_气动机械手的结构设计

本科毕业论文（设计、创作）

题目：气动机械手的结构设计

学生：兵练学号： *********

所在系院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化入学时间： 2012 年 9 月导师：吴建美职称/学位：讲师/硕士

导师所在单位：三联学院

完成时间： 2016 年 5 月

三联学院教务处制

气动机械手的结构设计

摘要:机械手是模仿人的手的动作，根据给定的程序，跟踪和要求达到的自动装置的自动采集，处理和操作。本篇论文设计着重介绍气动机械手，并计算相关相关数据得出合理的结果。

气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、安全、节能、环保、可实现无级调速、可实现过载保护等优点,适用于汽车生产业、食品和药品包装行业、精密仪器制造业和军事工业等。为了增强机械手的通用性和互换性,使同一机械手由于应用不同的模块而具有不同的功能,本文采用模块化气动机械手,对基座、立柱、手臂、手部等模块进行结构设计,方便机械手的标准化生产和使用。它具有很多优秀的性能可以完全胜任现代工业生产要求。气动机械手的设计要求就是要求我们将人们从劳烦的生产中解放出来，这就需要将其设计具有能帮助人们工作。

关键词:气动机械手；模块化设计；结构设计；自由度

The Structure of the Pneumatic Manipulator Design

Abstract: In this paper the hand of the manipulator is imitation of action, according to the given program, track and requirements to achieve automatic device of automatic data collection, processing and operation. This paper introduces the design of pneumatic manipulator, and calculate the relevant data related to the reasonable results are obtained.

The structure of the pneumatic manipulator design involves a lot of mechanical professional special knowledge, need to master the complex theoretical analysis ability and design ideas, larger workload. Based on the integration in the field of mechanical manufacturing and automation professional four years of experience, discusses and analyzes the industrial robot's mechanical structure and function of each part. Pneumatic manipulator as a practical new type of mechanical production equipment, can replace manual work in the comparison of heavy labor。It has many excellent performance can be fully competent for modern industrial production requirements.Pneumatic manipulator design requirement is asking me People will be liberated from the trouble of production, which requires the design is to help people work.

Key words: Pneumatic manipulator; Modular design; Structure design; Freedom

目录

1绪论 (1)

1.1工业机械手的国外发展历史和现状 (1)

1.1.1国外发展状况 (1)

1.1.2国发展状况 (1)

1.2气动技术发展状况 (2)

1.3课题的研究目的及意义 (3)

1.4研究容和拟解决的问题 (3)

1.4.1本课题的研究容 (3)

1.4.2拟解决的问题 (3)

2机械手的设计要求及总体设计方案 (5)

2.2机械手的坐标形式与自由度 (6)

2.3机械手工作过程及工步时间分配 (8)

2.4机械手的基本参数 (11)

2.5模块化设计 (12)

2.5.1模块划分的一般原则 (12)

2.5.2模块设计的方法 (13)

2.5.3模块式机械手及组成 (14)

2.6机械手的总体方案设计 (15)

2.7电机的选择 (16)

2.8小结 (18)

3气动机械手的设计 (18)

3.1.手部结构设计 (19)

3.2手臂结构设计 (20)

3.3基座结构设计 (21)

3.3.1机械手基座的设计原则 (22)

3.3.2传动装置运动和动力参数计算 (22)

3.3.3主要传动尺寸的确定 (23)

4总结与展望 (25)

致 (26)

参考文献 (27)

1绪论

1.1工业机械手的国外发展历史和现状.

机械手是可以模仿人的一部分动作,并按一定程序、轨迹和精度要求来实现自动抓取、搬运和操作的全自动机械装置。

工业机械手最早应用与汽车制造业,一般用在于焊接、喷漆和搬运。气动机械手结构设计研究的意义是为了工业的发展，减轻人在工业中的劳动。促进了人类的生活变得全部自能化。并且研究机械手可以使人们对我们的物质文化的更加清晰的认识。对我们在解放劳动生产力和解放自身提高人类智慧有着提高作用。

1.1.1国外发展状况

（1）美国

1954年George.C.Devol制造了关节型搬运装置。60年代,Devol和JosephF.Engelberger组建了Unimation公司,生产了世界上的第一台机器人)Unimate[1](意为万能自动),是一台五轴液压机器人。

（2）日本

日本在机器制造比较慢，但是由于其引进美国技术并发展、消化、应用。1967年,东京机械贸易公司从从美国引进Versatran机器人并对它进行改造,增加了视觉功能,使其成为具有智能的机器人。

1.1.2国发展状况

我国在七十年代初开始研制工业机器人,国知名院校和企业分别开发了固定程序、组合式、液压伺服通用机器人[2],并开始了机构学、计算机控制和应用技术的研究。20世纪80年代,我国开始逐渐重视机器生产，我国的机械技术步入飞速时代。在现代的社会中，国家大力发展机器，工业慢慢步入全自动化步骤。