小型机械臂

小型机械臂
小型机械臂

我们传统印象中,工厂总是各种的大型机械的轰隆隆的景象,其实不然,现在很多的工厂是在做一些小型零部件的加工的,甚至说像现在的智能手机的加工,都是工厂的加工线上生产出来的。而像这些产品本身的总量并不重,不需要大型的机械,但是它的加工非常的精密,需要很灵活的机械臂才可以,所以一些小型的灵活的机械臂就登场了。

那机械臂有哪些种类呢?我们按用途分可以分为以下几种:

⒈搬运机械臂。这种机械臂用途很广,一般只需点位控制。即被搬运零件无严格的运动轨迹要求,只要求始点和终点位姿准确。如机床上用的上下料器人,工件堆垛机械臂,注塑机配套用的机械等。

2.喷涂机械臂。这种机械臂多用于喷漆生产线上,重复位姿精度要求不高。但由于漆雾易燃,一般采用液压驱动或交流伺服电机驱动。

3.焊接机械臂。这是目前使用最多的一类机械臂,它又可分为点焊和弧焊两类。

4.装配机械人;这灯机械臂要有较高的位姿精度,手腕具有较大的柔性。目前大多用于机电产品的装配作业。

还有一些有着专门用途的机械臂如医用护理机械臂、航天用机械臂、探海用机械臂以及排险作业机械臂等。

芜湖大正百恒智能装备有限公司是一家专业研发生产销售机械手的智能科技公司,其生产的各类机械手(双臂回斜式机械手、回斜式机械手、双截单臂回斜式机械手、立式注塑机专用机械手、单臂回斜式机械手、中型一轴伺服横走式机械手、中型两轴伺服横走式机械手、CNC悬挂式全伺服机械手、CNC开放式全伺服机械手、中型三轴牛头式伺服机械手、重型三轴牛头式机械手、重型三轴牛头式伺服机械手),类型丰富,控制精度高,性能优异,价格实惠,是您减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、提升工厂形象的好选择。

芜湖大正百恒智能装备有限公司位于安徽省芜湖市,专业研发、制造、销售注塑机械手,车床、磨床、冲压上下料机械手及周边自动化设备。产品广泛适用于基础工业,汽车零部件,电子通信,环保化粪池,检查井、垃圾桶、托盘、食

品包装,PET瓶坯,家电设备,光学制造等。

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机械臂结构设计

工业机械臂结构设计 1)连杆 设计步骤如下: 1.选择“前视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。

2.点选拉伸特征图标, 在属性管理器中输入:终止条件:两侧对称,拉伸高度值15mm,确定,完成实体造型1。 3.选择“右视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。

4.点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值61mm,确定,完成实体造型2。 5.选择图示边线,点选圆角特征按钮,添加半径为5mm的圆角。完成连杆实体造型如图所示。 2)连接件1 1.选择“前视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。

2.点选拉伸特征图标, 在属性管理器中输入:终止条件:两侧对称,拉伸高度值4mm,确定,完成实体造型。 3)连接件2 1.选择“前视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。 2.点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件:两侧对称,拉伸高度值15mm,确定,完成实体造型。 3.选择“上视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。

4.点选切除-拉伸特征图标, 在属性管理器中输入终止条件:给定深度,拉伸高度值12mm,确定,完成实体造型2。 5.选择图示表面作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。 6.点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值40mm,确定,完成实体造型3。7.选择“前视基准面”作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。 8.点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件:两侧对称,拉伸高度值12mm,确定,完成实体造型。 9.选择图示表面作为草图绘制平面,绘制草图1,如图3-69所示。

