四自由度棒料搬运机械手设计（含全套CAD图纸）

图。高度即为手臂可升降的高度。图2.3工作空间图2.5机械手驱动系统的设计2.5.1机械手驱动器机械手驱动系统包括驱动器和传动机构,它们常和执行器联成一体,驱动臂,杆和载荷完成指定的运动。常用的驱动器有电机、液压和气动等驱动装置,其中采用电机驱动器是最常用的驱动方式,包括直流伺服电机,交流伺服电机及其步进电机等。本设计中底座的旋转与手臂升降都是采用步进电机作为驱动器(在第5章计算说明步进电机的选择),而手臂的伸缩则选用七缸作为驱动器。气爪的翻转是通过摆动气缸来作为驱动器。[10]2.5.2机械手传动机构手臂的升降是步进电机通过联轴器直接与丝杆连接。手臂上安装丝杆螺母副,从而驱动手臂的升降。手臂的伸缩是通过气缸杆直接连接装有摆动气缸的摆动气缸安装板,从而实现伸缩运动的。气爪的旋转是摆动气缸通过气爪的连接附件直接相连接。[5]如下图2.4图2.4气爪连接示图底座的旋转是通过步进电机联接谐波齿轮直接驱动转动机座转动,从而实现机械手的旋转运动。[5]如下图2.5:1——支座,2——电机,3——轴承,4——带传动,5——壳体6——位置传感器,7——柔轮,8——波发生器,9——刚轮图2.5机械手底座传动示图本设计中的四自由度棒料搬运机械手的有关技术参数见表2-1。机械手类型四自由度圆柱坐标型抓取重量2Kg自由度4个(2个回转2个移动)底座长290mm,回转运动,回转角240°,步进电机驱动PLC控制手臂升降机构长550mm,升降运动,升降范围400mm,步进电机驱动PLC控制手臂伸缩机构长826mm,伸缩运动,伸缩范围270mm,气缸驱动活塞位置控制气爪旋转机构旋转运动,旋转角180o,气缸驱动,行程开关控制表2-1机械手参数表3机械手的传动设计3.1滚珠丝杠的选择丝杆所受载荷主要是手臂的重力,设计的手臂质量约为25KG即等效载荷。丝杆选为有效行程450mm,由前电机选择的计算丝杆转速