A7082微型机器人为基础的自动化显微操作装置为微系统装配设计

机械手手臂结构转配图-A0

摘要

本在对工业机械手总体构思和结构分析的基础上，结合通用机械手的给定要求
和功能，对机械手结构进行了系统的分析、设计和计算，并拟定了整体驱动系统和控制系统。
采用机电一体化设计思想，充分考虑机、电、软、硬件各自特点进行互补优化，对机械手整体结构、传动系统、驱动装置和控制系统进行了分析和设计。
在结构设计的过程中结合以往机械设计的经验确定了机械手的详细尺寸。在标准件的应用中，充分考虑实际情况和标准件的应用准则进行了选用。由于该机械手采用液压驱动，在油路的布置和规划中结合机械制造的基础，不但使油路符合制造的可行性，而且将油路布置成空间结构，是机械手的结构更加简洁和紧凑。
在传动系统和驱动装置的设计中，结合各个液压缸的动作，对液压油的流量和压力进行了分析，结合液压原理中各种常用回路的功能和各液压元件的选用原则，制定出了一套完整的液压系统。
在控制系统的设计过程中，采用PLC可编程控制器作为控制主机，行程开关的开合作为中间动作信号，在加上PLC内部延时继电器的使用对该机械手进行了编程，提出了一份有不同功能模块的梯形图。
通过以上各部分的工作，得出了实用化、高可靠性通用机械手的设计方案，对其他类型的数控系统的设计也有一定的借鉴价值。
关键词：通用机械手、结构设计、驱动系统、PLC

锻压机自动上料机械手的作用是将被加热的坯料从上料位置将热坯料搬运到立式精锻机上锻打，其成品锻件由下料机械手从立式精锻机上取下并送到转换机械手上，转换机械手先把锻件反转90度成水平位置，由丙烷切割装置将两端切齐，切割完毕运送到车间外面的仓库。该机械手包括执行系统、驱动系统和控制系统，本文主要设计了机械手的执行系统即手部.腕部和臂部的设计，实现了手部的夹持、腕部的回转和臂部的伸缩等功能，用CAD完成了该机械手的总装图及手部和臂部的绘制，并分析操作该机械手的各种力学参数,讨论了其工作空间的情况。同时对其进行动力学分析，得到各传动关节所需的驱动力，得出了最终方案。
关键词：锻压机执行系统力学参数

目录
第一章绪论…………………………………………………….1
1.1机械手发展状况1
1.1.1发展历史1
1.1.2现代研究趋势2
1. 1. 3国内发展状况3
1.1.4应用举例4
1. 2机械手的研究意义6
1.3应用价值7
第二章功能原理和结构评价设计…………………………...8
2.1参考数据8
2.2工作要求9
2.3系统组成9
2.4总体方案10
2.5具体结构方案11
第三章机械手执行系统设计与计算………………………….13
3.1机械手执行系统设的各部分设计结构13
3.1.1手部结构13
3. 1.2腕部结构14
3.1.3臂部结构14
3.2.机械手手部设计： 15
3.2.1手部结构： 15
3.2.2夹紧力计算： 15
3.2.3手臂的设计计算16
3.3液压缸结构尺寸液压缸内径计算： 17
3.4.液压缸壁厚计算18
3.5.液压缸零件的连接计算20
总结…………………………………………………………….22
致谢…………………………………………………………….23
参考文献……………………………………………………….24

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓娶搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。随着科学技术的发展，机械手广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
在机械制造方面机械手最早应用在汽车行业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可以替代人从事危险，有害，有毒，低温和高热等恶劣环境中的工作;替代人完成繁重，单调重复劳动，保证生产质量，提高生产效。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业，机械手与数控加工中心，机械手和计算机集成制造系统实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善的提高，机械手的应用领域日益扩大。

大手臂回转装置装配图(A0)

手部结构-A0

卸料机械手

手臂伸缩机构