工业机器人球坐标型机械臂结构设计毕业设计

工业机器人球坐标型机械臂结构设计毕业论文1 绪论 1.1 课题背景 工业机器人在现代生产中应用日益广泛,作用越来越重要,工业机械臂尤为如此,因此设计实用、高效的机械臂对于机械设计者来说是义不容辞的责任,对于毕业的大学生也是一个实时、富有意义和挑战的课题。 工业机器人自20世纪60年代问世以来,其研究和开发在工业发达国家中一直备受青睐。尽管各国对机器人的定义不尽相同,但都有可编程、拟人化、通用性等特点,是一种融机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制技术等多学科为一体的高新技术产品。随着相关支撑学科的长足发展,工业机器人的研究和开发正在突飞猛进,其应用领域进一步扩大。我国机器人技术的研究工作起步较晚,虽已取得较大发展,但较之发达国家的水平仍有较大距离,应积极探索适合我国国情的工业机器人应用思路,开发低成本、高性价比的实用型工业机器人。 机器人自诞生之日起,便显示出其强大的生命力,机器人首先在工业生产中得到了广泛应用,并给传统工业带来了质的飞跃。它不仅提高了传统产业的自动化程度,提高了劳动生产率而且还推动了以资源消耗低环境污染少为特征的新型工业的诞生随着人类在机械工程、电气工程、微电子技术、计算机技术、控制论、传感技术、信息学、声学、仿生学、及人工智能等学科领域的飞速发展,机器人技术的应用也正在向农业、林业、畜牧、养殖、海洋开发、宇宙探索、国防建设、安全救济、生物医学、服务娱乐等新领域拓展开来,并已取得显著进展,机器人技术已成为高科技应用领域中的重要组成部分。 机器人主要有两大类:用于制造环境下的工业机器人和用于非制造环境下的服务机器人。工业机器人是一种对生产环境和生产条件具有较强的适应性和灵活性的柔性自动化装备,它主要用于现代制造业中代替人们从事繁重、重复单调、环境恶劣危险、人做不了或做不好的工作,从而减轻了人们的劳动强度,改善了劳动环境,并有效地

通用机械臂设计说明书

题目: 通用机械臂机构设计

目录 1.绪论 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 国内外研究现状和趋势 (1) 1.3机械臂的组成 (2) 1.4 设计目的 (3) 1.5研究内容 (4) 2.机械臂的总体设计方案 (4) 2.1 机械臂总体结构的类型 (4) 2.2机械臂主要部件及其运动 (5) 2.3驱动机构选择 (6) 2.4机械臂技术参数 (6) 3.机械臂手部计算 (7) 3.1手部设计基本要求 (7) 3.2典型手部结构 (7) 3.3机械臂手爪的设计计算 (7) 4.腕部的设计计算 (12) 4.1腕部设计基本要求 (12) 4.2腕部结构 (13) 4.3腕部的设计计算 (13) 5.臂部设计以及有关计算 (17) 5.1臂部设计的基本要求 (18) 5.2手臂的典型机构及其选择 (19) 6机座设计 (24) 结论 (24) 参考文献 (25)

1.绪论 1.1 选题背景 机械臂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。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械臂的发展,使得机械臂能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械臂能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。机械臂越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前,机械臂已发展成为柔性制造系统FMS 和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械臂共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械臂的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械臂的研究设计是非常有意义的。 1.2 国内外研究现状和趋势 目前,在国内外各种机器人和机械臂的研究成为科研的热点,其研究的现状和大体趋势如下: A.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。 B.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

6自由度机械臂控制系统设计(软件)本科本科毕业论文

本科毕业论文(设计) ( 2014 届) 6自由度机械臂控制系统设计(软件)院系电子信息工程学院专业电子信息工程 姓名许克伟 指导教师范程华讲师 2014年4月

摘要 本文设计了一种以STC89C52单片机为主控元件的六自由度机械臂抓取系统。文中给出了系统的硬件设计方案以及各个功能原理图,同时给出了软件系统设计方法。系统实现了自动寻找目标并自动实施抓取目标且可通过PC上位机实时显示和控制机械手臂的功能,并能实现自动探测手臂与目标之间距离。在设计时,由于需要测量的距离范围从几厘米到几十厘米,针对超声波在传播时振幅呈指数衰减的特性,为了最大限度地提高驱动能力,采用对回波进行多级放大,以达到了设计要求,由于各个模块供电要求不同,电源电路模块通过稳压芯片输出7.2V、5V和3.3V电压。软件主要分为超声波距离测量模块和无线通信模块、数据处理模块这三大模块。软件的这种“自顶向下”的模块化软件编程方法,能使软件的结构更清晰,并有利于软件的调试和修改。经过调试,达到能够实现自动抓取目标和手动控制抓取目标功能。 关键词:超声波;VB上位机;六自由度机械手臂;STC89C52

