机械原理课程设计-装箱机械手机构
机械原理课程设计-产品包装生产线(方案8)[管理资料]
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各专业全套优秀毕业设计图纸Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案8）院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：目录产品包装生产线(方案8) (2) (3) (3)（1）工艺方法分析 (3)（2）运动功能分析及运动功能系统图 (4)（3）系统运动方案拟定 (8)（4）系统运动方案设计 (13)执行机构1的设计 (13)执行机构2的设计 (15)执行机构3的设计 (17)滑移齿轮传动设计 (17)齿轮传动设计 (18)（5）运动方案执行构件的运动时序分析 (19)曲柄15的初始位置 (19)凸轮的初始位置 (19)曲柄36的初始位置 (20)(六) 机械系统运动分析 (21)构件1运动分析 (22)机构2运动分析 (23)附录1 (24)产品包装生产线(方案8)如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长×宽×高=600×200×200，采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，托盘A下降200mm，第二包产品送到后，托盘A上升205mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2，托盘A顺时针回转90°、下降5mm。
原动机转速为2400rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送10、16、22件小包装产品。
图1功能简图（1）工艺方法分析由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1，在A处使产品上升、转位的是执行构件2，在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3，三个执行构件的运动协调关系如图2所示。
图2中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3′是执行构件3的动作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动和一个间歇转动，执行构件3作一个连续往复运动。
机械原理课程设计--硬币分拣包装机
机械原理课程设计硬币分拣包装机机械与能源工程学院机械系专业：机械设计制造及其自动化成员姓名学号组长卢志浩1151746组员张杰1151770组员王震1151768指导老师：孙鋆强同济大学完成日期：2013年 5月 26日目录1 机器的功能和设计要求 (2)1.1 简述 (2)1.2 硬币分拣机的系统组成 (2)1.3 硬币分拣包装机的设计要求和主要参数 (3)2 工作原理和工艺动作分解 (4)3 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (5)4 机构选型及机械运动方案的选择和评定 (5)5 所选定机构的设计计算过程及各阶段的结果 (6)6 主要参考文献 (13)7 设计心得 (13)1 机器的功能和设计要求1.1 简述本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。
该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。
在目前国内的小面值货币流通的领域，硬币分拣大多为人工操作，生产率低，浪费劳动成本。
所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。
表1-1我国目前流通币种及其基本信息兰花1角铝镁合金19 1.15 1.67平边圆形1999-2003不锈钢19 3.2 1.67平边圆形2005-2011荷花5角钢芯镀铜20.5 3.8 1.65间断丝齿圆形2002-2011菊花1元钢芯镀镍25 6.05 1.85平边圆形1999-20111.2 硬币分拣机的系统组成由机械系统和控制系统两部分组成。
机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。
图1-1 硬币分拣包装机功能示意图1、硬币堆放、输送功能单元2、硬币排列、分选功能单元3、硬币分选计数功能单元4、硬币堆码、整理功能单元5、送纸、撕纸功能单元6、硬币包装功能单元7、卷边功能单元图1-2图1-31.3 硬币分拣包装机的设计要求和主要参数（1）包装能力：10/min 次；（2）驱动电机：Y160M-8P=4kW 720/min n r ，，； （3）机械运动方案力求简单；（4）图1-2表示功能单元1和2，希望能准确分离不同大小的硬币。
书本打包机--机械原理课程设计
书本打包机设计者：机制**班*** ***机制**班*** ***1.功能分析：书本打包机主要是用在印刷厂里，在大量数印刷出来后，将其以一定数量为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便于销售和运输。
这种功能在很多地方都可以用到，比如：包糖机，饭盒包装机等凡是设计到需要将东西分堆包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他地方。
本设计中的打包机的主要功能如下：总体结构图：工作原理及工艺动作过程。
书本打包机的用途是要把一摞书（如20 本一包）用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签（图1-1）。
