機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案

機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案本課題是鑄石生產(chǎn)線的技術(shù)改造。本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成機(jī)械夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計(jì)。在本章中對機(jī)械手的坐標(biāo)形式、自由度、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行了確定。因此，在機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。1.1機(jī)械手基本形式的選擇常見的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài),按坐標(biāo)形式大致可以分為以下4種:(1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手;(2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手;(4)多關(guān)節(jié)型機(jī)機(jī)械簡單緊湊,定位精度較高,占地面積小，因此本設(shè)計(jì)采用圓柱坐標(biāo)型。1.2機(jī)械手的主要部件及運(yùn)動(dòng)在圓柱坐在圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手的基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)關(guān)于機(jī)械手具有5個(gè)抓張合；手部回轉(zhuǎn)；手臂回轉(zhuǎn)；手臂伸縮，5 (2)腕部，采用一個(gè)回轉(zhuǎn)液壓缸實(shí)現(xiàn)手部回轉(zhuǎn)1800(3)臂部，采用直線缸來實(shí)現(xiàn)手臂平動(dòng)。(4)機(jī)身，采用一個(gè)回轉(zhuǎn)1.3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇機(jī)器人常用的驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)電驅(qū)動(dòng)三種類型。這三種方法各有所長，各種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)見驅(qū)驅(qū)動(dòng)方式液壓驅(qū)動(dòng)很大，壓力范圍為50~輸出功率利用液體的不可壓縮性，控大控制精度高，功率較大，能精確氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)大，壓力范圍為48~60Pa，控制性能控制性能反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)及體積結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較大制，難以實(shí)現(xiàn)高速、高精度控制高結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較小可實(shí)現(xiàn)高速、高精度的連續(xù)軌跡控制，伺服特性好，控制系統(tǒng)復(fù)雜伺服電動(dòng)機(jī)易于標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性置減速裝置，除構(gòu)緊湊，無密封高于和火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)，直好，用液壓油性響用范圍在一定條件下有火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)液壓系統(tǒng)易漏油，對環(huán)境有低速驅(qū)動(dòng)，電液伺服系統(tǒng)適用于噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人和托運(yùn)機(jī)器人注意設(shè)備的抗排氣時(shí)有噪聲合用于中小負(fù)載驅(qū)動(dòng)、精度要求較低的有限點(diǎn)位程序控制機(jī)器人，如沖壓機(jī)器人本體的氣動(dòng)平衡流有刷電動(dòng)機(jī)換對環(huán)境的防爆性能差無載、要求具有較高的位置控制精度和軌跡控制精度、速度較高的機(jī)器人，如AC及裝配機(jī)器人氣動(dòng)夾具及裝配機(jī)器人氣動(dòng)夾具弧焊機(jī)器人、裝配機(jī)器人等液壓元件成本成本高成本高高方便，但油液較復(fù)雜較復(fù)雜用一定要求機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，通常對機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系 (1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量盡可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要 (2)反應(yīng)速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比要大，能夠進(jìn)行頻繁地起、制動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)切換；(3)驅(qū)動(dòng)盡可能靈便，位移偏差和速度偏差要?。?4)安全可靠；(5)操作和維護(hù)方便；(6)對環(huán)境無污染，噪聲要小；(7)經(jīng)濟(jì)上合理，特別要盡量減少占地面積?；谏鲜鲵?qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)方案選擇液壓驅(qū)動(dòng)。1.4機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表一、用途：鑄石脫模、模具復(fù)位1、抓重:20Kg(夾持式手部)2、自由度數(shù):4個(gè)自由度3、坐標(biāo)型式:圓柱坐標(biāo)4、最大工作半徑:1500mm5、手臂最大中心高:950mm6、手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)回轉(zhuǎn)范圍:018001.5本章小結(jié)本章對機(jī)械手