This paper designs a mechanical arm whose main control component is STC89C52 single-chip microcomputer and based on the six degrees of freedom to control scraping system. Hardware design scheme of the system and each functional machine schematic diagram are also given in this paper , software program design method is given at the same time, the system realizes the automatic searching target and the implementation of automatic grab and real-time display by PC ,and realizes the function of controlling mechanical arm, and can realize to automatically detect the distance between the arm and target, then implement real-time display on the upper machine. .When designing, due to the distance need to measure ranges from several centimeters to tens of centimeters, aiming at the characteristics of ultrasonic wave amplitude decay exponentially in transmission, in order to develop the drive ability maximally, the echo multistage amplifier is be adopted. Due to the different requirements for each module power supply, in order to achieve the design requirements, power supply circuit module output voltage 7.2V, 5V and 3.3V through the voltage regulator chip. The software is mainly divided into three modules : the ultrasonic distance measuring module and wireless communication module, data processing module. The "top-down" modular software programming method of software can make the software structure more clearly, and benefit in the debugging and modification of software. After debugging, it can realize the function of grabbing the target though automatically add manually control. Key words: Ultrasonic wave;VB;Six degrees of freedom robotic arm;STC89C52

机械手臂设计说明书_

成都航空职业技术学院 汽车工程系 设计说明书 设计题目: 汽车模拟装配线两关节机械手臂 组员姓名:赵治帅张良李杉李廷堃郑宁波 专业班级:机电一体化 10939 指导教师:申爱民 20011 年10 月30日

摘要 本文对模拟汽车装配线的工作原理和运动控制做了阐述,对如何防止故障时撞车和故障报警做出了系统说明,并深入研究了导轨的滑撬式传动和脱钩式等其他传动的优缺点;认真研究了步进电机伺服电机的原理,然后给出了具体的实现方法。现代汽车总装工艺自动化程度越来越高。汽车制造总装机械化生产包括整车装配线、车身输送线、储备线、升降机等。主要分为一次内饰装配线(车身打号、天窗、线束、ABS、顶棚、地毯、气囊帘、车门支撑板、车门玻璃、密封条、仪表盘、水箱等)、底盘线(油管、油箱、隔热板、动力总成、后悬、排气管、挡泥板、轮胎等)、二次内饰线(风窗玻璃、座椅、仪表板后端、电瓶、空滤器、备胎、后备箱备附件、雨刷、介质加注、车门调整、线路管路插接等)、整车完整性检查、整车测试线、路试跑到、调整雨淋线等。 但由于受资源和能力限制,我们的模拟生产线只取其中的一次内饰、底盘、二次内饰,加上上线和下线工位,一共是五个工位且都采用一个工位表示。主要目的是将说学过的机电一体化只是都用到,并实现部分功能。达到训练、学以致用,能力提高的目的。 关键词:汽车装配工艺结构原理

目录 摘要................................................................................................................................. 目录 ............................................................................................................................. 序言................................................................................................................................... 1总体结构方案说明: ....................................................................................................... 1.1 ........................................................................................................................... 1.1.1..................................................................................................................... 1.1. 2..................................................................................................................... 1.2 .............................................................................................................................. 1.3 ........................................................................................................................... 1.3.1..................................................................................................................... 1.3. 2..................................................................................................................... 1.3.3..................................................................................................................... 1.3.4..................................................................................................................... 2.系统主要功能及技术指标、原理图................................................................................

液压机械手臂毕业设计论文

**学校 学士学位论文液压机械手臂设计 姓名: 学号: 指导教师: 学院: 专业: 完成日期:

**学校 学士学位论文液压机械手臂设计 姓名: 学号: 指导教师: 学院: 专业: 完成日期:年月日

摘要 机械手手臂的作用是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件,并按程序要求将其搬运到空间指定的位置,机械手手臂广泛的应用在工业制造中,对提高工作效率和自动化水平具有重要意义。本文介绍了机械手手臂的功能、机械手手臂的组成、结构及其分类,其驱动方式、控制方式及其国内外发展状况。并对机械手手臂进行了总体方案设计,确定了机械手手臂自由度及其坐标形式,确定了机械手手臂的重要技术参数等。同时,计算出机械手手臂升降液压缸驱动力和手臂回转液压缸驱动力矩并且确定液压缸的重要参数。 设计出了机械手手臂的液动系统,绘制了机械手手臂液动系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手手臂进行控制,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手手臂梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词:机械手手臂液压驱动 PLC控制

