具，对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算，可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。
[关键词]:机械手、SolidWorks、简图、汽缸、步进电机、轴承
[Abstract]: Make use of the SolidWorks 2000 to design the collectivity machinery of manipulator. And use the quality-character-tools of the Solidworks to assistant design and calculate the part of the quality、density、volume、barycenter、inertia of principal axis and inertia moment. It can greatly ease the heavy calculate and the process of verify in the course of design.
[Key words]: manipulator、SolidWorks、sketch、cylinder、axletree
参考文献
1. 周伯英·工业机器人设计·机械工业出版社·1995.6.
2. 龚振帮编·机器人机械设计·电子工业出版社·1995.
3. (日)藤森洋三·机构设计·机械工业出版社·1990.
4. (日)加藤一郎·机械手图册·上海科技出版社·1989.
5. 成大光编·机械设计图册（5）·化学工业出版社·1999.
6. 何存兴编·液压传动与气压传动·华工科技大学出版社·2000.8.
7. 沈鸿·机械工程手册(10)·机械工业出版社·1987.10.
8. <机械设计师手册>>编写组编·机械设计师手册·机械工业出版社·1989.1.
9. 日本液压气动协会编·液压气动手册·机械工业出版社·1984.11
10. 东北工学院<<机械零件设计手册>>编写组编·机械零件设计手册·冶金工业出版社·1979.12
11. 周开勤编·机械零件手册·高等教育出版社·1998.3.
12. 沈利华·机械设计手册(软件版)·机械工业部设计研究院
13. 吴振彪编·机电综合设计指导·湛江海洋大学·2002.3

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　　目录
　　摘要 1
　　第一章 机械手设计任务书 1
　　1.1毕业设计目的 1
　　1.2本课题的内容和要求 2
　　第二章 抓取机构设计 4
　　2.1手部设计计算 4
　　2.2腕部设计计算 7
　　2.3臂伸缩机构设计 8
　　第三章 液压系统原理设计及草图 11
　　3.1手部抓取缸 11
　　3.2腕部摆动液压回路 12
　　3.3小臂伸缩缸液压回路 13
　　3.4总体系统图 14
　　第四章 机身机座的结构设计 15
　　4.1电机的选择 16
　　4.2减速器的选择 17
　　4.3螺柱的设计与校核 17
　　第五章 机械手的定位与平稳性 19
　　5.1常用的定位方式 19
　　5.2影响平稳性和定位精度的因素 19
　　5.3机械手运动的缓冲装置 20
　　第六章 机械手的控制 21
　　第七章 机械手的组成与分类 22
　　7.1机械手组成 22
　　7.2机械手分类 24
　　第八章 机械手Solidworks三维造型 25
　　8.1上手爪造型 26
　　8.2螺栓的绘制 30
　　毕业设计感想 35
　　参考资料 36

　　送料机械手设计及Solidworks运动仿真

　　摘要
　　本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
　　本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。

　　关键字 机械手，AutoCAD，Solidworks 。

　　第一章 机械手设计任务书

　　1.1毕业设计目的
　　毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
　　其主要目的：
　　一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
　　二、 培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。
　　三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。
　　四、 培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

　　1.2本课题的内容和要求

　　（一、）原始数据及资料
　　（1、）原始数据：
　　a、 生产纲领：100000件（两班制生产）
　　b、 自由度（四个自由度）
　　臂转动180º
　　臂上下运动 500mm
　　臂伸长（收缩）500mm
　　手部转动 ±180º
　　（2、）设计要求：
　　a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套）
　　b、液压原理图（一张）
　　c、机械手三维造型
　　d、动作模拟仿真
　　e、设计计算说明书（一份）
　　（3、）技术要求
　　主要参数的确定：
　　a、坐标形式：直角坐标系
　　b、臂的运动行程：伸缩运动500mm，回转运动180º。
　　c、运动速度：使生产率满足生产纲领的要求即可。
　　d、控制方式：起止设定位置。
　　e、定位精度：±0.5mm。
　　f、手指握力：392N
　　g、驱动方式：液压驱动。
　　（二、）料槽形式及分析动作要求
　　（ 1、）料槽形式
　　由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示，该装置结构简单，不需要其它动力源和特殊装置，所以本课题采用此种输料槽。

　　图1.1机械手安装简易图
　　（2、）动作要求分析如图1.2所示
　　动作一：送 料
　　动作二：预夹紧
　　动作三：手臂上升
　　动作四：手臂旋转
　　动作五：小臂伸长
　　动作六：手腕旋转
　　预夹紧
　　手臂上升
　　手臂旋转
　　小臂伸长
　　手腕旋转
　　手臂转回
　　图1.2 要求分析
　　第二章 抓取机构设计

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