1、 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维 设计及主要零部件设计 学生姓名 XXX 学号 XXXXXX 学生专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械 XX 系 机电 指导教师 XX 副教授 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 I 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 摘要：摘要：机械手能代替人工操作，起到减轻工人的劳动强度，节约加工时间，提高生产 效率，降低生产成本的特点。在实用的基础上，对自动上下料机械手直臂与夹持部件 进行三维设计，其中分为三个部分，手爪、手腕、直臂。设计手爪为平移型夹持式手 爪
2、，传动结构为滑动丝杆。手腕为回转型，转动角度为 0-180，传动结构为蜗轮蜗 杆。直臂传动结构为滚珠丝杆。整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，结构 简单可靠，精度高。 关键词关键词 ：机械手；直臂与夹持部件；Pro/e 三维设计；CAD 二维设计 中图分类号中图分类号 ：T 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 II 自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 III 摘要.I 目次III 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 国内外研究现状和趋势 . 3 1.4 本章小结 3 2 机械手直臂部分的总体设计
3、4 2.1 执行机构的选择 . 4 2.2 驱动机构的选择 . 4 2.3 传动结构的选择 5 2.4 机械手的基本形式选择 . 6 2.5 机械手直臂部分的主要部件及运动 . 7 2.6 机械手的技术参数 8 2.8 本章小结 9 3 机械手手爪的三维设计 . 10 3.1 手部设计基本要求 10 3.2 典型的手部结构 . 10 3.3 机械手手爪的设计计算 . 10 3.3.1 选择手爪的类型及夹紧装置 . 10 3.3.2 手爪夹持范围计算 11 3.3.3 滑动丝杠设计 . 12 3.3.4 直齿轮设计 . 14 3.3.5 电机选型 . 15 3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零
4、部件出图 . 16 3.5 本章小结 18 4 机械手手腕部分的三维设计 19 4.1 腕部设计的基本要求 . 19 4.2 腕部的结构以及选择 19 4.2.1 典型的腕部结构 19 4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 20 4.3 腕部的设计计算 . 20 4.3.1 蜗轮轴的设计计算 20 4.3.2 蜗轮齿轮设计 . 22 4.3.3 步进电机选型 . 23 4.4 手腕部分出图及主要零部件出图 . 24 4.5 本章小结 . 30 5 直臂部分的三维设计 31 机械设计及制造机械设计及制造 IV 5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 . 31 5.2 滚珠丝杠设计 . 31 5.3
5、 锥齿轮设计. 34 5.4 电机选型 36 5.5 机械手直臂部分三维出图及主要零部件出图 . 37 5.6 本章小结 40 6.总结 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 学位论文数据集43 机械设计及制造机械设计及制造 1 1 绪论绪论 1.11.1 前言和意义前言和意义 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装 置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手能代替人类 完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广 泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特 别是在自动化数控机床、
6、组合机床上使用更普遍。它适应于中、小批量生产，可以节 省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。目前我国的工业机器人技术及 其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研 究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必 要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 目前， 在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成， 劳动强度大、 生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造 系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸 机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。通过对机械设计制造及其自动化专业大学 本科四年的所学知识进行整合， 完成一个特定功能、 特殊要求的上下料机械手的设计， 能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能 力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践 的有机结合。 1.2 1.2 工业机械手的简史工业机械手的简史 现代
