柴油机机体加工自动多功能机
械手
系 部：电气工程系
专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机自1601 学 号： 学生姓名：
指导老师：
2019年11月21日
一：方案设计
摘要: 本次设计的多功能机械手用于R175型柴油机机体加工自动线上，主要由手爪、手腕、手臂、机身、机座等组成，具备上料、翻转和转位等多种功能，并按该自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。本机械手机身采用机座式，自动线围绕机座布置，其坐标形式为球坐标式，具有立柱旋转、手臂伸缩、手臂俯仰、腕部转动和腕部摆动5个自由度；驱动方式为液压驱动，且选用双联叶片泵，系统压力为2.5MPa，电机功率为5.5KW，共有整机回转油缸、手臂俯仰油缸、手臂伸缩油缸、手腕摆动油缸、手腕回转油缸、手爪夹紧油缸6个液压缸；定位采用机械挡块定位，定位精度为0.5～1mm，采用行程控制系统实现点位控制。
本机械手共有
5个自由度，每一个自由度必须配置一个原动件——液压
油缸，另外还有一个夹紧液压油缸，共计6个驱动液压油缸。每个液压油缸均采用电磁换向阀换向，并采用行程定位控制。
这是一种用机械挡块与电气开关相结合的行程定位控制方法。在行程的终点和始点均利用缸筒端盖与活塞相碰而定位，并用压力继电器和时间继电器发出信号，切断油路。
机械挡块定位是在行程终点设置机械挡块，当机械手减速运动到终点时，紧靠挡块而定位。若定位前缓冲较好，定位时驱动压力未撤除，在驱动压力下将运动件压在机械当块上，或驱动压力将活塞压靠在缸盖上就能达到较高的定位精度，最高可达正负0.02毫米，若定位时关闭驱动油路、去掉驱动力矩，机械手运动件不能紧靠在机械挡块上，定位精度就会减低，其减低的程度与定位前的缓冲效果和机械手的结构刚度等因素有关。
机身采用机座式，自动线围绕机座布置，顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种案具有电液集中、占地面积小、可从地面抓取工件等优点，但配线要求较高。
机械手的总体外观图如下：
机械手的主视图图如下：
机械手的总体外观三视图如下：
正视图 侧视图
俯视图
二：零件的设计
2.1 抓取机构的设计
抓取机构的结构形式主要决定于工件的形状和质量，本课题的抓取工件为250×170×140mm的箱式零件，因此采用平行连杆杠杆式手部结构较为合适。夹紧装置为常开式，当夹紧液压缸通油时，推动活塞带动杠杆机构合拢将工件夹紧。当夹紧液压缸断油时，活塞杆通过弹簧复位，手爪张开。
手爪结构图如图所示：
手爪零件工程图如图所示：
底座零件工程图如图所示：
柴油机机体加工自动多功能机械手
