注塑機(jī)取件機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計

摘  要

氣動機(jī)械手是能模仿人手和臂的某些動作功能。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

本文主要進(jìn)行了氣動機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、氣動設(shè)計和運動設(shè)計。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)由氣缸、氣爪和連接件組成，可按預(yù)定軌跡運動，實現(xiàn)對工件的抓取、搬運和卸載。本次設(shè)計的機(jī)械手由五個氣缸組成。手部驅(qū)動氣缸、手臂伸縮氣缸、手臂升降氣缸、手腕回轉(zhuǎn)氣缸和手臂回轉(zhuǎn)氣缸。氣動部分的設(shè)計主要是選擇合適的控制閥，設(shè)計合理的氣動控制回路，繪制氣動原理圖，通過控制和調(diào)節(jié)各個氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力、動作速度和改變運動方向，并按規(guī)定的程序工作。運動設(shè)計部分著重分析注塑機(jī)取件機(jī)械手的運動過程。

關(guān)鍵詞：氣動機(jī)械手；氣動回路；氣缸。

Abstract

Pneumatic manipulator is a automated ...

Key word: pneumatic manipulator；pneumatic loop；cylinder；

目    錄

第一章  緒論1 

1.1機(jī)械手國內(nèi)外的發(fā)展趨勢1

1.1.1機(jī)械手國外發(fā)展趨勢1

1.1.2機(jī)械手國內(nèi)發(fā)展趨勢2

1.2 應(yīng)用機(jī)械手的意義3

1.3 機(jī)械手的特點4

1.4 機(jī)械手的工作原理4

1.5 機(jī)械手的組成4

1.5.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)5

1.5.2 驅(qū)動系統(tǒng)6

1.5.3 控制系統(tǒng)6

1.5.4 位置檢測裝置6

1.6 機(jī)械手的分類7

1.6.1按用途分7

1.6.2 按驅(qū)動方式分7

1.6.3 按控制方式分8

第二章 注塑機(jī)取件機(jī)械手總體設(shè)計9

2.1 機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度10

2.2 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計10

2.2.1 手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計11

2.2.2 手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計11

2.2.3 手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計11

2.3 機(jī)械手的驅(qū)動方案設(shè)計11

2.3.1 四種驅(qū)動方式介紹11

2.3.2氣壓驅(qū)動優(yōu)缺點12

2.4 氣動機(jī)械手的設(shè)計要求12

2.5 注塑機(jī)機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)13

第三章 氣壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計14

3.1 氣動機(jī)械手概述14

3.2 氣動技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用14

3.2.1氣動技術(shù)的發(fā)展歷史15

3.2.2我國氣動技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀15

3.2.3氣動技術(shù)的應(yīng)用15

3.3 氣壓驅(qū)動的特點16

3.4 氣壓傳動的組成16

3.5 氣源裝置17

3.5.1 動力源17

3.5.2 空氣壓縮機(jī)17

3.5.3容積式壓縮機(jī)選擇17

3.6 壓縮空氣凈化裝置18

3.6.1 后冷卻器18

3.6.2 油水分離器19

3.6.3儲氣罐19

3.6.4干燥器19

3.6.5分水濾氣器19

3.6.6分水濾氣器型號選擇19

3.7 輔助元件20

3.7.1油霧器及其選擇20

3.7.2 消聲器20

3.7.3氣液轉(zhuǎn)換器20

3.8 氣缸與氣缸馬達(dá)20

3.8.1氣缸20

3.8.2氣缸馬達(dá)21

3.9 管路系統(tǒng)21

3.10控制閥22

3.10.1方向控制閥22

3.10.2壓力控制閥23

3.10.3流量控制閥24

3.10.4氣壓控制換向閥24

3.10.5電磁控制換向閥25

3.10.6時間控制換向閥25

3.11控制閥的選擇25

3.12氣壓系統(tǒng)設(shè)計25

3.12.1氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖25

3.12.2 氣壓傳動的工作原理26

第四章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計27

4.1 氣抓手的選擇27

4.1.1 設(shè)計概述27

4.1.2 夾緊裝置的基本要求27

4.1.3 夾緊氣缸的夾緊、驅(qū)動力的確定28

4.1.4 確定氣缸直徑與氣缸作用力29

4.2 手腕回轉(zhuǎn)氣缸的選擇30

4.2.1 設(shè)計概述30

4.2.2 手腕驅(qū)動力矩的計算30

4.2.3 腕部回轉(zhuǎn)力矩的計算32

4.2.4 手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核33

4.3 手臂伸縮氣缸的選擇35

4.3.1 設(shè)計概述35

4.3.2 設(shè)計參數(shù)36

4.3.3 方案設(shè)計36

4.3.4 尺寸校核37

4.3.5 導(dǎo)向裝置37

4.4 手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核38

4.4.1 尺寸設(shè)計38

4.4.2 尺寸校核38

4.5 手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核39

4.5.1 氣缸選型39

4.5.2 尺寸設(shè)計39

4.5.3 尺寸校核40

4.5.4 氣缸的主要零件材料41

第五章 機(jī)械手工作順序確定42

第六章 結(jié)論43

參 考 文 獻(xiàn)44

致謝45