包、封的工艺顺序如图1-2 所示，各工位的布置（俯视）如图6-12 所示。
1-11-2其工艺过程如下所述：①横向送书（送一摞书）。
②纵向推书前进（推一摞书）到工位a，使它与工位b ～g上的6 摞书贴紧。
③书推到工位a前，包装纸已先送到位。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
④继续推书前进一摞书的位置到工位b，由于在工位b 的书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到 b 时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a ～g的7 摞书。
⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边（将纸卷包成筒状），再折两端上、下边。
⑥继续折前角。
⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b 上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。
⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位置是两端涂糨糊的位置。
⑨涂糨糊。
⑩在工位e贴封签。
在工位f，g用电热器把糨糊烘干。
在工位h 时，用人工将包封好的书摞取下。
因此书本打包机中的主要机构包括：横纵向推书机构、送纸机构及折纸机构：1．横纵向推书机构：将成堆的书分成每20本（约300mm厚）一堆，经过横向和纵向的推动机构送入包装机构。
2. 送纸机构：将卷成桶装的牛皮纸在每堆书来时拉下一段长度500*800mm，然后将其剪断用于后面的包装折纸机构用于包装。
哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)
哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)一、引言本文档以“哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)”为标题，介绍了一种产品包装线的设计方案。
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二、设计背景随着工业发展的需要，高效率、自动化的产品包装线的需求越来越大。
因此，本文设计了一条适用于产品包装的生产线，旨在提高生产效率，降低劳动成本，并确保产品包装的质量。
三、设计方案本方案的产品包装线主要包括以下几个部分：1. 传送带系统传送带系统是产品包装线的核心部分，用于将待包装的产品从生产线的起始点运输到包装区域。
传送带系统采用带有调速装置的传送带，可以根据不同的产品包装需求进行调整，确保传送带的速度与生产线的节奏相匹配。
2. 包装机械包装机械是产品包装线的重要组成部分，用于将产品包装成统一的标准形式。
包装机械可以根据产品尺寸、形状等特征进行调整，以保证包装的质量和一致性。
同时，包装机械还应具备自动化控制功能，能够与其他部件协调工作，实现高效的包装过程。
3. 检测系统为了确保产品包装的质量，本方案中设计了一个检测系统，用于检测产品包装是否符合规定的标准。
检测系统可以采用视觉识别技术，通过摄像头等设备对产品包装进行扫描和分析，以实时监控包装过程中的异常情况，并及时作出处理。
4. 机械臂系统机械臂系统是产品包装线的灵活部分，用于处理特殊情况和需求。
机械臂可以根据需要进行调整和操作，如对特殊形状的产品进行定位和放置，或对包装过程中的异常情况进行处理。
机械臂系统应具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点，以确保产品包装的准确性和一致性。
5. 控制系统控制系统是产品包装线的核心部分，用于对整个包装过程进行控制和调度。
控制系统可以与其他部分进行数据交换和通信，并根据相应的算法和逻辑进行决策和调控。
控制系统应具备实时性和灵活性，能够适应不同产品包装需求的变化。
四、总结本文以“哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)”为题，介绍了一种适用于产品包装的生产线的设计方案。
装箱机的工作原理
装箱机的工作原理
装箱机的工作原理是通过一系列的机械操作和控制系统来实现自动装箱的过程。
首先，需要将待装入箱的物品按照一定规则排列好。
这可以通过人工进行，也可以利用其他设备进行自动排列，例如传送带或者机械臂。
接下来，箱子会从储存区域中取出并定位到装箱位置。
装箱机通常配备有一组吸盘或者夹具，用于抓取和移动箱子。
一旦定位到位，装箱机会打开箱子的底部，以便将物品放入。
然后，待装入箱的物品会被机械臂或者传送带系统移动到装箱位置。
这些物品通常经过称量或者计数，以保证每个箱子中物品的数量或者重量符合要求。
一旦移动到指定位置，机械臂或者传送带系统会将物品放入箱子中。
最后，装箱机会对箱子底部的盖板进行关闭，并进行封箱操作。
这可以通过热熔胶、胶带或者压力装置来实现。
一旦封箱完成，箱子会被移出装箱位置，以便进行下一轮的装箱。
总的来说，装箱机的工作原理是通过自动化的机械操作和控制系统，将待装入箱的物品按照规则放入箱子中，并完成封箱的过程。
它大大提高了装箱的效率和准确性，减少了人工操作的需求。
机械原理课程设计 书本打包机设计-全文可读
二、最小曲率半径
校核实际轮廓线的最小曲率半径时, 由ρa min +滚子半径r = ρmin得最 小曲率半径, 由高数公式ρ = （x2+y2）2/3/x’y” - x”y’, 并逐点求解得最小曲率半径 ρmin < [ρ]。
折边机构方案对比:
方案一:
方案二:
4.折边、折角机构
方案一的主要执行机构为 凸轮、连杆和摆杆机构, 通过 凸轮的回转运动, 带动连杆摆 动, 进而实现假肢杆件的间隙 闭合开启运动, 实现折上下边 的功能。
