自动换刀机械手设计

摘 要

为了更好的应用，机床工业中的对应机械手获得了广泛的研究，然而，有限的工作空间，  比较差的灵活性，复杂对应机械手的难于设计，导致人们把目光投向于少于6个自由度的对应机械手，本篇论文描述了几个在自由度的数量和类型上都不相同的对应机械手，这些对应机械手可被用语对应运动机器，运动模拟器和工业机器人。

关键词：对应机械手；对应运动机械；自由度；机器人

Abstract

llel manipulators for the machine tool Industry have been studied extensively for various industrial applications. However, limited useful workspace areas, the poor mobility, and design difficulties of more complex parallel manipulators have led to mare interest in parallel manipulators with less than six degrees of freedom (DoFs). Several parallel mechanisms with various numbers and types of degrees of freedom are described in this paper, which can be used in parallel kinematics machines, motion simulators, and industrial robots.

Key words：  parallel manipulator；parallel kinematic machine； degree of freedom；robot

目录

绪论      …………………………………………………………………………………  5

1机械手的相关介绍   ……………………………………………………………………  6

1.1数控技术的发展历程   ……………………………………………………………  6

1.2 数控加工中心的基本功能 …………………………………………………………  6

1.3 加工中心的组成部分  ……………………………………………………………… 7

1.3.1 刀库     ……………………………………………………………………   7

1.3.2 刀具交换装置…………………………………………………………………  7

1.3.3 运刀装置  ……………………………………………………………………  8

1.3.4 刀具编码装置…………………………………………………………………  8

1.3.5 刀具识别装置……………………………………………………………………9

1.4 刀库的驱动及定位…………………………………………………………………  9

1.5 我国数控技术的发展状况…………………………………………………………10

1.6 数控技术的发展趋势  ……………………………………………………………10

2 换刀机械手的总体方案设计…………………………………………………………… 11

2.1 设计任务…………………………………………………………………………… 11

2.2 机械手的平稳性……………………………………………………………………11

2.3机械手的运动特性分类…………………………………………………………… 13

2.4 开关型机械手的速度及位置控制………………………………………………… 13

2.5 机械传动行机械手的速度及位置控制……………………………………………14

2.6 机械手类型确定…………………………………………………………………… 14

2.7  驱动系统及电控统的选择…………………………………………………………14

3 总体结构设计  ………………………………………………………………………… 19

3.1 手爪部分设计………………………………………………………………………19

3.2 机械手手臂设计  …………………………………………………………………19

3.3 机械手传动结构的设计…………………………………………………………  22

4 换刀机械手的参数和计算……………………………………………………………… 25

4.1 手臂的弯曲变形…………………………………………………………………… 25

4.2 电动机的选择……………………………………………………………………… 26

5 换刀过程……………………………………………………………………………… 27

致谢………………………………………………………………………………………31

参考文献………………………………………………………………………………… 32