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哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）
摘 要
針對數(shù)控車床設計的一種套類零件自動上下料機構(gòu)，實現(xiàn)了坯料的抓取、自動定位、夾緊以及工件的回放。該機構(gòu)主要由自動安裝夾具，坯料、工件拾取機械手，動力及控制系統(tǒng)組成。零件的自動定位、夾緊由彈簧漲胎心軸實現(xiàn)，漲胎心軸是以工件的內(nèi)孔表面定位，由氣缸驅(qū)動彈性筒夾向外擴漲，實現(xiàn)工件的定位和夾緊的。坯料、工件的拾取、回放是由單臂形式的機械手通過伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰等運動實現(xiàn)的，這些運動均由氣缸驅(qū)動獲得。
本設計中，為實現(xiàn)工件的自動上下料，單臂機械手的運動與漲胎心軸的張合需進行緊密配合?？紤]到所夾持工件的實際尺寸、質(zhì)量等因素，本機構(gòu)采用氣動夾具、電氣控制實現(xiàn)了坯料和工件的拾取、安裝、回放過程的自動完成。
本文對氣動機械手進行總體方案設計，確定了機械手的坐標形式和自由度。同時，設計了機械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞： 自動上下料；氣動機械手；氣動夾具；套類零件
Abstract
This paper is aimed at designing a sleeve parts automatic baiting agencies for a CNC lathe.Its function is processing the crawls, automatic positioning and clamping of the workpiece.The automatic baiting agencies mainly consist of the automatic fixture, the manipulator for picking up the workpiece and billets and the drive and control system.Among them,the automatic positioning and clamping of the sets parts is achieved by the axis fetal heart rate rising to the workpiece centering hole.When clamping the workpiece,flexible tube folder can center and clamp the cylindrical hole through the expansion and inflation;blank grasping of the workpiece and the intervals are achieved by the manipulator arm by stretching and rotating.In the issue,it is necessary for the movements of the manipulator arm and the automatical fixture Zhang to require the coordination.Taking into account that the actual workpiece size,the quality and the various features of the driven approach to the system,we decide to adopt the aerodynamic control,using compressed air to achieve the movements of the clamping fixture and manipulator.
Keywords:Automatic baiting;Pneumatic manipulator;Pneumatic fixture;sleeve parts
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 概述 1
1.1 氣動四自由度機械手結(jié)構(gòu)設計的背景與目的 1
1.1.1 數(shù)控機床 1
1.2 氣動四自由度機械手結(jié)構(gòu)設計的意義 4
第2章 總體方案設計 5
2.1 方案設計概述 5
2.1.1 方案設計 5
2.1.1.1 明確設計要求 5
2.1.1.2 功能分析 5
2.1.1.3 功能原理設計 5
2.1.2 技術(shù)設計 5
2.1.2.1 確定基本技術(shù)參數(shù) 6
2.1.2.2 機械結(jié)構(gòu)設計 6
2.2 驅(qū)動方式的確定 6
2.2.1 電動機驅(qū)動 7
2.2.2 氣壓驅(qū)動 7
2.3 本章小結(jié) 9
第3章 氣缸夾緊設計 10
3.1 夾緊力的確定 10
3.2 夾緊氣缸的設計計算 10
3.3 本章小結(jié) 12
第4章 機械手設計 14
4.1 運動分析 14
4.2 結(jié)構(gòu)設計 16
4.2.1 手部設計 16
4.2.1.1 概述 16
4.2.1.2 機械式手抓設計 16
4.2.1.3 夾緊氣缸的設計計算 17
4.2.2 臂部設計 19
4.2.2.1 臂部設計的基本要求 19
4.2.2.2 手臂直線運動機構(gòu) 20
4.2.2.3 手臂伸縮運動氣缸的設計計算 20
4.2.3 機身設計 22
4.2.3.1 概述 22
4.2.3.2 臂部俯仰運動氣缸的設計計算 23
4.2.3.3 回轉(zhuǎn)運動氣動裝置的設計計算 25
4.3 本章小結(jié) 27
結(jié) 論 28
致 謝 29
附錄1 32
附錄2 34
第1章 概述
1.1 氣動四自由度機械手結(jié)構(gòu)設計的背景與目的
1.1.1 數(shù)控機床
數(shù)控機床是一種以數(shù)字量作為指令信息、形式，通過電子計算機或?qū)Ｓ糜嬎銠C裝置控制的機床，是在機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種靈活而高效的自動化機床，在機械行業(yè)中得到了日益廣泛的應用，因為它具有如下的特點：