Abstract In this paper, the mechanical hand the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinates of the types and degrees of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, respectively, the design of the manipulator clamping type hand structure and adsorption type structure of hand; designed the structure of robot wrist, the wrist to calculate the rotation of the driving torque required and a rotary cylinder driving torque; the design of the manipulator arm structure, design of the telescopic arm, a lifting hydraulic buffer and the arm rotary hydraulic buffer. The manipulator uses PLC to control.The paper institutes two controls chemes of PLC acordine to the work flow of the manipulator.The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart.What’s more,the paper work out the control program of the PLC. Keywords: mechanical hand, liquid pressure drive,PLC

一种写字机械臂的设计与实现

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/126707076.html, 一种写字机械臂的设计与实现 作者:李俊王春城杨晓帅李勇张天泉王敏 来源:《中国新技术新产品》2017年第06期 摘要:本文介绍了一种写字机械臂的设计与实现,通过大量分析、实验,将步进电机运 用于写字机械臂,达到机械臂稳定书写文字的要求。基于写字机械臂的硬件和机械装置做了软件设计,找到了一种适合于本机械结构的控制算法,利用上位机与显示屏相结合提高人机交互,最后根据设计结果进行不同方面的分析,探索机械臂在实际生活中新的存在方式,以求在新的领域内机械臂的应用与技术有所突破。 关键词:写字机械臂;步进电机;人机交互 中图分类号:TP242.3 文献标识码:A 0.引言 自从20世纪60年代以来,机器人产品已广泛应用于工业、军事、医药、家庭等领域。早期机器人主要用于工业生产以减少人力劳动,智能化时代,机械臂与医学相结合可使丧失运动能力的人重新正常生活,这则意味着一个全新领域的到来。写字机器臂可以作为3D打印机原型,加入一个Z轴自由度将写字笔换成微型钻头,还可以雕刻立体图案,将写字笔换成激光头也可以作为微型雕刻机来雕刻图形、徽章等艺术品。 在科技日益发达的今天,工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。德国柏林犹太博物馆里展出可抄写圣经的机器人,Sonny Caberwal推出的手写机器人Band,通过特定程序控制的机器人NAO,在展会中展示的会写毛笔字的机械臂以及格力写字机械臂,等等,类似的写字机械臂在国外已取得了一定成果,有些成果甚至已经投入了实际工业生产,但是国内写字机械臂的研究与发展相对比较空白,研究出一种具有书写功能的智能机械装置就显得非常有意义。 1.机械结构设计 采用连杆结构实械传动,利用平行四边形四连杆结构实现机械末端与纸面保持垂直,其机械结构。利用平行四边行两对边相互平行的原理可设计出一种一边固定而另一边保持一定角度的平动机械机构,本设计采用两个平行四边行外加一个等腰三角形作为转角的机械结构,两个平行四边行的短边分别固定到三角形两条短边上,与三角形相接的一条边的对边固定到水平面,我们称这条臂为主臂,另一条为辅臂,此时主臂末端与辅臂末端成一定角度即三角形短边间的角度,此时只需在辅臂末端加一个转角三角形或四边行就可实现机械臂末端与水平面平行。 2.系统硬件设计

液压机械手设计毕业设计(论文)

液压机械手设计毕业设计 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

一、引言 1.1机械 液压通用机械手,就其本质上来说,属于工业机器人的范畴,机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果,体现了光机电一体化技术的最新成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。 “机械手”(Machanical Hand):多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵(国内一般称作机械手或专用机械手)。如自动线、自动机的上下料,加工中心的自动换到的自动化装臵。 1.2机械手特点、结构与研究意义 1.2.1机器人的特点 机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。 1.通用性 机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力;通用性也意味着,机器人是可变的几何结构。或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。 2.适应性 机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力,及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务,而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。 1.2.2机器人的系统结构 一个机器人系统一般由四个相互作用的部分组成,即机械手、环境、任务和控制器。 工业机器人的本体机械系统即为通常的机械手装臵,他由肩、臂、腕、机身或行走机构组成,组合为一个相互依赖的运动机构。 环境即指机器人所处的周围状态,环境不仅由机和条件决定,而且有环境和它所包含的每个事物的全部自然特性决定。 机器人体系结构中的任务一般定义为环境的两种状态(初始状态和目标状态)间的差别,必须用适当的程序语言来描述,并能为计算机所理解。 机器人控制器一般为控制计算机,接收来自传感器的信号,对其进行数据处理,并按照预存信息,即机器人的状态及环境情况等,生成控制信号来驱动机器人的各个关节运动。