2.纵向推书机构
计算方法:
2.纵向推书机构
位置分析: 速度分析: 加速度分析:
送纸机构工作原理: 用皮带轮控 制另一个主动轮，按额定的转速转 动，通过不完全齿轮控制摩擦轮的 运动，当需要送
纸的时候使不完全齿轮与完全齿 轮相啮合，实线送纸，不需要时使 不完全齿轮的圆滑 面与齿轮相切， 实现优传缺纸点的: 机间构歇简。单，空间构件灵活，
3.裁纸机构
凸轮参数计算
3.裁纸机构
一、最大压力角
凸轮机构在运动过程中, 其压力角α是不断变化的 。为了观察机构压力角的变化情况, 以找出最大压 力角, 可对机构进行高副低代, 换成低副机构加以 观察。滚子中心可视为从动件尖端, 它与
理论轮廓线形成高副接触。 计算时可将某一位置时滚子中心与凸轮接触点的 曲率中心分别代以转动副铰接一个虚拟构件来代 替高副, 从而得到一个曲柄滑块机构。 经作图计算, 最大压力角为α=36.5°<[α]=30° ~38°
稳定性好，设计简单，精度有保证。但其 不完全齿轮加工复杂，成本高，工作时会 产生冲击，载荷不大，对机构整体的稳定 性影响不大。
3.送纸机构
3.裁纸机构
机械原理课程设计巧克力糖包装机
机械原理课程设计巧克力糖包装机1. 设计简介本文主要介绍一种巧克力糖包装机，通过机械运转将糖包装成适合销售的小包，方便保质存储、运输以及消费。
巧克力糖包装机包括糖的进料装置、包装纸的进料装置、包装、封口、裁切等部分。
2. 设计要求- 包装速度：每分钟至少能包装20个小包；- 包装纸尺寸：宽度为20cm左右，厚度约为0.01-0.05mm；- 包装纸张质量：应为食品级别，无异味、无毒害、不易断裂；- 可调节的包装大小：不同规格的糖可以被包装成不同大小的小包，可以适应不同销售需求；- 结构简单可靠：设计应该简单，维护方便，能够长期稳定工作；- 自动化程度：机械全程控制，减少人工干预，提高包装效率与质量。
3. 设计原理巧克力糖包装机主要由以下部分组成：3.1 糖的进料装置糖进料装置通常是由一个震动传送带和一个容量大小可调的漏斗组成。
震动传送带将糖推送至漏斗，根据需求可通过手动或自动调节漏斗的大小，以控制糖粒的进料速度和数量。
3.2 包装纸进料装置包装纸进料装置通常由一个卷筒和一个张引装置组成。
卷筒上卷着宽度为20cm 左右，厚度约为0.01-0.05mm的包装纸，张引装置带动包装纸向包装区域移动，以便包装纸与糖粒接触。
3.3 包装区域当糖粒和包装纸到达包装区域时，糖粒通过旋转弧形挤料板将糖排列成一排，包装纸从下方移动到上方，紧贴糖颗粒，经过运动过程糖会被自动包装成小包，并传输至封口裁切区域。
3.4 封口裁切区域在封口裁切区域，小包被传送到封口装置，包装纸被加热并封口，随后通过自动裁切装置进行裁切，使其保持适度长度后，继续传送到包装出料口。
4. 设计流程糖的进料→包装纸的进料→包装→封口裁切→包装出料5. 结论本文提出的巧克力糖包装机采用简单可靠的设计，自动化程度高，能够适应不同规格的糖粒，包装效率高，可以为制造商提供一个高效、经济、可靠的小包装机。
三自由度机械手毕业设计
摘要机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，由其控制系统执行预定的程序实现对工件的定位夹持。
完全取代了人力，节省了劳动资源，提高了生产效率。
本设计以实现铣床自动上下料为目的，设计了个水平伸缩距为200mm，垂直伸缩距为200mm具有三个自由度的铣床上下料机械手。
机械手三个自由度分别是机身的旋转，手臂的升降，以及机身的升降。
在设计过程中，确定了铣床上下料机械手的总体方案，并对铣床上下料机械手的总体结构进行了设计，对一些部件进行了参数确定以及对主要的零部件进行了计算和校核。
以单片机为控制手段，设计了机械手的自动控制系统，实现了对铣床上下料机械手的准确控制。
关键词：机械手；三自由度；上下料；单片机AbstractManipulator , an automation equipment with function of grabbing and moving the workpiece ,is used in an automated production process.It perform scheduled program by the control system to realize the function of the positioning of the workpiece clamping. It completely replace the human, saving labor resources, and improve production efficiency.This design is to achieve milling automatic loading and unloading .Design a manipulator with three degrees of freedom and 200mm horizontal stretching distance, 120mm vertical telescopic distance. Three degrees of freedom of the manipulator is body rotation, arm movements, as well as the movements of the body. In the design process, determine the overall scheme of the milling machine loading and unloading manipulator and milling machine loading and unloading manipulator, the overall structure of the design parameters of some