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機械手說(shuō)明書(shū)范例
目錄
前言 --------------------------------------
第一章 設計任務(wù)書(shū) ------------------------------------
第二章 設計任務(wù)分析以及總體方案 -----------------------
(一)機械手設計原則---------------------------
�。ǘC械手分類(lèi) -------------------------------------（三）機械手主要組成------------------------------
�。ㄋ模C械手結構布置要求及平穩性與定位精度-----------
第三章 機械部分的設計---------------------
(一)機械手手部----------------------------------
�。ǘC械手的手腕-------------------------------------
�。ㄈC械手的手臂----------------------------------
第四章 驅動(dòng)部件設計----------------------------
(一) 液壓驅動(dòng)部分------------------------------------
�。ǘ� 氣壓驅動(dòng)設計-------------------------------------
(三) 液動(dòng)機的選擇-------------------------------------
(四)減速齒輪的選擇------------------------
第五章管路布置及效驗---------------------------
�。ㄒ唬� 機械手常用位置檢測元件---------------------------
�。ǘ┕苈凡贾梅椒� --------------------------------
第六章參考文獻---------------------
第七章設計感言-------------------------------------
前 言
機械手是模仿人的手部動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現自動(dòng)
抓取、搬運和操作的自動(dòng)裝置。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單調、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應用。機械手一般由執行機構、驅動(dòng)系統、控制系統及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺(jué)系統和智能系統。本篇介紹的是用于物件裝卸的機械手的設計，屬圓柱坐標式機械手。本篇根據設計機械手的一般程序，分八步詳細地的介紹了用于物件裝卸的機械手的設計的過(guò)程。
第一章 設計任務(wù)書(shū)
一.設計內容：
1、機械手機構總體方案設計
2、手架的結構設計
3、液壓、氣壓或電氣系統設計
機械手動(dòng)作要求是：手架能作任何角度的伸縮和轉動(dòng)。
各動(dòng)作由液壓、氣壓驅動(dòng)，電磁閥控制。
手架承重不小于10kg。
第二章 設計任務(wù)分析以及總體方案
機械手是一種模仿人手部分動(dòng)作,按照預先設定的程序、軌跡或其它要求，實(shí)現抓取、搬運工件或者操縱工具的自動(dòng)化裝置。
一.機械手設計原則
總體設計的任務(wù)：包括執行系統、驅動(dòng)系統、控制系統的設計及參數計算，最后繪出草圖�？傮w設計后要進(jìn)行各部件的強度、剛度、驅動(dòng)力驗算。
1、運動(dòng)設計及確定主要要求
手架能作任何角度的伸縮和轉動(dòng)
2、驅動(dòng)方式：液壓、氣壓驅動(dòng)
該機械手是獨立的自動(dòng)化機械裝置。通用性高，機械手結構比較復雜。手臂可作前后伸縮、上下升降和水平左右擺動(dòng)三個(gè)動(dòng)作，手臂可以繞Z軸轉動(dòng)360度
4）按驅動(dòng)方式分為聯(lián)合驅動(dòng)，電力驅動(dòng)，液壓驅動(dòng)。
5）按臂力大小來(lái)說(shuō)是中型機械手。
