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氣動機械手的設計畢業設計（論文）

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氣動機械手的設計畢業設計（論文）

目錄
摘要.........................................................3

第一章前言
1.1機械手概述...............................................4
1.2機械手的組成和分類.......................................4
1.2.1機械手的組成．．．．．．．．．．．．．4
1.2.2機械手的分類．．．．．．．．．．．．．．6
第二章機械手的設計方案
2.1機械手的坐標型式與自由度．．．．．．．．． 8
2.2機械手的手部結構方案設計．．．．．．．．． 8
2.3機械手的手腕結構方案設計．．．．．．．．． 9
2.4機械手的手臂結構方案設計．．．．．．．．．．9
2.5機械手的驅動方案設計．．．．．．．．．．．．9
2.6機械手的控制方案設計．．．．．．．．．．9
2.7機械手的主要參數．．．．．．．．．．．．9
2.8機械手的技術參數列表．．．．．．．．．．9
第三章手部結構設計
3.1夾持式手部結構．．．．．．．．．．．11
3.1.1手指的形狀和分類．．．．．．．．．．．．．11
3.1.2設計時考慮的幾個問題．．．．．．．．．14
3.1.3手部夾緊氣缸的設計．．．．．．．．．．．．．14
第四章手腕結構設計
4.1手腕的自由度．．．．．．．． 19
4.2手腕的驅動力矩的計算．．．．．．． 19
4.2.1手腕轉動時所需的驅動力矩．．．．． 20
4.2.2回轉氣缸的驅動力矩計算．．．．．．．22
第五章手臂伸縮，升降，回轉氣缸的設計與校核
5.1手臂伸縮部分尺寸設計與校核．．．．．23
5.1.1尺寸設計．．．．．．．．．．．．．23
5.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．24
5 .1 .3導向裝置．．．．．．．．．．．．．25
5 .1 .4平衡裝置．．．．．．．．．．．．．25
5.2手臂升降部分尺寸設計與校核．．．．．．26
5.2.1尺寸設計．．．．．．．．．．．．．．26
5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．26
5.3手臂回轉部分尺寸設計與校核．．．．．．．27
5.3.1尺寸設計．．．．．．．．．．．．．．．27
5.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．27
第六章機械手的PLC控制設計．．．．．．．．27
6.1可編程序控制器的選擇及工作過程．．．．．27
6.1.1可編程序控制器的選擇．．．．．．．．．27
6.1.2可編程序控制器的工作過程．．．．．．．27
6.2可編程序控制器的使用步驟．．．．．．．．23
第七章結論．．．．．．．．．．．．．．．．24
致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

摘要

在設計機械手臂座的時候，用兩個電機提供動力。左邊一電機通過諧波減速器減速后，通過齒輪來控制手臂的回轉，而手臂彎曲動作的動力，由右邊一電機提供。電機2同樣也是通過諧波減速器減速后，通過一個長軸，把動力傳到底部的小齒輪上，再由小齒輪與大齒輪的嚙合，把動力傳到那豎直的錐齒輪上，又通過錐齒輪之間的嚙合，把動力與運動傳遞到橫軸上，這樣，再通過鍵連接，就能把動力傳到那帶輪上。這樣，帶輪就以一定的速度不停的轉，以給臂關節通過同步齒型帶傳遞動力。
在設計臂關節結構時，我們用兩個同步齒形帶輪來傳遞動力，而帶輪又與軸和機械式離合器的左半邊相連，這樣，就使軸與左半邊相連的離合器轉動。在右半邊為一電磁制動器，制動器的左半邊與離合器的右半邊相連，而且通過盤與上臂相連。這時，當電磁鐵通電時，制動器吸合，這時離合器也分開。這樣，上臂就停止在所要求的位置上了。當電磁鐵失電時，由于彈簧力的作用，把制動器推開，同時離合器在彈簧力的作用下自動嚙合，手臂恢復原有的運動。
注：機械手臂的運動范圍手其結構的限制，在手臂的運動到達結構位置之前，必須使其自動停止。機械手臂的運動機械位置是有關節處牙嵌離合齒上的突起部分而定。手臂在極限位置自動停止，反向運行的條件完全是靠離合齒上的凸起部分與滑塊的接觸實現的。為了使離合齒輪能順利的脫開和嚙合，對離合齒上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。只有滿足這個條件，離合齒上凸起部分的斜面與滑塊在滑動時才不會發生自鎖。這樣手臂才能自動停止和反向動作！
方案二
此方案在臂關節的結構設計上與方案一有所不同。這里設計成中心軸不轉動。改在同步帶輪處裝兩個軸承。這樣，帶輪可自由轉動，而不會影響軸，且把離合器的左半邊加工在帶輪上，這樣，不僅可以縮小空間，而且可以提高強度。其余與方案一相同。
關鍵詞：機械手臂；極限位置；嚙合；
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