机械工程及自动化毕业论文..doc

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毕业设计（论文）
题目： 机械设计与制作
学生姓名： 周春鑫
学号： ki201401065
专业 年级： 机械工程及其自动化
指 导 教师： 何老师 职称或学位： 本科
浙江科技学院
2016年11月20 日
摘要
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第一章前言
机械手概述 4
4
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6
第二章机械手的设计方案
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9
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9
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第三章手部结构设计
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14
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第四章手腕结构设计
19
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第五章 手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核
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5 .1 .3 导向装置 25
5 .1 .4 平衡装置 25
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26.
26
27
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第六章机械手的PLC控制设计 27
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第七章结论 24
致谢 29
参考文献 30
专业相关的资料 31
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在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。左边一电机通过谐波减速 器减速后，通过齿轮来控制手臂的回转，而手臂弯曲动作的动力，由右边一电机 提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后，通过一个长轴，把动力传到底部 的小齿轮上，再由小齿轮与大齿轮的啮合，把动力传到那竖直的锥齿轮上， 又通 过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接，就能 把动力传到那带轮上。这样，带轮就以一定的速度不停的转，以给臂关节通过同 步齿型带传递动力。
在设计臂关节结构时，我们用两个同步齿形带轮来传递动力， 而带轮又与轴 和机械式离合器的左半边相连，这样，就使轴与左半边相连的离合器转动。 在右 半边为一电磁制动器，制动器的左半边与离合器的右半边相连， 而且通过盘与上 臂相连。这时，当电磁铁通电时，制动器吸合，这时离合器也分开。这样，上臂 就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时，由于弹簧力的作用，把制动器推 开，同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。
注：机械手臂的运动范围手其结构的限制， 在手臂的运动到达结构位置之前， 必 须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分 而定。手臂在极限位置自动停止，反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分 与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合， 对离合齿上的凸起 部分斜面的升角arctg yv。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面 与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作！
此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转 动。改在同步带轮处装两个轴承。这样，带轮可自由转动，而不会影响轴，且把 离合器的左半边加工在带轮上，这样，不仅可以缩小空间，而且可以提高强度。 其余与方案一相同。
关键词：机械手臂；极限位置；啮合；
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第一章 前言

工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置 构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作 业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。 它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新 换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、 信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研 究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用