四自由度棒料搬运机械手设计
37页 12000字数+说明书+4张CAD图纸
四自由度棒料搬运机械手设计说明书.doc
机械手底座部件图.dwg
机械手总装配图.dwg
气动原理图.dwg
气爪部件图.dwg
目 录
设计总说明IV
introductionV
第一章绪论1
1.1工业机器人的概述与发展1
1.2本设计中的四自由度棒料搬运机械手所实现的功能2
1.3本设计中的四自由度棒料搬运机械手设计的意义2
2机械手的总体设计3
2.1设计要求3
2.2机器手的组成3
2.3总体方案拟定3
2.4机器人的工作空间4
2.5机械手驱动系统设计5
2.5.1机械手驱动器5
2.5.2机械手传动机构5
3机械手的传动设计7
3.1滚珠丝杠的选择7
3.2谐波齿轮减速器参数的确定8
4机械手的各电动机的选择12
4.1机械手手臂升降步进电机的选择12
4.2机械手底座回转驱动电动机的选择14
5机械手各气动件的设计计算17
5.1气爪夹紧力的计算与气爪的选择17
5.1.1气爪夹紧力要求17
5.1.2缸径的确定18
5.1.3行程的确定19
5.1.4气缸的运动速度19
5.1.4摆动气缸的选择20
5.2手臂伸缩气缸的选择22
6机器人控制系统设计25
6.1机械手控制器的选择25
6.2机器手控制系统的特点及对控制功能的基本要求25
6.3控制系统的总体设计25
7手臂验算与机械手参数28
7.1手臂平衡的验算28
7.2机械手参数29
设计总结30
鸣 谢30
参考文献31
在社会不断发展的今天，机器人在工业现场中的应用也越来越广泛，用机器的力量代替人力，而将人类从繁重的体力劳动中解放出来是历史发展的趋势。
近十几年来，机器人的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。
在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。而工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。
本设计的机械手是基于提高劳动生产率、产品质量和经济效益，减轻工人劳动强度而设计的。在某些劳动条件极其恶劣的条件下，工人难以用手工工作，可用本机械手代替人力劳动。
本设计为四自由度圆柱坐标型工业机械手，其工作方向为两个直线方向和两个旋转方向。
本设计中的四自由度棒料搬运机械手，主要是针对质量少于2KG的圆形棒料的搬运。通过气爪手指的不同选择可满足直径小于60mm的棒料的搬运。
在控制器的作用下，机械手执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线并把工件翻转过来这一简单的动作.
关键词：四自由度；机械手；搬运；工业机器人
机械手参数
气爪夹力为
机械手的最终运动设计参数：
机械手机构工作范围工作速度
底座转动角度2400转动速度
伸缩手臂伸缩距离300mm伸缩速度80mm/s
手臂升降升降距离320mm升降速度35mm/s
气爪摆动摆动角度1800转动速度
机械手工作精度：
机械手机构工作精度
底座0.030
伸缩手臂0.5mm
手臂升降0.05mm
气爪摆动通过挡块定位
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