components as well as the main components of the calculation and verification. In the means of Single-chip microcomputer for controlling, design the automatic control system of the manipulator and achieve accurate control of the milling machine loading and unloading.Key words: Manipulator; Three Degrees of Freedom; Loading and unloading; single chip microcomputer目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1选题背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (1)1.2设计目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.3国内外研究现状和趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.4设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第2章设计方案的论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.1 机械手的总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.1.1机械手总体结构的类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.1.2 设计具体采用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.2 机械手腰座结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.2.1 机械手腰座结构设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.2.2 具体设计采用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.3 机械手手臂的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.3.1机械手手臂的设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.3.2 设计具体采用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.4 设计机械手手部连接方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.5 机械手末端执行器（手部）的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.5.1 机械手末端执行器的设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.5.2 机械手夹持器的运动和驱动方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.5.3 机械手夹持器的典型结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.6 机械手的机械传动机构的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.6.1 工业机械手传动机构设计应注意的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.6.2 工业机械手传动机构常用的机构形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.6.3 设计具体采用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.7 机械手驱动系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.7.1 机械手各类驱动系统的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.7.2 机械手液压驱动系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.7.3机身摆动驱动元件的选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.7.4 设计具体采用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142.8 机械手手臂的平衡机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14第3章理论分析和设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163.1 液压传动系统设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163.1.1 确定液压传动系统基本方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163.1.2 拟定液压执行元件运动控制回路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.1.3 液压源系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.1.4 确定液压系统的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.1.5 计算和选择液压元件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．