二、機械手分類(lèi)
1.按驅動(dòng)方式分：液壓式、氣動(dòng)式、機械式
2.按適用范圍分：專(zhuān)用機械手、通用機械手
3.按運動(dòng)軌跡控制方式分：點(diǎn)位控制、連續軌跡控制
4.按臂部的運動(dòng)形式分：直角坐標式、圓柱坐標式、球座坐標式、關(guān)節式
三.機械手主要組成：
機械手主要是由執行系統，驅動(dòng)系統，控制系統三大部分組成。
1、執行部分
執行系統是機械手的機械傳動(dòng)結構部分。它包括手、手腕、手臂和機座等部件。
2、驅動(dòng)系統
驅動(dòng)系統是驅動(dòng)執行系統的動(dòng)力裝置。驅動(dòng)系統有液壓驅動(dòng)，氣壓驅動(dòng)，電力驅動(dòng)和機械驅動(dòng)等方式。
、控制系統
控制系統是支配執行系統按規定程序動(dòng)作得到電氣控制裝置�？�
3
制系統所控制的因素包括執行系統各部的動(dòng)作、動(dòng)作順序、位置、時(shí)間和速度等。
四. 機械手結構布置要求及平穩性與定位精度
機械手工作中運動(dòng)速度較高，在結構布置上應保證運動(dòng)平穩，這樣可提高機械手使用的可靠性，并可延長(cháng)使用壽命，在結構上要注意以下幾點(diǎn)：
1） 臂部要防止偏重 通常臂部處于懸臂的工作狀態(tài)，在設計臂部、手部結構時(shí)要盡量使其總的重心在支撐中心，防止對支撐中心的偏重。偏重將會(huì )產(chǎn)生附加的彎矩引起立柱和導向的變形，工作中引起導向裝置不均勻的磨損。在回轉運動(dòng)中偏重對回轉軸附加有動(dòng)壓力，其方向不斷的變化，特別是高速及速度突然變化時(shí)更為明顯，這將引起機械手的振動(dòng)，嚴重時(shí)會(huì )造成卡死。防止偏重過(guò)大可采取的措施如下：
a.減輕手部重量，并盡量減少偏心載荷。
b.合理分布臂部上各部件重量和增加平衡重，使臂部平衡。
c.機械手在結構上無(wú)法避免偏重，則應加強導向支撐，盡力減輕偏重對運動(dòng)的影響。
2） 加強臂部剛度 選取臂部結構時(shí)要注意各個(gè)方向的剛度。提高臂部剛度是減少手部顫動(dòng)的關(guān)鍵，有利于提高定位精度。臂部的剛度決定于臂部的結構和導向形式。
3） 改進(jìn)緩沖裝置和提高配合精度 機械手緩沖裝置是保證運動(dòng)平穩和減少振動(dòng)的主要措施。沖擊有兩種：一種是機械沖擊，它是臂部運動(dòng)中與定位裝置相撞而產(chǎn)生，用可靠緩沖裝置來(lái)消除。另一種是液壓系統動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的沖擊。這種沖擊作用于管路之中，仍會(huì )引起機械手振動(dòng)，要靠改進(jìn)液壓系統設計來(lái)叫解決。
提高部件的配合精度，減少間隙都有利于運動(dòng)平穩。
在生產(chǎn)中要求機械手工作速度快，運動(dòng)平穩，定位精度高。應注意其影響因素，設計合理結構，以滿(mǎn)足要求
1.影響平穩性及定位精度的因素
�。ǎ保⿷T性力的影響 機械手速度變突，加（減）速度不連續，會(huì )產(chǎn)生巨大慣性沖擊力，致使工件滑移，部件松動(dòng)，零件破裂。定位時(shí)，大的減速度使臂部往復振動(dòng)，直接降低定位精度。因此，應根據機械手的運動(dòng)特性，選擇適宜的控制系統，使加（減）速度按所需的運動(dòng)規律變化。同時(shí)，在保證剛度前提下減輕機械手運動(dòng)部件的重量。
�。ǎ玻┙Y構剛度的影響 零件結構剛性低，配合間隙大以及整機固有頻率低時(shí)，受較小慣性沖擊就發(fā)生振動(dòng)，不但降低定位精度，而且降低機械壽命。應選擇合理結構，提高機械手固有頻率以及承受慣性載荷的能力。
�。ǎ常┒ㄎ环椒ǖ挠绊� 常用定位方法中電氣開(kāi)關(guān)定位的精度最低，伺服定位較高，機械擋塊定位精度最高。
�。ǎ矗┛刂葡到y的影響 電控系統誤差，閥類(lèi)泄露，檢測元件失靈，擋塊偏移等都會(huì )降低定位精度。
�。ǎ担寗�(dòng)源的影響 液壓、氣壓、電壓和油溫波動(dòng)都會(huì )降低平穩性及定位精度，必要時(shí)，用蓄能器、穩壓器等穩定壓力和電壓，用加熱器冷卻器控制油溫。
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