机械机电专业毕业设计_工业机械手结构的设计

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工业机械手毕业设计

工业机械手毕业设计

工业机械手毕业设计毕业设计题目:基于工业机械手的智能装配生产线设计1.概述在现代制造业中,自动化和智能化已经成为发展的趋势。

工业机械手作为自动化生产线的关键设备之一,具有高精度、高速度、高可靠性以及灵活性等优点,被广泛应用于各个行业的生产过程中。

本设计旨在基于工业机械手设计一条智能装配生产线,提高装配效率和质量。

2.设计目标(1)提高装配效率:通过引入工业机械手自动进行装配操作,可大大提高装配效率,减少人力资源的投入。

(2)提高装配质量:工业机械手具备高精度和高可靠性,可以有效避免人为因素对装配质量的影响,保证产品质量的稳定性和一致性。

(3)降低生产成本:自动化装配生产线能够减少人员的参与,降低劳动成本,并且能够提高生产线的利用率,降低生产成本。

(4)提高生产线的灵活性:工业机械手具有灵活的操作能力,可以根据产品的不同需求进行灵活调整,提高生产线的适应性。

3.设计步骤(1)需求分析:根据装配产品的要求和生产线的布局要求,明确生产线所需工业机械手的功能和性能。

(2)机械手选择:根据需求分析结果,选择适合的工业机械手,并进行性能测试和验证。

(3)系统设计:设计生产线的布局和工业机械手的运输路径,确定机械手的动作控制方式和装配过程中的传感器安装位置。

(4)装配过程规划:根据产品的装配流程,设定机械手的装配动作序列和时间参数。

(5)动作控制编程:根据装配过程规划,编写机械手的动作控制程序,并对程序进行调试和测试。

(6)系统集成与优化:将工业机械手与其他相关设备进行集成,并进行系统整体测试和性能优化。

(7)安全保障与故障排除:设计合理的安全保护装置,制定故障排除方案,确保生产线的安全性和稳定性。

4.设计效果与意义(1)装配效率提高:通过自动化装配生产线的引入,能够大幅提高装配效率,减少装配时间,提高生产效率。

(2)装配质量提升:工业机械手具备高精度和高可靠性的优点,能够减少人为因素对装配质量的影响,提高产品的一致性和稳定性。

毕业设计工业机械手设计

毕业设计工业机械手设计
本次毕业设计的任务:工业机械手的设计
二、工业机械手简介
❖ 工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它 是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要 求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术 装备。这种新颖技术装备的出现和应用,对实 现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发 展起着重要作用,因而具有强大的生命力,受 到人们的广泛重视和欢迎。
工业机械手的规格参数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能
的具体指标,一般包括以下几个方面:
⑴抓重(又称臂力):额定抓取重力或称额定负荷, 单位为N(必要时注明限定运动速度下的抓重)。 ⑵自由度数目和坐标形式:机身、臂部和腕部等运 动共有几个自由度,并说明坐标形式。
⑶定位方式:固定机械挡块、可调机械挡块、行程 开关、电位器及其它各种位置设定和检测装置;各 自由度所设定的位置数目或位置信息容量;点位控 制或连续轨迹控制。 ⑷驱动方式:气动、液动、电动或机械传动。 ⑸臂部运动参数:可列成表1-1形式。 ⑹腕部运动参数:可列成表1-2形式。
计算及说明ຫໍສະໝຸດ 书四、主要部件设计

1、轴系部件设计

(1)轴承类型的选择 (2)传动件

(3)轴

1)轴的结构设计

: 说明书中还应包括:
结果
主要参数:
1) 设计小结; 2)参考资料(资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月)。
必须用钢笔(或碳素笔)工整地书写在规定格式的设计计算说 明书上,要求计算正确,论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整 洁。
❖ 1)与单机一起实现自动化
❖ 生产上出现的许多高效专用加工设备(如各种 专用机床等),如果工件的装卸等辅助作业, 继续由人工操作,不仅会增加工人劳动强度, 同时亦不能充分发挥专用设备的效能,必然会 影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人 工上、下料,则可改变上述不相适应的情况, 实现单机自动化生产,并为实现多机床看管提 供了条件。如:自动机床及其上下料机械手、 冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。

机械手总体方案毕业设计

机械手总体方案毕业设计

机械手总体方案毕业设计引言:机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置,广泛应用于工业生产、医疗领域、科研实验等。

