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第1章 绪论 1.1工业机械手简介
机械手是模仿人的手部动作，按照给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置，它是机械化、自动化的重要手段。因此，获得了日益广泛的应用，特别在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境，以及笨重、单调、频繁的操作中，它代替了人的工作，具有重要的意义。在机械加工中，冲压、铸、锻、焊、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面，也已愈来愈引起人们的重视。
机械手一般由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等组成，驱动系统可采用液压传动、气动传动、电气传动和机械传动等形式，而多数采用电液机联合传动。
该机械手是将圆柱形零件从传送带上夹装到专用机床上，待加工完毕后再夹装回传送带的专用机械手(见示意图)。机械手总体设计分为夹持器、伸缩臂、升降臂和底座四大部件设计及二个系统：PC电控系统与液压控制系统设计。夹持器安装于伸缩臂上，伸缩臂安
装在升降臂上，升降臂安装在底座上。连接方式均为法兰盘螺栓连接。
1.2机械手的组成和工作程序
机械手的动作要求分为14步。从原位开始——伸出——下降——夹紧——上升——回缩——下降——正转——上升——下降——松开——上升——缩回——反转——到原
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位停止，准备下次循环。
圆柱形零件的尺寸为直径80毫米，高为150毫米，机械手回转角度为90度，升降高度为500mm，伸缩长度为300mm。
本设计为工业机器人机械手的夹持器设计，机器人通过夹持器的松紧动作，实现工件的加紧与放松。
第2章 机械手设计 2.1设计参数和性能要求
（1）所要抓紧的工件直径为80mm。放松动作时两爪间最大距离为110-120mm。抓持速度为20mm／s，夹持器从运输车上抓取待加工的坯料送到加工机械上及把加工好的工件送回到运输车上。
（2）抓持速度为20mm／s
（3）工件重约6㎏，材质：45＃钢，
（4）加紧动作平稳，起动和终止无刚性冲击；由运动分析及所需夹持力得到机构各部分尺寸。
（5）要有足够的夹持力和所需的夹持精度，
（6）是联接在手臂上，应尽可能使结构简单、紧凑、质量轻，以减轻手臂负荷。 2.2机构选型
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2.2.1方案对比
方案1:楔块杠杆式回转型夹持器。
图2-1
方案2:连杆杠杆式回转型夹持器
图2-2
方案3:齿轮齿条平行连杆平移夹持器
由于结构原因，手爪松开的距离不会很大，所以只适用于工件尺寸变化不大的范围，由于楔块的倾斜角不易太小，太小则夹持范围过小，太大则夹持力变小，故夹紧力不是很大。但该种结构简单，适用于轻载场合
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图2-3
方案4：左右旋丝杠平移夹持器 图2-4
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上图结构中采用了扇形齿轮和齿条机构，结构紧凑，体积小，安装方便，但制造难度大，成本高，经济性不好；下图采用了平行四边形机构和连杆机构，制造容易，机构简单，
但大大增加了整个夹持器的尺寸；综合以上两种结构的优缺点，选择下图2-5所示方案
图2-5
2.3结构尺寸设计 2.3.1设计要求
(1) 行程：最大爪距120mm，最小为0mm
(2) 构尺寸有机构图可以知道，两个爪块之间的距离主要取决于同机架项链的铰链之间的距离，V型块厚度为30mm，则铰链间距取200mm可满足要求，即机架宽度约为200mm。结构尺寸设计如图2-6所示：
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