243.1.6机械手爪各结构尺寸的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 第4章机械手控制系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．284.1 系统总体方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．284.2 各芯片工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．284.2.1 串口转换芯片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．284.2.2 单片机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．294.2.3 8279芯片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．304.2.4 译码器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．314.2.5 放大芯片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．324.3 电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334.3.1 显示电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334.3.2 键盘电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334.4 复位电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334.5 晶体振荡电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．344.6 传感器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38CONTENTS Abstract (I)Chapter 1 Introduction (1)1.1 background (1)1.2 design purpose (1)1.3 domestic and foreign research present situation and trends (2)1.4 design principles (2)Chapter 2 Design of the demonstration (3)2.1manipulator overall design (3)2.1.1 manipulator overall structure type (3)2.1.2 design adopts the scheme (4)2.2 lumbar base structure design of mechanical hand (5)2.2.1 manipulator lumbar base structure design requirements (5)2.2.2specific design schemes (5)2.3mechanical arm structure design (6)2.3.1 manipulator arm design requirements (6)2.3.2 design adopts the scheme (7)2.4 design of mechanical hand connection mode (7)2.5 the manipulator end-effector structure design (8)2.5.1 manipulator end-effector design requirements (8)2.5.2 manipulator gripper motion and driving method (9)2.5.3 manipulator gripper structure (9)2.6 robot mechanical transmission design (10)2.6.1 industry for transmission mechanism of manipulator design shouldpay attention question (10)2.6.2 industrial machinery hand transmission mechanism commonlyused form of institution (10)2.6.3 design adopts the scheme (12)2.7 mechanical arm drive system design (12)2.7.1 manipulator of various characteristics of the drive system (12)2.7.2 hydraulic drive system for a manipulator (13)2.7.3 Body swing the selection of drive components (13)2.7.4 Design