本总体方案旨在设计一台能够实现多自由度运动、具备灵活性和精确性的机械手。

一、设计目标:1.实现多自由度运动:机械手设计应具备足够的关节自由度,能够在不同方向和角度进行运动,适应不同工作场景的需求。

2.提高操作灵活性:机械手应具备灵活的手指和手腕,能够适应各种尺寸和形状的物体抓取,而不会因为形变而导致抓取失败。

3.实现精确控制:机械手的运动应具备高精度,并能够实现准确定位和精确操控。

4.提高安全性:机械手设计应考虑安全性,具备防护装置和自动停机等功能,确保操作人员的安全。

二、机械结构设计:1.关节设计:机械手应由多个关节组成,每个关节由电动机驱动,实现灵活的运动。

关节设计应具备足够的承载能力和稳定性,以确保机械手长时间运行的可靠性。

2.手指设计:机械手手指应具备可调节的灵活性,能够适应不同尺寸和形状的物体抓取。

手指可以采用弹性材料或具有可伸缩性的结构,以增加抓取的稳定性。

3.手腕设计:机械手腕部分应具备多自由度运动,既能够实现水平方向的旋转,又能够实现垂直方向的上下移动,以适应不同工作场景的需求。

4.传动系统设计:机械手的传动系统应选择合适的传动方式,如齿轮传动、链条传动等,以确保精确的位置控制和运动控制。

三、控制系统设计:1.电路设计:机械手的控制系统应包括电源、电机驱动器和数据传输装置。

电路设计应考虑供电稳定性、电磁干扰等因素,以确保机械手的正常运行。

2.传感器设计:机械手应搭载合适的传感器,用于感知物体的位置、形状和力度等参数,以实现对物体的准确抓取和操控。

3.控制算法设计:机械手的控制算法应具备实时性和精确性,能够根据传感器信息实现对机械手的准确控制。

常见的控制算法包括PID控制、模糊控制等。

4.用户界面设计:机械手的控制系统应提供友好的用户界面,使操作人员能够方便地操作机械手,并获取相关信息。

机械手毕业设计

机械手毕业设计

机械手毕业设计机械手毕业设计在现代工业领域中,机械手作为一种重要的自动化设备,广泛应用于各个领域。

它能够完成各种复杂的操作任务,如装配、搬运、焊接等,极大地提高了生产效率和质量。

因此,机械手的设计和研发成为了许多工程师和学生的热门课题之一。

在本文中,我将分享我在大学期间进行的机械手毕业设计的经历和心得。

首先,我选择了一个六自由度的机械手作为我的毕业设计项目。

这个机械手由六个关节组成,能够模拟人手的动作,实现精准的抓取和放置。

为了完成这个设计,我进行了大量的研究和学习。

我深入了解了机械手的结构和工作原理,学习了相关的机械设计和控制理论。

通过阅读专业书籍和论文,我逐渐掌握了机械手的设计和控制方法。

接下来,我开始进行机械手的具体设计。

我使用了CAD软件进行三维建模,并进行了强度和运动学分析。

通过这些分析,我能够确定机械手的结构参数和关节运动范围,以确保其能够满足设计要求。

在设计过程中,我还考虑了机械手的可制造性和可维修性,以提高其实用性和可靠性。

在机械手的设计完成后,我开始进行控制系统的设计。

我选择了基于微控制器的控制方案,使用编程语言编写了相应的控制程序。

通过传感器和编码器的反馈,我能够实时监测机械手的位置和力量,并进行相应的控制。

为了提高机械手的控制精度和稳定性,我还进行了PID控制器的调试和优化。

在整个设计过程中,我遇到了许多挑战和困难。

例如,机械手的关节运动范围和力量要求的平衡,以及控制系统的稳定性和响应速度等。

为了解决这些问题,我进行了大量的实验和测试。

通过不断地调整和改进,我最终成功地完成了机械手的设计和调试。

通过这个毕业设计项目,我不仅学到了许多机械设计和控制理论,还提高了自己的问题解决和团队合作能力。

在整个设计过程中,我与我的导师和同学们进行了积极的讨论和交流,从他们的经验和建议中受益匪浅。

此外,我还学会了如何进行科学研究和实验,如何撰写科技论文和报告等。

总结起来,机械手毕业设计是一项充满挑战和乐趣的任务。

机械手毕业设计

机械手毕业设计

机械手毕业设计引言机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置,可广泛应用于工业、医疗等领域。

本文将介绍一个关于机械手的毕业设计项目。

