自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型

湖北理工学院 毕业设计（论文）

图2.2 机械手直臂与夹持部件总装三维图

图2.3 二维示意图

2.6 机械手的技术参数

（1）用途：自动上下料 （2）设计技术的参数:

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1、抓取重量:600g (夹持式手爪) 2、自由度数:4个自由度 3、坐标型式:直角坐标型 4、横臂手臂的长度:2000mm 5、手臂最大的高度:3000mm 6、手臂运动的参数 升降行程：950mm 升降速度：150mm/s 7、手腕运动的参数 回转的范围:0°-180°

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3机械手手爪的三维设计

3.1 手部设计基本要求

（1） 应具有适当的夹紧力及驱动力。应考虑到在一定的夹紧力的条件下，不同的传动机构需要不同大小的的驱动力。

（2） 为了方便的抓取工件，手指必须能够张开足够的范围以达到所需的开闭角度（即手指从张开到闭合绕支点所转过的角度）??。

（3） 手部设计应该做到结构紧凑、效率高、重量轻，在保证本身刚度、强度的前提下，尽可能使结构紧凑、重量轻，以利于减轻手臂的负载。 （4） 应保证手抓的夹持精度。

3.2 典型的手部结构

（1） 回转型 包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。 （2） 移动型 移动型即两手指相对支座作往复运动。 （3） 平面平移型。

3.3 机械手手爪的设计计算

3.3.1选择手爪的类型和夹紧装置

本设计是设计抓取圆柱形物块的机械手。常用的工业机械手手爪按握持工件的原理,分为吸附和夹持两大类。吸附式常用于抓取工件表面平整、面积较大的板状物体,不适合用于本方案。本设计机械手采用夹持式手指,夹持式机械手按运动形式可分为回转型和平移型。平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动,这种手指结构简单, 适于夹持平板和圆柱类材料, 且工件径向尺寸的变化不影响其轴心的位置, 其理论夹持误差为零。通过综合考虑，本设计选择平移型夹持式手爪，采用滑动丝杆这种传动结构方式。

运行方式为电机带动直齿轮使丝杠转动进而带动手爪接触块移动，从而形成手爪的张合，当手爪抓到零件时，电机停止转动，手爪产生自锁，在机械手臂的带动下带动零件移动。

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图3.1 二维手爪结构图

3.3.2 手爪夹持范围计算

1、加工毛坯尺寸：Φ20mm-Φ30mm 2、长度：100mm上下

3、毛坯质量（以钢材密度计算）：约250g-550g（按最大600g计算） 4、装夹深度：约 25mm 5、纵向定位精度：0.1mm 6、横向定位精度：1mm

手爪接触块为橡胶制品，橡胶具有定伸强度高，弹性大，电绝缘性优良和抗撕裂

性，耐旱性良好和加工性佳，耐磨性等特点。

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