机械手设计资料2

1 总体方案设计 根据课题设计任务书的要求，确定总体方案： 1. 抓重：10kg 2. 坐标形式：圆柱坐标 3. 自由度：3 4. 手臂运动参数： 运动名称 符号 行程范围 速度 伸缩 X 300mm 小于200mm/s 升降 Z 200mm 小于100mm/s 回转 α 180° 小于90（°）/s 手指夹持范围：棒料，半径 40mm～60mm。 定为方式：机械挡块（行程开关）。 驱动方式：液压驱动。 控制方式：PLC（可编程序控制） 定位精度：±2mm。 机械手的工作原理图如图 1-1 所示 手部 1采用夹钳式，具体为单支点回转型夹紧机构。动力采用单作用液压缸 2驱动夹紧，反向则由弹簧复位而松开手指。 手臂的伸缩采用双作用液压缸３驱动，伸缩过程采用双导管导向，在导向的同时，亦起到了一定的支撑作用，大大减少活塞杆的受力。夹紧缸的压力油经其中一导管进入缸内，此结构能使油管布置更加紧凑。 手臂的回转采用摆动液压缸４驱动，此摆动缸设计成输出轴固定不动，而使缸体转动从而带动整个手臂回转运动。 双作用液压缸 5驱动手臂做升降运动 图 1 -1 机械手工作原理图 2 手部设计 手部（亦称抓取机构）是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面处理等的不同，则机械手的手部机构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的（林建龙，王小北，2003）。常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夹持式和吸附式两大类。本设计采用常用的夹钳式手部结构，它是最常见的夹持式结构。 夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴、盘和套类零件（殷际英，何广平，2003）。一般情况下多采用两个手指，少数采用三指或多指。本设计中的工件是棒料，所以选择较简单的两指结构。 夹钳式手部设计的基本要求： 1、应具有适当的夹紧力和驱动力 手指握力（夹紧力）大小要合适，力量过大则动力消耗多，结构庞大，不经济，甚至会损坏工件；力量过小则夹持不住或产生松动、脱落。在确定握力时，除考虑工件总量外，还应考虑传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，亦保证工件夹持安全可靠（杨永清等，2008）。对于手部的驱动装置来说，应有足够的驱动力。应当指出，由于机构传动力比不同，在一定的夹持力条件下，不同的传动机构所需驱动力的大小是不同的。 2、手指应具有一定的开闭范围 手指应具有足够的开闭角度或开闭距离，以便于抓...