热镦挤送料机械手

热镦挤送料机械手

学生姓名：指导教师：

摘要送料机械手主要用于机床和生产线中的上下料工作，热镦挤送料机械手主要由动力装置、传动部分、执行机构三部分组成，其中执行机构为设计的主要内容。在本次设计中，该设计通过减速器变速将动力传动到执行机构中，再有执行机构来控制机械手运动。执行机构的选择，要分析各种机构对运动的影响，综合分析各种类型的机构来确定适合机械手运动的机构，通过分析得出结论，由凸轮连杆机构来控制机械手的上下15度摆动，由不完全齿轮和齿轮齿条机构来控制机械手的左右回转。

关键词：执行机构凸轮不完全齿轮

1 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

21世纪是科技高度发达的时代，人们的消费力不断增加。市场对质量可靠性能卓越的产品的需求大量增加，为满足市场需求，各个企业工厂不断建成现代化生产线，通过智能机器人来代替人力去快速高效的生产。各种高效率的机械手可以满足工厂的生产需求，还可以克服恶劣环境完成工作。机械机械手的优势十分明显.机械手作业的准确性和不同环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。它不但能代替部分人工操作，还能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸。同时，它还能操作必要的工具进行焊接和装配，它高效不间断地工作在各种复杂环境中,从而极大改善了工人的劳动条件，显著提高了劳动生产率，加快了工业生产机械化和自动化的步伐，所以机械手的研制很有必要。

热镦挤送料机械手，该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识，将这些专业课程的理论和实际进行了一次重要实践。锻炼了我们查询资料自我学习的能力，培养了我们创新设计能力。该设计综合运用了CAD、PORE等软件，使我们对这些制图软件能熟悉运用。

毕业设计是大学四年中的最后一次课题设计，也是最为重要的一次设计，是对我们大学四年的综合考量。毕业设计考验的不是单一的一门知识，而是我们大学四年所学的综合运用。我选择的题目是热镦挤送料机械手，该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识，将这些专业课程的理论和实际知识进行了一次重要实践。综合运用了CAD、PORE等软件，是我们对这些制图软件能熟悉运用。机械手对工业的发展有着重要的意义。它的运用，使得在恶劣环境中的生产工作得以继续进行。它可以模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作，可用来搬运物体，成在各个不同环境中的工作。在工业生产中，

机械手的应用随处可见，无论是组合机床，还是流水线生产，都可以运用机械手来进行上下料的工作。因此，进行机械手的研究是很有必要的

1.2 机械手介绍

机械手应用范围十分广泛，它常应用与机械制造、电子、冶金、轻重工业中，机械手是工业机器人的一种，它是在工业机器人的基础之上发展起来的。机械手的种类很多，常见的有液压式、电动式、气动式和机械式机械手。我们所设计的机械手为机械式。机械手的主要部件为手部和运动机构，运动机构用来控制的各种动作，使机械手完成上下摆动、左右回转、伸缩、摆动等等运动。手部是根据所要抓取的物体的形状、材质、大小、重量等因素来设计的。机械手的自由度影响机械手的灵活性、通用性，通常机械手自由度为4-5个，一般的专用的机械手由2-3个自由度。机械手通常用作机床、生产线等工作场合的上下料、换刀等工作。机械手的特点是工作时间长，工作精度高，抗干扰能力强，可以在恶劣环境中工作。因此，机械手的未来发展方向为代替人工进行长时间重复高精通的工作，同时替代人工在环境恶劣，高温有毒等环境中工作。机械手的模块化同时也是它的发展趋势，通过模块化处理，可以使机械手快速响应，完成不同的工作。随着时间的发展，机械手会变得越来越先进，逐步向智能化、模块化发展。

1.3 总体设计要求

设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40 t 镦头机送料。它的动作顺序是：手指夹料,手臂上摆l5°，手臂水平回转l20°,手臂下摆l5°，手指张开放料;手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。

主要要求完成对手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。图1.1为机械手的外观图,技术参数为最大抓重2kg,手臂夹持工件最大直径25mm，手臂回转半径685mm,送料频率15次/min，电机转速1450r/min。

设计热镦剂送料机械手驱动机构使热镦机送料机械手完成上下摆动和水平回转运动，设计传动系统并确定其传动比分配。设计连杆机构并进行速度、加速度分析。凸轮连杆机构的设计计算：选择从动件的运动规律,确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。减速器部分齿轮机构的设计计算、校核计算。绘制热镦剂送料机械手的总体装配图；绘制热镦剂送料机械手的主要零件图；

1.4 说明书主要内容

说明书的主要内容为：第一章主要介绍课题研究的意义以及课题要求，第二章介绍运动过程，对机械手的运动过程和动作顺序进行了解分析计算。第三章主要介绍机

械手部分，机械手的动过过程为水平回转运动水平反转运动上摆和下摆四种运动，它们由凸轮连杆机构来完成手臂的上下摆动，由不完全齿轮齿条来完成手臂回转。第四章对减速器部分的设计计算和校核计算。第五章对机械手执行机构的设计计算。计算出主要执行机构中凸轮和不完全齿轮的形状和大小。第六章对热镦机送料机械手进行整体的分析计算。附参考资料

图1-1

2 运动过程分解

2.1 运动周期计算

由毕业设计任务书总体设计要求可知，机械手送料频率为15次/min,电机转速为1450r/min，通过简单计算可知，每周期运动时间为4秒钟，这4s可进行如下分配：机械手手指夹料（0.4s）——机械手手臂上摆15度（0.4s）——机械手手臂水平回转120度（0.8s）——机械手手臂下摆（0.4s）——机械手手指张开放料（0.4s）——机械手手臂上摆15度（0.4s）——机械手手臂水平反转120度（0.8s）——机械手手臂下摆15度（0.4s）