简易小型直角坐标机械手设计

致谢
毕业设计，帮助我们总结大学四年收获、认清自我。同时，还帮助我们改变一些 处理事情时懒散的习惯。从最开始时的搜集资料，整理资料，到方案比选，确定 方案。 学生的动手能力和资料搜集能力在设计中也得到提升。
毕业设计中很多数值、公式、计算方法都需要我们去耐心地查阅书籍，浏览资料， 设计中需要用到辅助设计软件的地方，也需要我们耐心的学习。掌握其使用的要 领，运用到设计当中去。
毕业设计
题目：简易小型直角坐标机械手设计
设计目的
• 应用机械手对于实现生产过程自动化、提高劳动
生产率、降低劳动强度、保障生产安全具有重要 意义。同时机械手又是集机械、气动（液压）、 控制技术于一体的典型的机电一体化设备。本课 题拟设计一小型直角坐标机械手，使其能在两个 工位之间传递工件，根据工艺要求，机械手必须 动作协调一致，并确保动作安全、可靠，性能稳 定。
机架与机座的主Biblioteka Baidu部件图示
手腕与手掌，手指
• 本设计的手腕与手掌用45号钢的连接板制成，靠螺钉连接 装在Z轴单轴驱动器的工作台上。本设计的手指用电磁铁， 目的在于动作快。
设计技术
• • • • • • 要保证驱动器与连接板之间的重合度。 保证驱动器与驱动器之间的垂直度。 在运动过程中两个驱动器的极限位置是不能发生干涉的，另外它们和横梁， 机架，机座之间也不能发生运动干涉。 传感装置要有快速的检测功能与急停功能，一个状态到另外一个状态的速度 要快。 连接部分的强度要高，不易松懈，还要承受的起它下部的所有重量。 传动效率，安装精度和配合误差，适合于所有的静连接与动连接。
最后感谢唐老师对我毕业设计的关心与帮助，以及耐心和详细的指导。
谢谢观赏
运动的载体（导轨设计）
• 本设计使用滑动导轨副，用在三个单轴驱动器的工作台，还有铝合金 型材与手臂部分的螺钉连接处。 • 三个单轴驱动器用三角型导轨，铝合金型材与手臂部分的螺钉连接处 用矩形导轨。
手臂装配的辅助工具
机架与机座的设计
• 本设计的机架使用铝合金型材，易加工、耐久性高、适用范围广、装 饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各 种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。 • 本设计的机座使用45号钢，而横梁与机架用米思米系列的不等角连接 板来连接。机架与机座也用不等角连接板来连接。 • 横梁与手臂的连接用导轨加螺钉连接来实现。
手臂部件示意图
手臂部分的连接
本设计手臂部分的连接采用45号钢制成的自制过渡板，上面 开有与驱动器的工作台和底座螺钉孔相吻合的螺钉孔，表面 考虑了配合问题，以及去毛刺与接触运动，接触不运动与不 接触部分的合理表面粗糙度。 采用螺钉连接的优点在于增加连接强度，并用适当的防松措 施。结构小巧，质量轻，外形美观。 本设计主要用了圆头六角头，沉孔式六角头与内六角头螺钉 连接。
工作内容总结
1 、调研机械手的作用、类型及特点；机械手的设计步骤、 设计要求、设计计算 的内容及方法，收集和查阅有关资料，收集相关产品的资 料，编写开题报告。 2 、确定机械手总体方案，确定机械手驱动、测控系统方 案。 3 、设计机械手机械结构，绘制机械手结构总图，绘制部 分机械手自制零件零件 图。 4、设计机械手控制系统。 5、编写设计说明书。
成果展示
• 主要运动部件（三手臂）
工作内容与主要参数
工件材料：塑料 方块尺寸：80*50*30
自由度数目：3个
坐标形式：直角坐标
手臂水平行程：100mm 手臂垂直行程：50mm
手臂前后行程：50mm 驱动方式：步进电机
控制方式：点位，程序控制
本设计手臂部分的执行方式
三个手臂：米思米LX3010标准型单轴驱动器（通过电机轴连接联轴器带 动滚珠丝杠转动而使工作台前进） 联轴器：米思米SCPW NO.28系列 滚珠丝杠：导程10mm,丝杠螺距10mm 步进电机：东方电机2相PK267JK系列 法兰板（连接单机和驱动器的有螺钉孔连接板）：米思米T3060系列 发迅块：用米思米系列的接近传感器系列的电涡流式传感器