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機械手說明書范例
目錄
前言 --------------------------------------
第一章 設(shè)計任務(wù)書 ------------------------------------
第二章 設(shè)計任務(wù)分析以及總體方案 -----------------------
(一)機械手設(shè)計原則---------------------------
�。ǘC械手分類 -------------------------------------（三）機械手主要組成------------------------------
�。ㄋ模C械手結(jié)構(gòu)布置要求及平穩(wěn)性與定位精度-----------
第三章 機械部分的設(shè)計---------------------
(一)機械手手部----------------------------------
（二）機械手的手腕-------------------------------------
�。ㄈC械手的手臂----------------------------------
第四章 驅(qū)動部件設(shè)計----------------------------
(一) 液壓驅(qū)動部分------------------------------------
（二） 氣壓驅(qū)動設(shè)計-------------------------------------
(三) 液動機的選擇-------------------------------------
(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(shè)計感言-------------------------------------
前 言
機械手是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動
抓取、搬運和操作的自動裝置。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(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應(yīng)用。機械手一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。本篇介紹的是用于物件裝卸的機械手的設(shè)計，屬圓柱坐標(biāo)式機械手。本篇根據(jù)設(shè)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(shè)計的過程。
第一章 設(shè)計任務(wù)書
一.設(shè)計內(nèi)容：
1、機械手機構(gòu)總體方案設(shè)計
2、手架的結(jié)構(gòu)設(shè)計
3、液壓、氣壓或電氣系統(tǒng)設(shè)計
機械手動作要求是：手架能作任何角度的伸縮和轉(zhuǎn)動。
各動作由液壓、氣壓驅(qū)動，電磁閥控制。
手架承重不小于10kg。
第二章 設(shè)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作,按照預(yù)先設(shè)定的程序、軌跡或其它要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或者操縱工具的自動化裝置。
一.機械手設(shè)計原則
總體設(shè)計的任務(wù)：包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計及參數(shù)計算，最后繪出草圖�？傮w設(shè)計后要進行各部件的強度、剛度、驅(qū)動力驗算。
1、運動設(shè)計及確定主要要求
手架能作任何角度的伸縮和轉(zhuǎn)動
2、驅(qū)動方式：液壓、氣壓驅(qū)動
該機械手是獨立的自動化機械裝置。通用性高，機械手結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。手臂可作前后伸縮、上下升降和水平左右擺動三個動作，手臂可以繞Z軸轉(zhuǎn)動360度
4）按驅(qū)動方式分為聯(lián)合驅(qū)動，電力驅(qū)動，液壓驅(qū)動。
5）按臂力大小來說是中型機械手。
二、機械手分類
1.按驅(qū)動方式分：液壓式、氣動式、機械式
2.按適用范圍分：專用機械手、通用機械手
3.按運動軌跡控制方式分：點位控制、連續(xù)軌跡控制
4.按臂部的運動形式分：直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、球座坐標(biāo)式、關(guān)節(jié)式
三.機械手主要組成：
機械手主要是由執(zhí)行系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，控制系統(tǒng)三大部分組成。
1、執(zhí)行部分
執(zhí)行系統(tǒng)是機械手的機械傳動結(jié)構(gòu)部分。它包括手、手腕、手臂和機座等部件。
2、驅(qū)動系統(tǒng)
驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)的動力裝置。驅(qū)動系統(tǒng)有液壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動，電力驅(qū)動和機械驅(qū)動等方式。
、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是支配執(zhí)行系統(tǒng)按規(guī)定程序動作得到電氣控制裝置。控
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制系統(tǒng)所控制的因素包括執(zhí)行系統(tǒng)各部的動作、動作順序、位置、時間和速度等。
四. 機械手結(jié)構(gòu)布置要求及平穩(wěn)性與定位精度
機械手工作中運動速度較高，在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)保證運動平穩(wěn)，這樣可提高機械手使用的可靠性，并可延長使用壽命，在結(jié)構(gòu)上要注意以下幾點：
1） 臂部要防止偏重 通常臂部處于懸臂的工作狀態(tài)，在設(shè)計臂部、手部結(jié)構(gòu)時要盡量使其總的重心在支撐中心，防止對支撐中心的偏重。偏重將會產(chǎn)生附加的彎矩引起立柱和導(dǎo)向的變形，工作中引起導(dǎo)向裝置不均勻的磨損。在回轉(zhuǎn)運動中偏重對回轉(zhuǎn)軸附加有動壓力，其方向不斷的變化，特別是高速及速度突然變化時更為明顯，這將引起機械手的振動，嚴重時會造成卡死。防止偏重過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(jié)構(gòu)上無法避免偏重，則應(yīng)加強導(dǎo)向支撐，盡力減輕偏重對運動的影響。
2） 加強臂部剛度 選取臂部結(jié)構(gòu)時要注意各個方向的剛度。提高臂部剛度是減少手部顫動的關(guān)鍵，有利于提高定位精度。臂部的剛度決定于臂部的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向形式。
3） 改進緩沖裝置和提高配合精度 機械手緩沖裝置是保證運動平穩(wěn)和減少振動的主要措施。沖擊有兩種：一種是機械沖擊，它是臂部運動中與定位裝置相撞而產(chǎn)生，用可靠緩沖裝置來消除。另一種是液壓系統(tǒng)動作時產(chǎn)生的沖擊。這種沖擊作用于管路之中，仍會引起機械手振動，要靠改進液壓系統(tǒng)設(shè)計來叫解決。
提高部件的配合精度，減少間隙都有利于運動平穩(wěn)。
在生產(chǎn)中要求機械手工作速度快，運動平穩(wěn)，定位精度高。應(yīng)注意其影響因素，設(shè)計合理結(jié)構(gòu)，以滿足要求
1.影響平穩(wěn)性及定位精度的因素
（１）慣性力的影響 機械手速度變突，加（減）速度不連續(xù)，會產(chǎn)生巨大慣性沖擊力，致使工件滑移，部件松動，零件破裂。定位時，大的減速度使臂部往復(fù)振動，直接降低定位精度。因此，應(yīng)根據(jù)機械手的運動特性，選擇適宜的控制系統(tǒng)，使加（減）速度按所需的運動規(guī)律變化。同時，在保證剛度前提下減輕機械手運動部件的重量。
（２）結(jié)構(gòu)剛度的影響 零件結(jié)構(gòu)剛性低，配合間隙大以及整機固有頻率低時，受較小慣性沖擊就發(fā)生振動，不但降低定位精度，而且降低機械壽命。應(yīng)選擇合理結(jié)構(gòu)，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(tǒng)的影響 電控系統(tǒng)誤差，閥類泄露，檢測元件失靈，擋塊偏移等都會降低定位精度。
（５）驅(qū)動源的影響 液壓、氣壓、電壓和油溫波動都會降低平穩(wěn)性及定位精度，必要時，用蓄能器、穩(wěn)壓器等穩(wěn)定壓力和電壓，用加熱器冷卻器控制油溫。
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