机械手臂的作用、组成以及设计要求

机械手臂的作用、组成以及设计要求 一、机械手臂的作用和组成 1、作用 手臂一般有3个运动: 伸缩、旋转和升降。实现旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成。手臂的基本作用是将手爪移动到所需位置和承受爪抓取工件的最大重量,以及手臂本身的重量等。 2、组成 手臂由以下几部分组成: (1)运动元件。如油缸、气缸、齿条、凸轮等是驱动手臂运动的部件。 (2)导向装置。是保证手臂的正确方面及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。 (3)手臂。起着连接和承受外力的作用。手臂上的零部件,如油缸、导向杆、控制件等都安装在手臂上。 此外,根据机械手运动和工作的要求,如管路、冷却装置、行程定位装置和自动检测装置等,一般也都装在手臂上。所以手臂的结构、工作范围、承载能力和动作精度都直接影响机械手的工作性能。 二、设计机械手臂的要求 1、手臂应承载能力大、刚性好、自重轻 手臂的刚性直接影响到手臂抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形,手臂就要产生振动,或动作时工件卡死无法工作。为此,手臂一般都采用刚性较好的导向杆来加大手臂的刚度,各支承、连接件的刚性也要有一定的要求,以保证能承受所需要的驱动力。

2、手臂的运动速度要适当,惯性要小 机械手的运动速度一般是根据产品的生产节拍要求来决定的,但不宜盲目追求高速度。 手臂由静止状态达到正常的运动速度为启动,由常速减到停止不动为制动,速度的变化过程为速度特性曲线。 手臂自重轻,其启动和停止的平稳性就好。 3、手臂动作要灵活 手臂的结构要紧凑小巧,才能做手臂运动轻快、灵活。在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使手臂运动轻快、平稳。此外,对了悬臂式的机械手,还要考虑零件在手臂上布置,就是要计算手臂移动零件时的重量对回转、升降、支撑中心的偏重力矩。偏重力矩对手臂运动很不利,偏重力矩过大,会引起手臂的振动,在升降时还会发生一种沉头现象,还会影响运动的灵活性,严重时手臂与立柱会卡死。所以在设计手臂时要尽量使手臂重心通过回转中心,或离回转中心要尽量接近,以减少偏力矩。对于双臂同时操作的机械手,则应使两臂的布置尽量对称于中心,以达到平衡。 4、位置精度高 机械手要获得较高的位置精度,除采用先进的控制方法外,在结构上还注意以下几个问题: (1)机械手的刚度、偏重力矩、惯性力及缓冲效果都直接影响手臂的位置精 度。 (2)加设定位装置和行程检测机构。 (3)合理选择机械手的坐标形式。直角坐标式机械手的位置精度较高,其结构和运动都比较简单、误差也小。而回转运动产生的误差是放大时的尺寸误差,当转角位置一定时,手臂伸出越长,其误差越大;关节式机械手因其结构

挖掘机的机械手臂的设计毕业设计

挖掘机的机械手臂的设计 摘要 挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械,作为工程机械的主力机种。由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐,其生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机的主要特点为:能无级调速且调速范围大,能得到较低的稳定转速,快速作用时,液压元件产生的运动惯性小,加速性能好,并可作高速反转,传动平稳,结构简单,可吸收冲击和振动,操纵省力,易实现自动化控制,易于实现标准化、系列化、通用化。本次设计的主要参数是斗容量0.2m3它属于中小型液压挖掘机,主要设计挖掘机的工作装置。挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置,本设计对工作装置的各个组成部分进行了较为详细的设计,这其中包括了动臂、斗杆和铲斗及其驱动装置的设计。 挖掘力约为30kN,最大卸载高度约为 2.65m,最大挖掘深度 4.2m,最大挖掘半径约为5.728m,从中可以看出整机作业能力有了很大的改进,不仅挖掘力大,且机器重量轻,传动平稳,作业效率高,结构紧凑。 关键词挖掘机,机械手臂;斗杆