the specific use of the program (14)2.8 mechanical arm balance mechanism design (14)Chapter 3 Theoretical analysis and design calculation (16)3.1 hydraulic system design and calculation (16)3.1.1 the basic scheme of hydrauic transmission system (16)3.1.2 formulation of the hydraulic actuator control circuit (17)3.1.3 hydraulic source system design (17)3.1.4 determine the main parameters of the hydraulic system (17)3.1.5 calculation and selection of hydraulic components (24)3.1.6 Manipulator calculation of the structural dimensions (26)Chapter 4 The robot control system design (28)4.1 Overall scheme (28)4.2 Chip works (28)4.2.1 serial conversion chip (28)4.2.2 MCU (29)4.2.3 8279 chip (30)4.2 .4 decoder (31)4.2.5 amplifier chip (32)4.3 Circuit design (33)4.3.1 show the circuit design (33)4.3.2 The keyboard circuit design (33)4.4 Reset circuit design (33)4.5 crystal oscillation circuit design (34)4.6 sensor selection (34)Conclusion (36)Acknowledgements (37)References (38)第1章绪论1.1选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
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机械原理设计(1)课程设计说明书设计题目：装箱机械手机构学生班级：流体1102学生姓名：李宇指导教师：杨德勇日期:2014年1月2日目录课程设计的目的 (2)设计题目及设计要求 (2)机械手设计的基本步骤及工作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯3⋯⋯⋯⋯⋯务 (3)设计任设计说明 (4)工作要求 (4)设计方案 (5)题目分析 (5)机械系统整体设计方案 (6)方案设计过程分析 (7)最优方案详细分析 (10)机械抓手设计 (13)机械传动系统设计方案 (15)结 (16)设计小参考资料 (16)师评语 (17)指导老课程设计的目的（1）机械原理课程设计旨在使学生运用本课程所学的理论知识以及有关课程的知识，进行一次较全面的综合性的设计练习，从而培养学生分析和解军问题的能力。
（2）通过对装箱机械手的机构方案的拟定及其机构简图设计，增强对设计工作的了解和认识，并培养学生的机构设计能力和机构分析能力。
设计题目及设计要求在某装箱机械手机构中，要求其手的运动按简图所示JKLM，MLKJ线路重复运动。
其中JK段为取物料上升（物料来自传送带）；KL段为物料水平移动；LM段为手抓放物料于箱内，故对其直线要求较高。
KL段若较平直可提高装箱稳定性，但稍有误差问题不大。
JK是从输送带上抓取物料，其直线度要求不高，只要能将物料提高到C的高度即可。
返回时要求按原来路线逆着走。
今给定预期轨迹的尺寸分别为：a=120mm；b=600mm；c=50mm；d=1000mm。
物料提升重量为2千克。
机械手设计的基本步骤及工作流程(1)机械手设计的主要步骤如下图:(2)机械手工作流程原位→下降→夹紧→上升→左移↖↓右移←上升←放松←下降设计任务（1）根据上述设计要求，每人至少提出两种不同设计方案，选取其中最优的方案，进行机构简图设计。
对主体机构进行运动位置分析,并按尺寸绘出相应位置时机构运动简图。
（一号图纸）（尺寸要准确）（2）对手爪中手指的开合机构进行机构运动方案设计。
（3）每人编制一份设计说明书，设计方案均应写入说明书（封面、目录、内容、后记、参考书目等）内。
设计说明（1）本设计尽量考虑用已学过的机构或几种机构的组合来实现位置要求，熟练运用本课程知识。
（2）应考虑从动力源到执行部件之间的整体运动传递方案，尤其执行部分更为重要，可参考《机械设计》中的传动方案知识。
（3）除应考虑运动情况外还应考虑力求使机构运动性、加工特性、用性能、经济性等要好，要尽量使用成熟的机构及其组合。
除考虑满足轨迹要求外，还应考虑其各段行程中的运动规律的性能的特殊要求。
工作要求（1）绘图准确，布局尽可能匀称，图上线条、符号、尺寸标注及书写字体（仿宋体）要规范化，图面整洁，质量要求高。
（2）说明书要求论述内容完整，步骤清楚，分析有条理，字迹工整，绘图准确，装订成册。
（3）计应按预定进度进行，每天务必按时到设计教室，及时完成设计任务，不准无故迟到、早退、旷课等，不准做与设计无关的工作。
设计方案题目分析由题意可知：所设计的装箱机械手机构中主要分为三个步骤，抓取—移动—放置，为了使其能彼此配合有序稳定的完成指定的任务，在时间上就必须要严格的控制好，因此在设计其执行系统时需按时间进行分配。
下面就先对抓取—移动—放置这三个步骤进行分析。