该项目旨在设计和制造一台具有灵活性和精确性的机械手,以满足特定的应用需求。

设计目标该毕业设计项目的设计目标如下:1.制造一台灵活性高的机械手,能够模拟人手的多种运动。

2.实现机械手的自动化控制,能够根据预设任务进行精确的运动。

3.提高机械手的工作效率和生产能力,以适应特定应用场景的需求。

设计方案为实现上述设计目标,我们将采用以下设计方案:1. 机械结构设计机械手的结构设计是整个项目的基础。

我们将使用材料强度高、重量轻的合金材料,以保证机械手的稳定性和灵活性。

机械手的结构将采用多关节并联结构,以模拟人手的运动。

此外,我们还将引入软体机械手的设计概念,以提供更加柔软和灵活的运动能力。

2. 传感器与执行器选择机械手的感知能力和执行能力对于实现自动化控制至关重要。

我们将选择适合项目需求的传感器和执行器。

例如,使用力传感器可以实现机械手对物体的触觉感知,使用步进电机和伺服电机可以实现机械手的运动控制。

3. 控制系统设计控制系统是机械手的大脑,用于实现机械手的运动控制和任务执行。

我们将设计一个基于嵌入式系统的控制系统,通过编程实现机械手的自动化控制。

同时,我们还将考虑通信接口的设计,以便与其他设备或系统进行连接和数据交换。

4. 软件开发在控制系统设计完成后,我们将进行软件开发,实现机械手的运动规划和控制算法。

这将包括运动学和动力学建模、路径规划和轨迹生成等方面的工作。

我们还将开发用户界面,以便用户能够轻松地操作和控制机械手。

5. 实验验证与性能优化完成机械手的制造和软件开发后,我们将进行实验验证和性能优化。

通过对机械手的功能、精度和稳定性进行测试和调试,迭代改进,以达到设计目标。

时间计划完成机械手毕业设计项目需要一定的时间和资源。

根据上述设计方案,我们制定了以下时间计划:1.机械结构设计:2个月2.传感器与执行器选择:1个月3.控制系统设计:1个月4.软件开发:2个月5.实验验证与性能优化:1个月预期成果完成机械手毕业设计项目后,我们将获得以下预期成果:1.一台具有灵活性和精确性的机械手原型。

机电专业毕业设计

机电专业毕业设计

机电专业毕业设计机电专业毕业设计本次机电专业毕业设计选题为《机械手臂的设计与控制》,主要研究和实现一种工业机械手臂的设计和控制系统。

机械手臂在现代工业生产中被广泛应用,可以完成基于3D空间的定点操作,具有重复精度高、工作效率高、提高生产效益等优点。

本设计通过对机械手臂的分析和研究,从机械结构和控制系统两个方面进行设计和实现。

机械结构设计部分主要包括手臂结构设计和末端执行器设计。

手臂结构设计需要根据使用需求确定手臂的自由度和尺寸,选择合适的材料和驱动元件进行设计。

末端执行器设计需要考虑工作负载、工作空间和精度要求,选择合适的执行器类型和设计相应的传感器和控制接口。

控制系统设计部分主要包括电气控制和运动控制两个方面。

电气控制部分主要是设计和实现手臂运动相关的开关、电源和电机驱动电路。

运动控制部分主要是设计和实现手臂的运动控制算法和相应的控制器,实现手臂在空间中的定点操作。

整个设计过程需要使用CAD软件进行机械结构的建模和模拟,使用PLC、DSP等控制器进行控制系统的搭建和程序编写,通过程序调试和实际测试来验证设计的正确性和可行性。

本设计的目标是实现一台具有3个自由度的机械手臂,能够在3D空间内完成定点抓取、放置等操作。

通过合理的机械结构设计和稳定的控制系统设计,使得机械手臂具有良好的工作性能和重复精度。

本设计的意义在于为工业自动化生产提供一种具有灵活性和高效率的解决方案,提高生产效益和质量。

在设计过程中需要考虑到安全性和可靠性因素,确保机械手臂在工作过程中不会对操作者和周围环境造成伤害。

通过本次机电专业毕业设计,提高了对机械结构和控制系统的理论知识和应用技能的掌握,为将来从事相关行业的工作打下了基础。

此外,还提高了团队合作和项目管理的能力,培养了解决实际问题的能力和创新思维。

工业机械手结构设计

工业机械手结构设计

工业机械手结构设计摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,越来越多的高科技、人工智能已经融入到我们的生活中。