目录 摘要.................................................................................................................. I 第1章绪论.. (1) 1.1 课题来源 (1) 1.2 课题的研究的背景和意义 (1) 1.3 国内外的发展与现状 (2) 1.4 本次设计概诉 (3) 第2章机械手臂的设计 (5) 2.1 设计方案原则 (5) 2.2 确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式 (5) 2.2.1 确定动臂的结构形式 (5) 2.2.2 确定斗杆的结构形式 (6) 2.2.3 确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构 (6) 2.2.4铲斗与铲斗液压缸的连接方式 (8) 2.3 确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置 (9) 2.3.1 动臂油缸的布置 (9) 2.3.2斗杆油缸的布置 (10) 2.3.3铲斗油缸的布置 (10) 2.4 动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择 (11) 2.4.1反铲装置总体方案的选择 (11) 2.4.2 机构自身几何参数 (12) 2.4.3 斗形参数的选择 (13) 2.4.4 动臂机构参数的选择 (16) 2.4.5 斗杆机构参数的选择 (21) 2.4.6连杆、摇臂参数的选择 (22) 第3章工作装置的强度计算 (23) 3.1 斗杆的计算 (23) 3.2 动臂的计算 (28) 结论 (30) 参考文献 (31) 致谢 (32)

三自由度机械臂设计

三自由度机械手臂设计 姓名:苏文杰班级:机自4班 学号:24121901188 序号:24 2015年6月3日

三自由度机械手臂设计 用途:在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 该设计的目的是为了设计一台物料搬运机器人,利用现有已经报废的焊接机器人,本文的中结构设计主要偏向于对原有机构的改造和机械手的设计。 动力源 采用电源

驱动方式 该机器人一共具有四个独立的转动关节,连同末端机械手的运动,共需要五个动力源。机器人常用的驱动方式有液压驱动、气压驱动和电机驱动三种类型。 机器人驱动系统各有其优缺点,通常对机器人的驱动系统的要求有:1).驱动系统的质量尽可能要轻,单位质量的输出功率要高,效率也要高; 2).反应速度要快,即要求力矩质量比和力矩转动惯量比要大,能够进行频繁地起、制动,正、反转切换; 3).驱动尽可能灵活,位移偏差和速度偏差要小; 4).安全可靠; 5).操作和维护方便; 6).对环境无污染,噪声要小; 7).经济上合理,尤其要尽量减少占地面积。 基于上述驱动系统的特点和机器人驱动系统的设计要求,本文选用直流伺服电机驱动的方式对机器人进行驱动。 传动方式 由于一般的电机驱动系统输出的力矩较小,需要通过传动机构来增加力矩,提高带负载能力。对机器人的传动机构的一般要求有: (1)结构紧凑,即具有相同的传动功率和传动比时体积最小,重量最轻; (2)传动刚度大,即由驱动器的输出轴到连杆关节的转轴在相同的

三轴联动机械臂伺服运动机械结构设计

三轴联动机械臂伺服运动机械结构设计 (摘要)机械手臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。根据结构形式的不同,机械手臂可分为多关节机械手臂,直角坐标系机械手臂、球坐标系机械手臂,极坐标机械手臂,柱坐标机械手臂等。本文所设计的机械手臂为直角坐标系机械手臂,其由三个伺服电机驱动,通过运动控制卡实现运动控制,可以实现三轴联动,分别为X移动,Y移动,Z移动。手臂的运动由三个丝杠螺母副完成,伺服电机驱动丝杠旋转,螺母副移动,从而实现三个自由度的运动。 关键词机械手臂三轴联动三个自由度 Abstract II Mechanical arm is currently the most widely practical application in the field of robot technology in automation machinery, industrial manufacturing, medical treatment, entertainment services, military, semiconductor manufacturing and other areas of space exploration can see its shadow. Despite their morphology vary, but they all have one common characteristic, that is able to accept instruction, precisely

-气动机械手的结构设计

本科毕业论文(设计、创作) 题目:气动机械手的结构设计 学生:兵练学号: 5 ! 所在系院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化入学时间: 2012 年 9 月导师:吴建美职称/学位:讲师/硕士 导师所在单位:三联学院 完成时间: 2016 年 5 月

