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(5) 一些辅助零件的设计
2 总方案的设计
2.1 设计原则
抓取盘式的机械手,作为特殊机械设计的结构,它的设计原则和一般机械结构的设计相似,需满足以下设计原则。
(1)刚度原则:合理选择零部件形状和尺寸,可以提高整个机构的刚度,合理安排作用在机构上的力和力矩,尽量减少零部件弯曲变形。
(2)最小运动惯量原则:机械手运动状态的改变引起冲击和振动,因此,在满足强度和刚度的前提下,尽量小型、轻量化,运动部件对转轴的质心位置应尽量满足整个机构的动静平衡要求。即采用最小运动惯量原则,这样可以提高机械手运动平稳性和动力学特性。
(3)尺寸优化原则:当机械手的设计满足工作空间要求时,通过尺寸优化,使结构更紧凑,有利于机械手刚度的提高。
(4)工艺性原则:机械手在设计时,还应考虑其加工和装配工艺性。良好的工艺性可以提高机械手性能并降低生产成本。
(5)材料选用原则:抓取盘起负载作用。为了降低各个部件的负载,在选用材料时,尽量选择轻型、经济型材料。在结合考虑了各种因素和工况的条件下,初步选用焊接件作为抓取盘的结构。
(6)可靠性原则:一般来说,机械手的零件可靠性应高于部件的可靠性,更高于整个机器的可靠性,因此,零件可靠性应满足要求,然后通过综合评定方法保证机械抓取盘的可靠性。
综上所述,在机械手设计过程中,首先考虑其作业要求,即性能方面需满足负荷要求、精度要求、速度要求、环境要求等,几何方面在满足空间姿态要求前提下尽量使结构紧凑。机械手是一种多自由度组成的高精度空间运动机械,必须具有运动的灵活性和准确性,以及动态性能的平稳性。因此,机械手与普通机械设备相比,除满足强度、刚度等之外,还必须具有轻巧灵活的构形和良好的动态性能。
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