課程設計說明書

立式精鍛機上料機械手設計

學生：張維張鴻馬超胡軍

姜子翔何德浩

班級：機械1003

指導教師：楊化動花廣如楊曉紅

目錄工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產裝置。工業機械手的是工業機械人的乙個重要分支。它的特點是可通過程式設計來完成各種預期的作業任務，在構造和效能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現了人的智慧型和適應性。

機械手作業的準確性和各種環境中完成作業的能力，在國民經濟領域有著廣闊的發展前景。

機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。機械手是一種能模擬人的手臂的部分動作，按預定的程式、軌跡及其它要求，實現抓取、搬運工件或操縱工具的自動化裝置。我國國家標準(gb/t 12643-90)對機械手的定義:

「具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體，或進行其它操作的機械裝置。

現代工業中，生產過程的機械化，自動化已成為突出的主題。化工等連續性生產過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業中，加工、裝配等生產是不連續的。

因此，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業機械手就是為實現這些工序的自動化而產生的。

機械手在鍛造工業中的應用能進一步發展鍛造裝置的生產能力，改善熱、累等勞動條件。

機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。其組成及相互關係如下圖

圖1 執行機構

在機械工業中，應用機械手的意義可以概括如下：

1.以提高生產過程中的自動化程度

2.以改善勞動條件，避免人身事故

3.可以減輕人力，並便於有節奏的生產

綜上所述，有效的應用機械手，是發展機械工業的必然趨勢。

抓重：60kg；

自由度數：4個；

座標形式：圓柱座標；

手臂運動引數：

手臂水平伸縮範圍：500公釐

手臂公升降範圍：0~600公釐；

手腕運動引數：

手腕迴轉範圍： 0~180度

緩衝方式及定位方式：

手臂伸縮：伸出時由行程開關適時切斷油路，手臂緩衝，縮回時由行程開關控制返回終了位置。

手臂公升降：上公升時是靠行程開關發信，下降時靠油缸端部節流緩衝，由行程開關控制終了位置。

手臂回**採用節流閥減速緩衝，用齒輪齒條驅動旋轉並靠行程開關定位。

手腕回**採用行程開關發信和定位或點控。

驅動方式：液壓

控制方式：點位程式控制

本機械手系統由執行系統、驅動系統和控制系統組成。執行系統包括手部、手臂、手腕。驅動系統包括動力源、控制調節裝置和輔助裝置組成。控制系統由程式控制系統和電氣系統組成。

1）上料機械手的組成

它是由手臂公升降機構（油缸），手臂迴轉機構（由油缸、齒輪齒條、迴轉盤組成），手臂伸縮機構，手腕和v形手指等部分組成。

2）上料機械手手臂公升降機構

該機構採用雙作用式油缸實現垂直公升降運動，其行程最大為600mm。公升降機構的結構如圖所示，

公升降缸體與迴轉盤用螺釘聯接；活塞桿的上端與工字鋼形雙導向杆焊接在一起，組成公升降機構的運動部分。當壓力油分別進入公升降缸上下兩腔後，推動活塞桿做公升降運動。在缸體和活塞之間安裝有導向杆，防止導向套公升降時可能出現的轉動，也有利於與會轉盤一起迴轉。

其導向效能好，剛度大，工作平穩。手臂下降運動的緩衝由油缸底部的緩衝調節閥來實現。手臂公升降行程是通過行程開關來控制。

3）上料機械手左右迴轉部分

左右迴轉部分固定在底座上，並與齒輪相嚙合，齒輪與迴轉盤通過鍵進行運動傳遞，迴轉盤下方用推力球軸承實現迴轉。齒條與活塞焊接在一起，當油缸推動活塞使齒條運動從而帶動齒輪自轉時，帶動會轉盤一起轉到，與迴轉盤相連的公升降缸也跟著轉動，從而帶動工字鋼，致使手臂伸縮機構為一整體而迴轉，即是手臂的迴轉運動。