机械手说明书范例
目录
前言 --------------------------------------
第一章 设计任务书 ------------------------------------
第二章 设计任务分析以及总体方案 -----------------------
(一)机械手设计原则---------------------------
（二）机械手分类 -------------------------------------（三）机械手主要组成------------------------------
（四）机械手结构布置要求及平稳性与定位精度-----------
第三章 机械部分的设计---------------------
(一)机械手手部----------------------------------
（二）机械手的手腕-------------------------------------
（三）机械手的手臂----------------------------------
第四章 驱动部件设计----------------------------
(一) 液压驱动部分------------------------------------
（二） 气压驱动设计-------------------------------------
(三) 液动机的选择-------------------------------------
(四)减速齿轮的选择------------------------
第五章管路布置及效验---------------------------
（一） 机械手常用位置检测元件---------------------------
（二）管路布置方法 --------------------------------
第六章参考文献---------------------
第七章设计感言-------------------------------------
前 言
机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动
抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。本篇介绍的是用于物件装卸的机械手的设计，属圆柱坐标式机械手。本篇根据设计机械手的一般程序，分八步详细地的介绍了用于物件装卸的机械手的设计的过程。
第一章 设计任务书
一.设计内容：
1、机械手机构总体方案设计
2、手架的结构设计
3、液压、气压或电气系统设计
机械手动作要求是：手架能作任何角度的伸缩和转动。
各动作由液压、气压驱动，电磁阀控制。
手架承重不小于10kg。
第二章 设计任务分析以及总体方案
机械手是一种模仿人手部分动作,按照预先设定的程序、轨迹或其它要求，实现抓取、搬运工件或者操纵工具的自动化装置。
一.机械手设计原则
总体设计的任务：包括执行系统、驱动系统、控制系统的设计及参数计算，最后绘出草图。总体设计后要进行各部件的`强度、刚度、驱动力验算。
1、运动设计及确定主要要求
手架能作任何角度的伸缩和转动
2、驱动方式：液压、气压驱动
该机械手是独立的自动化机械装置。通用性高，机械手结构比较复杂。手臂可作前后伸缩、上下升降和水平左右摆动三个动作，手臂可以绕Z轴转动360度
4）按驱动方式分为联合驱动，电力驱动，液压驱动。
5）按臂力大小来说是中型机械手。
二、机械手分类
1.按驱动方式分：液压式、气动式、机械式
2.按适用范围分：专用机械手、通用机械手
3.按运动轨迹控制方式分：点位控制、连续轨迹控制
4.按臂部的运动形式分：直角坐标式、圆柱坐标式、球座坐标式、关节式
三.机械手主要组成：
机械手主要是由执行系统，驱动系统，控制系统三大部分组成。
1、执行部分
执行系统是机械手的机械传动结构部分。它包括手、手腕、手臂和机座等部件。
2、驱动系统
驱动系统是驱动执行系统的动力装置。驱动系统有液压驱动，气压驱动，电力驱动和机械驱动等方式。
、控制系统
控制系统是支配执行系统按规定程序动作得到电气控制装置。控
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制系统所控制的因素包括执行系统各部的动作、动作顺序、位置、时间和速度等。
四. 机械手结构布置要求及平稳性与定位精度
机械手工作中运动速度较高，在结构布置上应保证运动平稳，这样可提高机械手使用的可靠性，并可延长使用寿命，在结构上要注意以下几点：
1） 臂部要防止偏重 通常臂部处于悬臂的工作状态，在设计臂部、手部结构时要尽量使其总的重心在支撑中心，防止对支撑中心的偏重。偏重将会产生附加的弯矩引起立柱和导向的变形，工作中引起导向装置不均匀的磨损。在回转运动中偏重对回转轴附加有动压力，其方向不断的变化，特别是高速及速度突然变化时更为明显，这将引起机械手的振动，严重时会造成卡死。防止偏重过大可采取的措施如下：
a.减轻手部重量，并尽量减少偏心载荷。
b.合理分布臂部上各部件重量和增加平衡重，使臂部平衡。
c.机械手在结构上无法避免偏重，则应加强导向支撑，尽力减轻偏重对运动的影响。
2） 加强臂部刚度 选取臂部结构时要注意各个方向的刚度。提高臂部刚度是减少手部颤动的关键，有利于提高定位精度。臂部的刚度决定于臂部的结构和导向形式。
3） 改进缓冲装置和提高配合精度 机械手缓冲装置是保证运动平稳和减少振动的主要措施。冲击有两种：一种是机械冲击，它是臂部运动中与定位装置相撞而产生，用可靠缓冲装置来消除。另一种是液压系统动作时产生的冲击。这种冲击作用于管路之中，仍会引起机械手振动，要靠改进液压系统设计来叫解决。
提高部件的配合精度，减少间隙都有利于运动平稳。
在生产中要求机械手工作速度快，运动平稳，定位精度高。应注意其影响因素，设计合理结构，以满足要求
1.影响平稳性及定位精度的因素
（１）惯性力的影响 机械手速度变突，加（减）速度不连续，会产生巨大惯性冲击力，致使工件滑移，部件松动，零件破裂。定位时，大的减速度使臂部往复振动，直接降低定位精度。因此，应根据机械手的运动特性，选择适宜的控制系统，使加（减）速度按所需的运动规律变化。同时，在保证刚度前提下减轻机械手运动部件的重量。
（２）结构刚度的影响 零件结构刚性低，配合间隙大以及整机固有频率低时，受较小惯性冲击就发生振动，不但降低定位精度，而且降低机械寿命。应选择合理结构，提高机械手固有频率以及承受惯性载荷的能力。
（３）定位方法的影响 常用定位方法中电气开关定位的精度最低，伺服定位较高，机械挡块定位精度最高。
（４）控制系统的影响 电控系统误差，阀类泄露，检测元件失灵，挡块偏移等都会降低定位精度。
（５）驱动源的影响 液压、气压、电压和油温波动都会降低平稳性及定位精度，必要时，用蓄能器、稳压器等稳定压力和电压，用加热器冷却器控制油温。
