.
3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图
图3.3 手爪三维图
图3.4 直齿轮丝杆
'.
.
图3.5 电机齿轮
图3.6 齿轮箱
'.
.
图3.7 手爪接触块连接件和丝杆螺母
图3.8 手爪装配件
'.
.
4机械手手腕部分的三维设计
4.1腕部设计的基本要求
（1） 力求重量轻、结构紧凑
腕部处于机械手臂的最前端，它连同手部的动、静载荷且均由臂部承担。显然，腕部的重量、结构和动力载荷，直接影响着臂部的重量、结构和运转性能。所以，在设计机械手腕部时，必须力求重量轻，结构紧凑。 （2）结构考虑，合理布局
腕部作为机械手的执行机构之一，又承担支撑和连接的作用，除保证力和运动的要求以外，要有足够的刚度、强度外，还应该综合考虑，合理布局，解决好腕部与手部和臂部的连接。
（3） 必须考虑工作的条件
对于此次设计，机械手的工作条件是在工作场合中搬运加工过程中产生的棒料，因此不太受环境的影响，没有处在腐蚀性和高温的工作介质中，所以对机械手的腕部材料没有太多的不利因素。
4.2 腕部的结构以及选择
4.2.1 典型的腕部结构
(1) 具有一个自由度的回转缸驱动的典型腕部结构。它具有灵活、结构紧凑等优点而
被广泛运用，总力矩M，需要克服以下几种阻力：克服启动惯性所用。回转角的极限值由动片和静片之间允许回转的角度来决定（一般小于270°）。
(2) 齿条活塞驱动的腕部结构。在要求回转角大于270°的情况下，可采用齿条活塞
驱动的腕部结构。这种结构外形尺寸比较大，一般适用在悬挂式臂部结构中。 (3) 具有两个自由度的回转驱动的腕部结构。它使腕部具有垂直和水平转动的两个自由度。
(4) 机-液结合的腕部结构。 4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择
此次设计要求手腕的回转角度为90°或180°，则腕部结构则选择具有一个自由度的回转驱动腕部结构。步进电机是一种利用电磁铁的作用原理将电脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。将数据输入计算机，计算机再根据给定的数据和要求进行运算，而后发出电脉冲信号，计算机每发出一个脉冲，步进电机便转过一定角度，又步
'.
.
进电机通过传动装置来控制腕部转动一个很小角度。脉冲接着一个一个的发来，步进电机便一步一步的转动，从而带动手腕转动到所需要的角度。
因此手腕结构为步进电机带动涡轮蜗杆运动的结构：其主要功能是控制手爪的转向，从而使其能准确的抓取零件和放置零件。
运行方式为步进电机带动蜗轮蜗杆转动，继而控制手腕的转动，转到一定的角度
(90°或180°)时电机停止转动，手爪产生自锁，进而完成手腕的转动功能。
4.3 腕部的设计计算
计算条件：夹取工件重量600g左右，回转角度为180°。 4.3.1 蜗轮轴的设计计算 设计计算： （1）选择轴的材料
轴的材料选择为45钢，经调质处理。由机械手册表6-1-1查得：?b?650MPa，
?s?360MPa，??1?270MPa，??1?155MPa
（2）初步确定最小轴径 按表选取A?115
?3P211.9?10?115?3?10.6mm ..................................由机械手册查得 dmin?A3（4.1） n215（3）轴的结构设计
图4.1 蜗轮轴结构图
（4）键的选择与校核
'.
自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型
