冲床上下料气动机械手的设计
摘 要
机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配、轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。本机械手为冲床上下料机械手，故同时设计了机械手的夹持式手部结构和吸附式手部结构，可以更换使用。计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转驱动力矩，确定了相关尺寸，设计了机械手的腕部结构；设计了机械手的手臂结结构；设计了手臂伸缩，升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。
关键词：机械手设计；冲床上下料；
Punch discharging pneumatic manipulator design
Abstract
Mechanical hand in machining, stamping, casting, forging, welding, heat treatment, plating, painting, assembly and light industry, transportation industry has been more and more widely applied. In this paper, the mechanical hand for punching baiting, introduces its composition and classification, degree of freedom and coordinate type, the characteristics of pneumatic technology, PLC control characteristics and the domestic and foreign development condition of the manipulator, the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinate type and degree of freedom, identifying the mechanical the technical parameters, the design of the manipulator arm structure.
This paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator，and analyzes the error of the orientation of the fingers. the paper designs the structure of the wrist, computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump. the paper designs the structure of the arm, and designs the hydraulic pressure buffer when the manipulator's arm flexes, ascend, descend and wheels.
Key words: Design of manipulator; Punch blanking;
目录
1 前言 2
1.1 选题背景 2
1.2 设计目的 1
1.3 发展现状和趋势 1
1.4 机械手的系统工作原理及组成 2
2 机械手各部件的设计 2
2.1 机械手的总体设计 2
2.1.1 机械手总体结构的类型 2
2.2 机械手手爪结构设计 3
2.2.1 设计要求 3
2.2.2 驱动方式 3
2.2.3 典型结构 4
2.2.4 具体设计方案 5
2.3 机械手手臂结构的设计 5
2.3.1 手臂结构的设计要求 5
2.3.2 具体设计方案 5
2.4 机械手腰座结构的设计 6
2.4.1 腰座结构的设计要求 6
2.4.2 具体设计方案 6
2.5 机械手驱动系统设计 6
2.5.1 常用驱动系统及其特点 6
2.5.2 具体设计方案 7
2.6 机械手手臂的平衡机构设计 7
2.6.1 平衡机构的形式 7
2.6.2 具体设计方案 8
3 手部结构设计 9
3.1 手指的形状 9
3.2 设计时考虑的几个问题 9
3.3 手部夹紧气缸的设计 10
3.3.1 手部驱动力计算 10
3.3.2 气缸的直径 11
3.3.3 缸筒壁厚的设计 13
4 手臂结构设计 15
4.1 手臂伸缩 15
4.1.1 结构设计 15
4.1.2 导向装置 15
4.1.3 手臂伸缩驱动力的计算 15
4.2 手臂升降和回转部分的结构设计 16
4.3 手臂伸缩气缸的设计 17
4.3.1 驱动力计算 17
4.3.2 气缸的直径 17
4.3.3 活塞杆直径的计算 18
4.3.4 缸筒壁厚计算 19
5机械手三维设计 20
5.1 手部设计基本要求 20
5.2 典型的手部结构 21
5.3 机械手手爪的设计计算 21
5.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 21
5.3.2 手爪夹持范围计算 22
5.3.3 滑动丝杠设计 23
5.3.4 直齿轮设计 25
5.3.5电机选型 26
5.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 28
5.5 本章小结 30
7 结论 31
参考文献 32
致谢 33
参考文献
[1] 隋明阳. 机械设计基础. 北京：机械工业出版社，2008
[2] 许谬、王淑英. 电气控制与PLC应用. 北京：机械工业出版社，2009
[3] 詹友刚. Pro/ENGINEER机械设计教程. 北京：机械工业出版社，2009
[4] 付永领、王岩. 基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现. 北京：机械工业出版社，2003
[5] 刘建雄、韩建华. 物流自动化搬运机械手机电系统研究. 北京：高等教育出版社，2003
[6] 孙兵、赵斌、施永康. 物料搬运机械手的研制. 杭州：浙江大学出版社，2005
[7] 施永康. 基于PLC的机械手混合驱动控制. 杭州：浙江大学出版社，2005
[8] 徐灏. 机械设计手册. 北京：机械工业出版社，2000
[9] 邱永成. 机械基础. 北京:中国农业出版社，2004
[10] 圣山颖. 现代工程制图. 北京：中国农业出版社，2004
[11] 王明海. 机械制造技术. 北京：中国农业出版社，2004
[12] 李建勇. 机电一体化技术. 北京：科学出版社，2004
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