数控车床上下工件机械手设计（含全套CAD图纸）

大行程直杆气缸部件图

数控车床上下工件机械手设计（含全套CAD图纸）

摘要
本设计是数控车床上下工件机械手的设计，包括总体方案的确定，机械结构的设计以及重要部件的设计。随着现代工业的发展和竞争的加剧，对加工效率提出了新的要求，数控车床工件装卸自动化就成为当前制造厂家对机床的重要需求之一。为了满足用户的需求，当前中国的机床制造厂开始在部分数控车床上配置工件自动上下料机械手。但如果采用伺服电机驱动和控制其成本高、结构复杂、速度慢、工作效率较低；如果采用液压驱动，其泄漏对数控要求的清洁环境造成一定的副面影响。随着气动技术的不断发展，气体驱动也能成为机械手的驱动力量，其成本底，结构简单，工作效率高，清洁，再加上PLC控制系统实现机电气一体化控制。
本设计主要设计用低成本、高速的气缸来组成模块化的气动机械手，实现数控车床工件自动装卸，克服伺服电机应用中存在的高成本和低效率的局限。完成的主要设计工作包括以下几个方面:(1)设计了模块化气动装卸机械手的总体结构;(2)研究了大跨度气缸的固定支撑形式;(3)研究了水平运动气缸的防侧翻技术;(4)研究并实现了气缸输出杆高精度柔性调节技术(5)初步设计了气动控制回路和PLC控制系统。

目录
摘要IV
Abstract V
目录................................................................................................................................................................ VI
1绪论1
1.1前言和意义1
1.2工业机械手的简史1
1.3国内外研究现象和趋势2
1.4设计原则3
2数控车床上下工件机械手的总体设计4
2.1技术要求4
2.2机械手总体设计4
2.2.1执行机构的选择4
2.2.2驱动机构的选择5
2.2.3传动结构的选择5
2.2.4机械手的基本形式选择7
2.2.5机械手直臂部分的主要部件及运动8
2.2.6机械手的技术参数8
3各模块的设计10
3.1机械手手部模块的设计10
3.1.1手部设计基本要求10
3.1.2典型的手部结构10
3.1.3机械手手爪的设计计算10
3.2机械手腕部模块的设计14
3.2.1腕部设计的基本要求14
3.2.2腕部的结构以及选择14
3.2.3腕部的设计计算15
3.3机械手手臂模块的设计16
3.3.1手臂的结构的选择及其驱动机构16
3.3.2滚珠丝杠设计16
3.3.3锥齿轮及锥齿轮轴的设计18
3.3.5电机选型21
4直臂导杆气缸的设计22
4.1气缸体的设计22
4.1.1预选气缸的缸径22
4.1.2预选气缸的行程22
4.1.3气缸的类型选择23
4.1.4活塞杆直径d的计算23
4.1.5气缸筒壁厚的计算23
4.1.6气缸输出拉力的校核24
4.1.7耗气量的计算24
4.2导杆机构的设计25
6结论与展望27
致谢28
参考文献29

数控车床上下工件机械手

锁紧轴

调节器上联接板

调节器下联接板

锥齿轮轴