FMS中入库单元机械手的结构设计.doc

摘 要：机械手是一种实现生产机械化和自动化的新型操作装置，具有很高的柔性，它的多自由度操作推动工业自动化发展。

基于FMS入库单元机械手的运动采用直角坐标的形式，具体结构包括手爪、手腕、手臂关节。手爪与手腕部分采用气压驱动，运动主要体现在手爪的张合、手腕的伸缩与旋转。手臂部分分为大臂和小臂，两者都用步进电机驱动。大臂的运动为左右平移，小臂的运动为上下升降。

入库单元的机械手能实现工件在传送带和仓库单元之间的搬运控制，促进了生产的智能化，提高了整体工作效率。

关键词：机械手；气动；入库单元；智能化

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1机械手概述-1

1.2机械手的国内外发展状况-1

1.2.1国外发展状况-1

1.2.2国内发展状况-1

1.3气压驱动技术-2

1.4课题的研究目的-2

第二章  机械手的整体设计方案-3

2.1坐标形式分类-3

2.2手爪设计方案-3

2.3手腕设计方案-4

2.4手臂设计方案-4

2.5 驱动设计方案-4

2.6 机械手的主要参数要求-4

第三章 机械手的手爪设计与计算-5

3.1手爪结构设计-5

3.2夹钳式手爪设计的基本要求-5

3.3夹钳式手爪的计算与分析-5

3.4 缸筒壁厚的设计-7

3.5 计算手爪与工件总重量     -7

第四章 手腕的尺寸设计与校核-9

4.1手腕伸缩气缸的尺寸设计与校核-9

4.1.1 手腕伸缩气缸的尺寸设计-9

4.1.2 手腕伸缩气缸的尺寸校核-9

4.2 手腕回转气缸的尺寸设计与校核-9

4.2.1 手腕回转气缸的尺寸设计-9

4.2.手腕回转气缸的尺寸设计-10

第五章 手臂关节的尺寸设计-11

5.1小臂尺寸设计-11

5.2大臂尺寸设计-11

5.3滚珠丝杠的设计-11

5.3.1确定滚珠丝杠副的导程-11

5.3.2 当量载荷和当量转速-11

5.3.3最大动载荷-12

5.3.4静载强度计算-13

5.3.5估算滚珠丝杠螺纹小径-13

5.3.6丝杠轴拉压强度验算-14

5.4导轨的选型-14

5.5滚动轴承的选型-14

5.6联轴器的选型-14

5.7步进电机的选择-15

第六章 气压驱动系统的设计-16

第七章 机械手的运动仿真-17

7.1机械手的装配图-17

7.2机械手的运动仿真-17

7.3机械手的图表输出及结构分析-21

7.3.1创建位移图表-21

7.3.2创建速度图表-22

7.3.3创建加速度图表-23

结束语-24

致  谢-25

参考文献-26