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1、-摘要本次设计的课题是自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。 机械手能代替人工操作，起到减轻工人劳动强度，节约加工时间，提高生产效率，降低生产本钱的特点。在实用根底上，对自动上下料机械手直臂与夹持部件进展三维设计，其中分为三个局部：手爪、手腕、直臂。整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，构造简单可靠，精度高。设计了手爪为平移型夹持式手爪，传动构造为滑动丝杆；手腕为回转型，转动角度为0-180，传动构造为蜗轮蜗杆；设计了机械手的手腕构造，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩；画出机械手的运动简图；对工作机构和传动系统进展设计计算，包括
2、主要部件的设计计算、强度校核和运动分析；设计绘制起升装置的总图和主要零件工作图；利用三维CAD软件对主要零件进展实体设计和造型。关键词：直臂与夹持部件；机械手；CAD二维设计；Pro/e三维设计. z-AbstractThe topic of this design is the main ponent of the automatic up-down material manipulator design and 3 d modelling, determine the coordinates of the manipulator type and degree of freedom, de
3、termine the technical parameters of the manipulator. Robots can replace manual operation, reduce labor intensity, save processing time, improve the production efficiency, reduce the production cost. On the basis of practical, automatic manipulator arm straight up and down and clamping parts for 3 d
4、design, which is divided into three parts: hand, wrist, arm straight. Integral type manipulator for rectangular coordinates, drive for motor drive, structure simple, reliable and high precision. Design hand claw clamping type gripper for translation, the transmission structure for sliding screw; Wri
5、st for transformation, rotation Angle of 0-180 , for the worm gear and worm drive structure; Manipulator wrist structure was designed, calculated the wrist when the driving moment; Draw the manipulator kinematic sketch; The working mechanism and transmission system design and calculation, including
6、design calculation, intensity and the movement of the main parts of analysis; Design drawing general layout and main parts of lifting device working drawing; Using three-dimensional CAD software for the main parts for physical design and modelling. Key word: Straight arm and clamping parts; Manipula
7、tor; 2 d CAD design;Pro/e 3 d design. z-目 录摘要.IAbstract.IIAbstractI1绪论11.1前言和意义11.2 工业机械手的简史11.3 国外研究现状和趋势32机械手直臂局部的总体设计52.1 执行机构的选择52.2 驱动机构的选择62.3传动构造的选择62.4 机械手的根本形式选择82.5 机械手直臂局部的主要部件及运动82.6 机械手的技术参数93机械手手爪的三维设计113.1 手部设计根本要求113.2 典型的手部构造113.3 机械手手爪的设计计算113.3.1选择手爪的类型和夹紧装置113.3.2 手爪夹持围计算123.3.3
8、滑动丝杠设计133.3.4 直齿轮设计153.3.5电机选型163.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图174机械手手腕局部的三维设计204.1腕部设计的根本要求204.2 腕部的构造以及选择204.2.1 典型的腕部构造204.2.2 腕部构造和驱动机构的选择204.3 腕部的设计计算214.3.1 蜗轮轴的设计计算214.3.2 蜗轮齿轮设计224.3.3 步进电机选型234.4 手腕局部出图及主要零部件出图245 直臂局部的三维设计315.1 手臂的构造的选择及其驱动机构315.2 滚珠丝杠设计315.3 锥齿轮设计335.4 电机选型355.5 机械手直臂局部三维出图及主要零部件
9、出图366. 总结407.致42参考文献43. z-1绪论1.1前言和意义作为本次毕业设计研究的课题，此项研究是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。是对大学几年所学的专业知识的一次整体的回忆，它将所学的机械设计、机械原理、机械加工工艺、机械制造装配设计等有关的机械设计制造及其自动化专业主要课程严密的联系在一起；真正利用所学的专业知识来解决实际的生产问题，很好的将理论设计与实际应用结合起来，考虑多方面的问题，诸如本钱，可行性，设备的平安性，使用寿命，工作效率等的；在研究的过程当中，通过不断的遇到问题并设法解决之，可以培养我们的个人独立思考的能力和创新的意识；提高个人分析问
10、题、解决实际问题的能力；此外，该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展整合，完成一个特定功能、特殊要求的上下料机械手的设计，能够比较好地表达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。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意根本概念、根本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完本钱次设计。这对我们将来所从事的行业有莫大的帮助。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。 大学生撰写
11、毕业论文的目的，主要有两个方面；一是对学生的知识相能力进展一次全面考核。二是训练学生对进展科学研究的根本功，培养学生综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文打下良好的根底。自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型是在学完了机械制图、机械制造技术根底、机械设计、机械工程材料等进展设计之后的下一个教学环节。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意根本概念、根本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完本钱次设计。1.2 工业机械手的简史 现代工业机械手起源于20世纪50年代
12、初，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。当时数字计算机已经出现，电子技术也有了长足的开展，在产业领域出现了受计算机控制的可编程数控机床，与机器人技术相关的控制技术和零部件加工也已有了扎实的根底。另外，人类需要开发自动机械，替代人去从事一些恶劣环境下的作业。正是在这一背景下，机器人技术的研究与应用得到了快速开展。 以以下举了现代机器人工业史上的几个标志性事件。 1954年：美国人戴沃尔G.C.Devol制造出世界上第一台可编程的机械手，并注册了专利。这种机械手能够按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。 1959年：戴沃尔G.C.Devol与美国创造家英格伯格Ingerborg联
13、手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一个机器人制造工厂Unimaton公司。由于英格伯格对工业机器人富有成效的研究和宣传，他被成为“工业机器人之父。 1962年：美国AMF公司生产出万能搬运Versatran机器人，与Unimaton公司生产的万能伙伴Unimate机器人一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。1967年：日本川崎重工公司和丰田公司分别从美国购进了工业机器人Unimate和Verstran的生产许可证，日本从此开场了对机器人的研究和制造。20世纪60年代后期，喷漆弧焊机器人问世并逐步开场应用与工业生产。1968年：美国
14、斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过控制它的计算机有一个房间则大。Shakey可以成为世界上第一台智能机器人，由此拉开了第三代机器人研发的序幕。1969年：日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研发仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来更进一步，催生出本田公司的ASIMO机器人和索尼公司的QRIO机器人。1973年：世界上机器人和小型计算机第一次携手合作，单身了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3。1979年：美国Unimaton公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在生产第一线，许多机器人技术的研究都一概机器人为模型和对象。1979年：日本山梨大学牧野洋创造了平面关节型SCAR
