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3 抓取盘的设计 11
3.1 海绵垫针式抓取盘系统设计的基本要求 11
3.2 海绵垫针式抓取盘系统设计的设计参数要求 11
3.3 抓取盘结构设计 11
3.3.1 抓取针的结构设计 11
3.3.2 齿轮结构的计算及校核 12
3.3.3 轴的结构设计计算及校核 16
4 气缸的设计 21
4.1 抓取薄海绵的气缸设计 21
4.1.1 气缸内径的确定 21
4.1.2 活塞杆直径的确定 22
4.1.3 活塞厚度的确定 22
4.1.4 缸筒长度的确定 22
4.1.5 缸筒壁厚的确定 22
4.2 抓取厚海绵的气缸设计 23
4.2.1 气缸内径的确定 23
4.2.2 活塞杆直径的确定 24
4.2.3 活塞厚度的确定 24
4.2.4 缸筒长度的确定 24
4.2.5 缸筒壁厚的确定 24
5 运动方案的设计 26
6 辅助零件的设计 28
6.1 轴承结构的设计计算 28
6.2 键的结构的设计计算及校核 28
6.3 端盖的结构的设计计算及校核 29
7 结论 31
致谢 32
参考文献 33
1绪论
1.1 机械手的背景及意义
1.1.1 机械手的现状
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，机器人技术不再局限于传统的工业和制造业，已被应用于众多领域。如我国研发出特种机器人、农业采摘机器人、材料搬运机器人。
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。机械手的是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手也被称为自动手，能模仿人手和人臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手的控制对于很多场合需求很大，不论是机床使用的小型系统还是流水线上的这类设备，其基本动作要求类似，所以控制的实现也可以相互借鉴。随着我国经济的腾飞，国家在工业方面也得到了迅猛发展，机械手作为工业生产中 非常重要的一种工具，对其技术的不断突破也变得日趋重要。目前，机械手的种类大至可按驱动方式分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手。
1.1.2 机械手的意义
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。
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