抓取：由图分析可知抓取过程为JK段，开始时机械爪手出于K点，开关启动后，机械爪手向下下降50mm（为了能减少执行系统的空间，可以在里加上一个放大机构），此时只能是竖直方向的移动，水平移动方向必须保持静止，当爪手下降到指定的高度，需要给机械爪手预留3秒的时间保证其能顺利抓取物料，抓取物料结束之后还须上升到初始的高度，准备进行水平方向的移动，在这下降抓取上升的过程中水平始终要保持静止。
移动：移动的过程在图示中是属于LK阶段，在机械手抓取物料成功后，此时竖直方向将不再移动，只有水平方向在移动，移动的距离为600mm，跟抓取时一样，这里也可以安放一套放大机构来减小执行机构的空间，在移动的过程中需要让其尽可能的保持稳定性，一方面可以通过减慢速度来提高其稳定性，也可以在设计时采用三角稳定结构，保证你水平移动的稳定性。
放置：放置过程是整个过程的关键所在（LM为下降的过程），如果安放是出现了问题，整个过程都前功尽弃，在安放的过程中最重要的一点就是要保证其直线度的准确性，为此在水平移动是最后要采用减速的方案，使其在最后有缓冲的余地，保证在下降的过程时能稳定下降，下降到120mm时，此时机械手放开物料，整个过程结束。
机械系统整体设计方案根据题目的意思，以及其中需要着重注意的几点问题，设计了三种可行性的方案。
以及机械手的设计。
方案设计过程分析：第一种：在这个方案中，我们采取的是三个线段上的运动分别用三个不同的装置进行传动，左端的LM段用的是曲柄滑块结构进行传动，LK 段也是用的曲柄滑块结构进行传动，在JK段，考虑到长段较小，一次选用凸轮结构进行传动。
本方案中，需要在连接机械手的竖轴上装有卡槽结构，并且需要滑块的两端装有接触开关，保证水平运动到两端点处时，水平传动的曲柄结构电机停转，而控制竖直运动的曲柄或凸轮的电机开始运动，这样，机械手便可以按照预订的轨迹进行运动。
本方案中，出机械的传动装置外，控制机械手的轨道运动共需要三个独立的电机进行传动，如图所示：方案2：考虑到方案1中用到的电机过多，轨道的三个方向的运动共用到三个电机驱动，在本方案中，将在方案1的基础上进行简化，我们将水平运动用一个凸轮结构来实现，而左右两端的竖直方向的运动用如图所示的机构实现，如图中，由于机械手连接的滑块距离“杠杆中心”距离的不同，在同一曲柄的作用下可以实现滑块行程的不同，取适当的大小即可以实现左端上下运动行程为120mm，右端上下运动行程为50mm。
对于凸轮，距离凸轮旋转中心的距离差为600mm，就可以保重左右运动了。
方案3：方案1与方案2均存在不足之处，比如方案1，所用到的电机过多经济效益较差，，并且各个电机独立运行，依靠触发开关来实现传动的连贯性，而触发开关的设计又存在诸多的问题。
方案2中，用到两个独立的电机驱动，而且在水平方向的行程运用的是凸轮，这样，凸轮的尺寸就会相当大，而且也会用到触发开关来控制。
因此，结合方案1与方案2，现给出本方案的设计见图，如图所示，本方案中，机械手的轨迹运动，只用到一个电机驱动，给出凸轮的适当几何形状，即可实现，在本方案中，不需要额外的电路控制，即可实现循环运动。
最优方案详细分析：方案3结构分析：如图所示，机械手的竖直方向的运动依靠凸轮上方连接凸轮内槽的杆子和滚子实现，机械手水平方向的运动依靠凸轮左边连接滚子的横杆和凸轮外周实现。
机械手在竖直方向的位置随时间变化的关系如图所示：由此可以确定凸轮内槽的形状为：R-d1-50,R-d2=120机械手在水平方向的位置随时间的变化关系为：可以得出凸轮外周的几何形状为：R2-R1=600*（1:5）=120mm由于考虑到引导水平运动和竖直运动的滚子接触凸轮的位置成90度的关系，因此，在融合凸轮内槽与外周时有90度的对应关系。
综上可得，凸轮的几何形状为：在本方案中，可以认为机械手的轨迹运动时依靠两个不同的凸轮实现的，只是为了更少的用到电机，以及节约凸轮用料，一次将两个凸轮综合在一起，凸轮的外周和内槽都可以驱动，这样就可以节约一个电机和一个凸轮。
机械抓手设计：如图所示为我们设计的机械抓手，我们所设计的抓手的传动机构是蜗轮蜗杆结构，蜗杆直接连接电机，两侧蜗轮分别连接两“手指”，蜗轮蜗杆结构的传动比较大，并且可以实现自锁，所以可以顺利抓牢指定物体。
机械传动系统的设计方案对于方案3的选择，需要一个电机带动凸轮转动即可实现所有的行程运动，但若电机直接与凸轮相连，这样显然凸轮的运动速度过快，运动不稳定，并且可能导致装置损坏，因此应该选择适当传动比的齿轮来实现，我们选择的是200:1传动比的齿轮组，假定电机转速为1000r/min，这样才能保证机械系统正常的运行。
电机在此转速下，机械手没分钟进行5个运动周期，即进行来回5次抓物。
n1:n2=1/50n3/n4=1/40机械手本身的传动系统：因为我们设计的机械手运用的是蜗轮蜗杆结构，蜗轮蜗杆结构本身就可以有较大的传动比，因此选择适当的传动比，蜗杆即可以与电机直接相连。
我们选在的蜗轮蜗杆结构的传动比为40:1.设计小结通过这次课程设计，我有了很多收获。
首先，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。
对平面连杆机构和凸轮有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
而且，这次课程设计过程中，与同学们激烈讨论，团结合作，最终完美的实现了预期的目的，大家都受益匪浅，也对这次经历难以忘怀。
其次通过这次课程设计，对装箱机械手的工作原理以及机构选型、运动方案的确定以及对导杆机构进行运动分析有了初步详细精确话的了解，这都将为我以后参加工作实践有很大的帮助。
非常有成就感，培养了很深的学习兴趣。
衷心感谢杨老师这个学期以来的悉心教导与鼓励，在杨老师的耐心指导下，我们才能完成了这次课程设计，并从中学到了非常多的知识。
参考资料《机械原理课程设计手册》高等教育出版社《机械原理》人民教育出版社《机械原理课程设计指导书》高等教育出版社《机械原理与设计》机械工业出版社指导老师评语：WORD格式2013学年装箱机械手机构设计签字：成绩评定：20专业资料整理。