三联学院教务处制 |

气动机械手的结构设计 摘要:机械手是模仿人的手的动作,根据给定的程序,跟踪和要求达到的自动装置的自动采集,处理和操作。本篇论文设计着重介绍气动机械手,并计算相关相关数据得出合理的结果。 气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、安全、节能、环保、可实现无级调速、可实现过载保护等优点,适用于汽车生产业、食品和药品包装行业、精密仪器制造业和军事工业等。为了增强机械手的通用性和互换性,使同一机械手由于应用不同的模块而具有不同的功能,本文采用模块化气动机械手,对基座、立柱、手臂、手部等模块进行结构设计,方便机械手的标准化生产和使用。它具有很多优秀的性能可以完全胜任现代工业生产要求。气动机械手的设计要求就是要求我们将人们从劳烦的生产中解放出来,这就需要将其设计具有能帮助人们工作。 关键词:气动机械手;模块化设计;结构设计;自由度

The Structure of the Pneumatic Manipulator Design Abstract: In this paper the hand of the manipulator is imitation of action, according to the given program, track and requirements to achieve automatic device of automatic data collection, processing and operation. This paper introduces the design of pneumatic manipulator, and calculate the relevant data related to the reasonable results are obtained. The structure of the pneumatic manipulator design involves a lot of mechanical professional special knowledge, need to master the complex theoretical analysis ability and design ideas, larger workload. Based on the integration in the field of mechanical manufacturing and automation professional four years of experience, discusses and analyzes the industrial robot's mechanical structure and function of each part. Pneumatic manipulator as a practical new type of mechanical production equipment, can replace manual work in the comparison of heavy labor。It has many excellent performance can be fully competent for modern industrial production

(完整版)六自由度搬运机械手结构设计

2. 六自由度搬运机械手的结构设计 根据机械手的基本要求能快速、准确地拾起-放下搬运物件,这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任一位置都能自动定位等特征。设计原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺、并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对该机械手结构和运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件,简化设计制造过程,兼顾通用性和专用性,并能实现柔性转接和编程控制。本课题设计的是一种小型的多关节式六自由度机械手,能够满足相应的动作要求,并对一些小质量工件实现抓取、搬运等一些列动作。 2.1 六自由度搬运机械手的功能分析 该机械手系统共有6个自由度,分别为肩的回转与曲摆,大臂的曲摆,小臂的曲摆,手腕的曲摆与回转,以及手抓的回转。 该系统中基座固定,与基座相连的肩可以进行360度的回转;与肩相连接的大臂可以进行-90~+90度曲摆,与大臂相连接的小臂可以进行-90~+90度曲摆,大臂和小臂动作幅度较大,可以满足俯仰要求。手腕可以进行360度的旋转,手腕也可以完成-90~+90度的曲摆,末端的手爪部分可以-90~+90度夹持,手爪 部分通过一对齿轮的啮合转动,及其四杆机构完成手爪的开合,可以满足夹持工件的要求。 通过预先编好的程序,下载到单片机内,从而使该六自由度搬运机械手能独立的完成一套指定的搬运动作,并一直重复进行下去! 2.2 六自由度搬运机械手的坐标形式和自由度 2.2.1 六自由度搬运机械手的坐标形式 按机械手手臂的不同运动形式及组合情况,其坐标形式可以分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。 (1)直角坐标式机械手 直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或传送带配合使用的一种机 械手。它的手臂可以伸缩,左右和上下移动,按照直角坐标形式x、y、z三个方

机械手设计毕业论文

机械手设计毕业论文 Hessen was revised in January 2021

摘要 本设计为冲床上料机械手设计。基本参数为:升降行程135mm,手臂回转角度为105°。此机械手能以34次 /分的频率,传送重公斤重的硒钢片。 该机械手采用气压传动方式驱动,气缸最大压力为,为提高气缸活塞密封的可靠性,活塞采用2个O型环密封。机械手的的抓取部分为吸附式,采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘,吸盘提升力由真空泵提供。机械手工作时,气缸推动活塞杆作升降运动。活塞杆的中部装有一个深沟球轴承,当活塞杆上下运动时,轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。活塞轴与手臂相连,当活塞轴作上升运动时,带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动,将被冲压件送到冲床上;当活塞轴作下降运动时,带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动,使机械手回到初始状态,完成一个上料循环。 关键词:冲床机械手气压传动

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1 工业机械手的发展概况 工业机械手定义 机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作,按预定的程序轨迹极其它要求,实现抓取,搬运工件或操做工具的自动化装置。在我国由于大多数工业机器人所执行的工作为模拟人的手臂而工作,因而通常把工业机器人称做操作机械手。 工业机械手发展概况 工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆,孤焊,点焊,装配,搬运等机器人,其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来,我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如:可靠性低于国外产品,机械手应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械

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