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1、 题 目：立式精锻机自动上料机械手设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指引教师： 学习中心： 青岛科技大学 机电工程学院二零一二年 十月 题 目 立式精锻机自动上料机械手设计 题目类型：工程设计 技术专项研究 理论研究 软硬件产品开发1毕业设计（论文）重要内容及基本规定 1）、规格参数：抓重:60公斤；自由度数:4个；坐标型式:圆柱坐标；最大工作半径:1700毫米；手臂最大中心高:2300毫米手臂运动参数:手臂伸缩范畴:0500毫米；手臂伸缩速度：伸出176毫米/秒，缩回233毫米/秒；手臂升降范畴:0600毫米；手劈升降速度:上升102豪米/秒，下降152毫米/秒；手
2、臂回转范畴:0200(实际使用为95)；手臂回转速度:63/秒手腕运动参数：手腕回转范畴:0180；手腕回转速度：201/秒手指夹持范畴：30120毫米驱动方式：液压2）、设计规定：（1）、所有设计图纸用AutoCAD绘制； （2）、设计阐明书1份（40页以上）。2指定查阅重要参照文献及阐明（1）机械零件设计手册（2）工业机械手图册（3）机械设计手册（4）其她有关参照资料3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅有关参照资料，完毕开题报告.9.10.9.302构造设计.10.1.10.83编写设计阐明书.10.10.11.54毕业设计（论文）修改、答辩准备.11.10.12.1指引教
3、师： 年 月 日学院审查意见：审 批 人： 年 月 日诚信承诺一、 本设计是本人独立完毕；二、 本设计没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。承诺人： 年 月 日摘 要本文简介了立式精锻机自动上料机械手与其他设备配备关系及工作过程，并对机械手动作进行了分析，详细阐述了机械手总体方案设计，特别是对实现预期规定动作各种方案进行了比较分析，进而得出最后方案。依照手臂动作规定，采用圆柱坐标型机械手；机械手自由度数为四个，它们是大臂升降和回转运动，小臂伸缩运动，手腕回转运动；机械手手部构造采用两支点回转型；机械手驱动方式采用液压驱动。控制方式为点位程序控制。本次设
4、计重要进行大臂升降及回转机构设计、手臂及伸缩构造设计、手部构造设计，并且对液压系统进行理论分析和比较。核心词：双作用式油缸；点位控制；液压系统；构造设计目 录第一章 绪论91.1 机械手基本概念91.2 机械手分类及简史101.2.1机械手分类101.2.2机械手简史 101.3 机械手应用简况 101.4 机械手发展趋势 111.5 机械手构成 121.5.1.执行机构121.5.2.驱动机构121.5.3.控制系统121.6应用机械手意义 12第二章 系统设计方案13 2.1 机械手设计参数 132.2 机械手工艺流程 142.3 机械手工作过程142.4 机械手总体构造142.5 机械手
5、坐标型式与自由度 152.6 机械手手部构造方案设计 152.7 机械手手腕构造方案设计 162.8 机械手手臂构造方案设计 162.9 机械手驱动方案设计 162.10 机械手控制方案设计16第三章 机械手各机构设计173.1手部设计计算173.1.1手部设计规定173.1.2拉紧装置设计183.2腕部设计计算 193.2.1计算扭矩M1193.2.2油缸（伸缩）及其配件估算扭矩M2203.2.3摆动缸摩擦力矩M摩 203.3手臂伸缩机构设计 213.4机身和机座设计计算 233.4.1电机选取233.4.2减速器选取243.4.3螺杆设计与校核26第四章 机械手液压某些 274.1 液压系
6、统简介274.1.1 液压系统工作原理274.1.2 液压传动工作特性274.1.3 液压系统构成284.1.4 液压系统优、缺陷284.2自动上料机械手液压系统 294.3大臂升降油缸324.3.1 工作载荷计算324.3.2 重要尺寸拟定324.3.3 校核324.4 液压缸重要部件设计和材料选取 334.4.1 缸筒334.4.2 活塞334.4.3 缸盖及活塞杆导向套334.4.4 活塞杆334.5 液压缸缓冲、排气与密封34总结35道谢36参照文献 37第一章 绪论机械工业是国民装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品产业。无论是老式产业，还是新兴产业，都离不开各种各样
7、机械装备，机械工业所提供装备性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大和直接影响。机械工业规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平重要标志。因而，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济战略重点之一。工业机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人一种重要分支。它特点是可通过编程来完毕各种预期作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自长处，特别体现了人智能和适应性。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来一种新型装置。在当代生产过程中，机械手被广泛运用于自动生产线中，机械人研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来一门新兴技术，它更加增进了机械
8、手发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化有机结合。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动多功能机器，它有各种自由度，可用来搬运物体以完毕在各个不同环境中工作。1.1 机械手基本概念机械手（又称机器人，机械人，英文名：Robot）,机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来一种新型装置。机械手是一种能模仿人手臂某些动作，按预定程序、轨迹及其他规定，实现抓取、搬运工件或操纵工具自动化装置。国内国标(GB/T 12643-90)对机械手定义:“具备和人手臂相似动作功能，可
9、在空间抓放物体，或进行其他操作机械装置。1.2 机械手分类及简史工业机械手种类诸多，关于分类问题，当前在国内尚无统一分类原则，在此暂按使用范畴、驱动方式和控制系统等进行分类。1.2.1机械手分类（一）按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种：1、专用机械手它是附属于主机、具备固定程序而无独立控制系统机械装置。专用机械手具备动作少、工作对象单一、构造简朴、使用可靠和造价低等特点，合用于大批量自动化生产自动换刀机械手，如加工中心。2、通用机械手它是一种具备独立控制系统、程序可变、动作灵活多样机械手。格性能范畴内，其动作程序是可变，通过调节可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立。通用机械手工作范畴大、定位精度高、通用性强，合用于不断变换生产品种中小批量自动化生产。通用机械手按其控制定位方式不同可分为简易型和伺服型两种。 (二)按驱动方式分1、液压传动机械手是以液压压力来驱动执行机构运动机械手。其重要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、构造紧凑、动作敏捷。但对密封装置规定严格，否则油泄漏对机械手工作性能有很大影响，且不适当在高温、低温下工作。2、气压传动机械手是以压缩空气压力来驱动执行机构运动机械手。其重
