注塑机专用机械手的设计毕业设计

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1、 机电一体化技术专业毕业设计说明书机电一体化技术专业毕业设计说明书 设计题目 注塑机专用机械手的设计注塑机专用机械手的设计 学生姓名学生姓名 学学 号号 指导教师指导教师 专专 业业 机电一体化技术 年年 级级 2013 级 摘要 注塑机专用机械手是能够模仿人体上肢及上下手臂手腕手部的部分功能，可以对其进行 自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。注塑机机 械手是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和 安全生产、提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强 企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。 文中

2、首先总结了注塑机机械手国内外发展现状，分析了其发展前景及方向，确定了机械 手的研究类型与机械设计方案。本文的重点是斜臂式注塑机机械手的机械结构设计，电气控 制部分除控制原理外暂不做设计。 由于注塑机专用机械手能够大幅度的提高生产效率和降低生产成本，能够稳定和提高注 塑产品的质量，避免因人为操作失误而造成的损失。因此，注塑机械手在注塑生产中的作用 变得越来越重要。目前国内的机械手类型比较简单，且大都用于取件。随着注塑成型工业的 发展，以后将越来越多的机械手用于上料、混合、自动装卸模具、回收废料等各个工序上， 而且朝着智能化方向发展。 关键词：机械手；驱动系统；气动；AutoCAD 目录 1 引言

3、 1 2 注塑机机械手的总体设计方案 . 3 2.1 注塑机机械手的设计分析 3 2.1.1 注塑机机械手的设计内容 3 2.1.2 注塑机机械手的设计要求 3 2.2 注塑机机械手的设计方案 3 2.2.1 机械手的坐标型式与自由度 3 2.2.2 机械手的手部结构方案设计 4 2.2.3 机械手手腕部分方案设计 4 2.2.4 机械手副臂部分方案设计 5 2.2.5 机械手主臂部分方案设计 5 2.2.6 机械手的驱动方案设计 5 2.2.7 机械手的控制方案设计 5 2.2.8 机械手的定位方案设计 5 2.2.9 机械手的主要参数 5 2.2.10 机械手运动系统分析 . 6 3 注塑

4、机机械手的组成部分 . 9 3.1 手部结构设计 9 3.1.1 手部结构设计和三维建模 9 3.1.2 气动驱动力计算 . 10 3.2 手腕结构设计 . 11 3.2.1 手腕结构设计和三维建模 . 11 3.2.2 手腕的驱动力矩的计算 . 11 3.3 副臂结构设计 . 12 3.3.1 副臂结构设计和三维建模 . 12 3.3.2 副臂气缸选用以及驱动力矩计算 . 15 3.4 手腕与副臂连接结构设计 . 17 3.4.1 副臂气缸连接形式选用 . 17 3.4.2 手腕与副臂连接结构设计 . 18 3.5 主臂结构设计 . 19 3.5.1 主臂结构设计和三维建模 . 19 3.5

5、.2 主臂气缸选用以及驱动力矩计算 . 20 3.6 主副臂连接结构设计 . 21 3.6.1 主臂气缸连接形式选用 . 21 3.6.2 副臂与主臂连接结构设计 . 21 3.7 机身结构设计 . 22 3.7.1 机身的整体设计与三维建模 . 22 3.7.2 机身与主臂连接结构设计 . 24 3.7.3 机身气缸选用以及驱动力矩计算 . 25 4 结 论 . 28 5 致 谢 . 29 6 参考文献. 30 第 1 页 共 30 页 1 1 引言引言 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制 造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的

6、 学科机械手工程。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。 随着工业 技术的发展， 制成了能够独立的按程序控制实现重复操作， 适用范围比较广的 “程 序控制通用机械手”，简称通用机械手。 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、 搬运或操作的自动机械装置。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳 动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、 低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正 常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、 电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。 各系统相互之间的关系如图1.1所示。 图 1.1 机械手组成关系图 执行机构包括手部、手腕、手臂和机身等部件。手部:即与物件接触的部件。 由