小型多自由度机械手主体设计+CAD图纸+答辩PPT(5)
时间:2016-12-15 19:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
整个机械手分为四大部分促成：1、横向机构：2、纵向机构；3、转动机构4、手部机构。这里手爪设计是由温有财同学设计的，手爪驱动是由我自己设计的。 3. 总体设计方案 根据设计要求，对系统进行总体方案的初步确定。系统主要由转动机构、纵向机构、横向机构及手部机构组成。转动机构用于使机械手整体进行转动，纵向机构用于驱动机械手的整体上升或下降，横向机构用于伸出或缩回机械手手部机构，手部机构的作用为转动机械手手爪及控制手爪的开合。共有4个自由度，分别为2个z方向的转动，及x、y方向的直线动作。总体设计方案见图3.1 1- 液压泵站：用于输出压力油 2- 纵向机构：用于使机械手整体进行z方向直线运动。由液压缸驱动。 3- 减速箱电机：用于使机械手整体进行z向回转运动 4- 横向机构：用于使机械手整体进行x方向直线运动。由液压缸驱动。 5- 手部机构：用于使机械手手抓进行开合运动。由液压缸驱动。 6- 手爪：用于抓取工件等 7- 基座：用于放置带动整个机械手、液压泵站，并带动其旋转。 4. 机械手主体的设计 4.1. 机械手的工作要求设计 机械手共有3个自由度： 纵向自由度用于手臂的升降 横向自由度用于手臂的横向收缩 机械手整体的转动自由度用于机械手整体的转动 纵向最大工作行程：400mm 横向最大工作行程：500mm 最大工作载荷：50N、20N-m 机械手（手指）最大开度：200mm 4.1.1手臂重量的计算 手臂材料均用铝镍合金，密度2.7 t/m3 手臂重量约为0.56m×0.17m×0.1m×2.7 t/m3×1000kg/t×9.8N/kg≈300N （4.1） 4.1.2机械手支柱机构及整体重量计算 支柱重量的计算 支柱材料均用铝镍合金，密度2.7t/m3，体积约0.08m3 转动底盘重量约为 0.15×3.14×12m2×0.04m×2.7 t/m3×1000kg/t×9.8N/kg≈500N （4.2） 整个机械手转动底盘以上部分包括转动底盘的重量约为300+500+200≈1000N 4.2. 机械手手部机构设计 4.2.1手部机构驱动设计 手部机构采用连杆式，由液压缸驱动（命名为夹紧缸），夹紧缸采用双作用单杆油缸，额定压力为6.3Mpa。当无杆腔进油时，机械手打开；当有杆腔进油时，机械手合拢。故此液压缸主要受拉，受压较小。 活塞杆受力情况 工作压力p/Mpa 活塞杆直径d 受 拉 — d=（0.3～0.5）D 受压及拉 p≤5 d=（0.5～0.55）D 受压及拉 5＜p≤7 d=（0.6～0.7）D 受压及拉 p＞7 d=0.7D 表4.1 活塞杆直径的选取 根据实际情况，选择d=0.55D 推力F2=P=1782N 根据有杆腔进油压力公式 （4.3） 式中：F2—有杆腔进油产生的推力 D—油缸缸径 d—活塞杆直径 p1—进油压力 可得，D=0.02203m≈22mm 考虑到在手爪夹紧力计算时，已经选择了最大的安全系数，查手册，选取WY1-SD 1 32 B 6.3 R 35 A为前置法兰盘夹紧缸。外观见图4.1，性能指标见表4.2。 (责任编辑：qin) |