三自由度10KG机械手设计【6张CAD图纸+毕业论文】

三自由度10KG机械手设计

39页 15000字数+说明书+6张CAD图纸【详情如下】

三自由度10KG机械手设计论文.doc

传动原理图.dwg

工作空间图.dwg

心轴.dwg

装配图.dwg

轴承端盖.dwg

顶出活塞.dwg

目 录

引 言4

1.1 机械手的分类4

1.2  机械手的组成7

1.3  应用机械手的意义9

一、以提高生产过程中的自动化程度9

二、以改善劳动条件，避免人身事故9

三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产10

第二章 总体技术方案及系统组成10

2.1 原始数据10

2.2工作要求10

2.3  系统组成11

2.4  总体技术方案11

2.4.1 动作分析12

2.4.2 手部13

第三章  机械手的液压部分13

3.1  液压系统的工作原理14

3.2  液压传动的工作特性14

3.3  液压系统的组成14

3.4  液压系统的优缺点15

第四章  回转装置的总体组成及结构设计16

4.1回转装置的组成16

4.1.1  执行件16

4.1.2 传递件16

4.1.3 驱动件17

4.1.4  控制系统18

第五章  机械传动方案的设计与计算18

5.1  小车的主要组成部分18

5.2  同步带传动方式优缺点19

5.3  驱动动力源19

5.4  机械传动方案的设计计算20

5.4.1设计数据确定20

5.4.2 同步带结构的设计计算22

第六章 零件加工编程26

6．1数控车床加工程序编制基础26

6．2程序编制27

总结与展望35

设计小结36

致谢37

参考文献38

视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪（即距离传感器）以及微型计算机。工作是电视照相机将物体形象变成视频信号，然后送给计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和位置，并发出指令控制机械手进行工作。

触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手首先伸出手指寻找工作，通过安装在手指内的压力敏感元件产生触觉作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小通过装在手指内的敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。总之，随着传感技术的发展机械手装配作业的能力也将进一步提高。

更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。电气驱动的优点是动力源简单，维护，使用方便。驱动机构和控制系统可以采用统一形式的动力，出力比较大；缺点是控制响应速度比较慢。

机械驱动只用于固定的场合。一般用凸轮连杆机构实现规定的动作。它的优点是动作确实可靠，速度高，成本低；缺点是不易调整。

本课题所做的机械手采用电动机带动丝杠螺母机构来实现手臂的上升、下降方面。采用手臂的左转、右转、手臂的夹紧、放松方面。

3、 控制系统

机械手控制系统的要素，包括工作顺序、到达位置、动作时间和加速度等。

控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作。

1.3  应用机械手的意义

随着科学技术的发展，机械手也越来越多的地被应用。在机械工业中，铸、焊、铆、冲、压、热处理、机械加工、装配、检验、喷漆、电镀等工种都有应用的实理。其他部门，如轻工业、建筑业、国防工业等工作中也均有所应用。

在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：

一、以提高生产过程中的自动化程度

应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。

二、以改善劳动条件，避免人身事故

在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。第二章 总体技术方案及系统组成

2.1 原始数据

负载重量：10kg

重复定位精度：±1mm

自由度：3（Z的移动，R轴的平动，θ轴的转动）

Z：大臂的升降

R：大臂的伸缩

θ：腰轴

各轴最大运动速度：

    Z轴上下：200mm/s

    θ轴回转：30°/s

    R轴伸缩：200mm/s

各轴最大运动范围：

    Z轴上下：550mm

    θ轴回转：90°

    R轴伸缩：400mm

2.2工作要求

机械手的工艺流程：

机械手原位→机械手前伸→机械手上升→机械手抓取并夹紧→机械手后退→机械手前进（小车）→小车停止→机械手左转90°→机械手前伸→机械手松开→机械手后退（小车）→机械手下降→机械手右转90°→小车后退→退至原位

参考文献

1、杨黎明.机械零件设计手册.第一版.国防工业出版社,1986,12

2、吴宗泽.机械设计. 第一版.中央广播电视大学出版社,1998,2

3、卢颂峰.机械设计课程设计手册. 第一版.中央广播电视大学出版社,1998,4

4、非标准零件手册.第三版.国防工业出版社

5、液压与气动传动.机械工业出版社

6、机械手及其应用.机械工业出版社

7、液压元件样本.机械工业出版社

8、杨长能, 张兴毅.可编程序控制器基础及应用. 第一版.重庆大学出版社,1992,1

9、左建民.液压与气压传动.第二版.北京:机械工业出版社,1999,5

10、孙燕华.AutoCAD2000机械制图.北京:机械工业出版社,2002,9

11、顾京.数控加工编程及操作.北京:高等教育出版社,2003,9

12、陈立德.机械设计基础课程设计指导书.第二版.北京:高等教育出版社,2004,6

13、金大鹰.机械制图.北京:机械工业出版社,2001,7

14、柴鹏飞.机械设计基础.北京:机械工业出版社，2004,8