目前这些人工智能在生活中已经随处可见,被运用在各种场合。

机械手又名工业机器人,是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代科技的一个重要组成部分。

工业机械手就是目前生活中在工业行业中运用广泛的一种,它能够在较小的占地面积范围内建造高效、节能的全自动砌块成型机生产线的构想变成现实。

工业机器人运作灵活精准、快速高效、稳定性高,作业效率高,大大节省了劳动力,节省空间。

关键词:工业机械手同步带传动结构设计三维设计引言工业机械手被广泛地用于工业生产,尤其是在自动化处理生产线,由于其结构紧凑,强度高,简单的运动,和较大的工作范围。

工业机械手搬运机器人发挥整个自动化系统中起关键作用。

本课题来自于交通系统在企业的自动化生产线。

该研究的目的是提供一种简单,高效和成本有效的方法为基于总的应用技术的研究(机械结构,控制装置等)的综合应用溶液工业机械手。

为了提高生产线的处理效率,从而提高整体生产效率,达到降低生产成本,创造更大的价值。

1整体方案设计根据工作环境和国内外工业机械手的研究现状,确定机械手的基本工作原理和总体结构设计方案,选择合适的工业机械手。

根据作业要求确定机械手的构型方案,选择合适的驱动方式,确定机械手的自由度和基本尺寸,完成机械手的结构设计。

根据果实的力学特性,完成机械手的结构和主要部件的设计。

2工业机械手设计方案为了满足机械手参数和性能要求,首先应从功能效果满足机械要求。

具体功能需要每个轴的运动模式,每个轴的传动功率,以及水平传输速率速度。

高升降的速度,同步带皮带轮的速度是一种简单的传动方式,良好的工艺,高传输距离,满足机器人的整体抓握操作的稳定性,易于使用等。

本设计的设计原则是工业机械手多自由度,五伺服电机控制六自由度,底部旋转连接装置和伺服电机。

一种皮带旋转装置、一旋转环形齿轮、一啮合齿环齿轮、一用于旋转整个机械手的旋转装置以及一旋转装置。

机械手毕业设计范文

机械手毕业设计范文

机械手毕业设计范文首先,机械手的结构设计是整个毕业设计的核心。

机械手通常由多个关节组成,每个关节通过电机驱动实现运动。

在设计关节结构时,需要考虑到工作负载、运动范围以及速度等因素。

一般来说,机械手的关节应该具备足够的承重能力,能够灵活地移动,并且能够在不同的工作环境下保持稳定。

此外,关节之间的连接采用合适的联接方式,如球接头或者滑动联接,以保证机械手的灵活度。

其次,控制系统是机械手设计中不可或缺的一部分。

控制系统负责接收用户输入的指令,并通过编程转化为机械手的运动。

在设计控制系统时,需要选择合适的控制器和传感器。

控制器可以是单片机、PLC或者计算机等,其根据输入的指令来控制关节的运动。

传感器则用于获取机械手与环境之间的信息,包括位置、力度和重量等。

这些信息能够帮助机械手实时地调整、适应不同的工作环境。

最后,操作便捷性也是机械手设计中需要考虑的因素之一、机械手的操作界面应该设计得简单易用,以便用户能够快速上手。

操作界面可以是一个触摸屏或者物理按钮等。

此外,机械手的操作也可以通过编程实现自动化,将一定的动作和指令存储在内存中,可以实现重复操作,提高工作效率。

为了验证机械手设计的可行性和性能,可以进行实验验证。

可以设计一些标准化的任务,如拾取物体、拧紧螺丝等,通过不同参数的调整以及不同工作环境下的实验来评估机械手的性能。

综上所述,机械手的毕业设计需要综合考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

设计一个稳定、高效、易用的机械手可以提高工业生产效率和质量,具有广阔的应用前景。

通过实验验证可以得到机械手设计的可行性和性能,同时也可以为未来的研究提供基础。

总结一下,机械手的毕业设计需要考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

合理选择关节结构和联接方式,设计适合的控制系统和传感器,以及简单易用的操作界面。

通过实验验证可以评估机械手的性能。

机械手的设计具有重要的意义和应用前景,可以提高工业生产的效率和质量。

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序机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

1962年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。

商名为Unimate(即万能自动)。

运动系统仿照坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动;控制系统用磁鼓作为存储装置。

不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。

同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,专门生产工业机械手。

1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。

该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。

虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。

1978年美国Unimate公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于±1毫米。

联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。

联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。

日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。

自1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。

前苏联自六十年代开始发展应用机械手,至1977年底,其中一半是国产,一半是进口。

工业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。

工业机械手的是工业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。

机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。

机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。

机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

1.1 机械手的分类机械手一般分为三类:第一类是不需要人工操作的通用机械手。

它是一种独立的不附属于某一主机的装置。

它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定的操作。

它的特点是具备普通机械的性能之外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。

第二类是需要人工才做的,称为操作机。

它起源于原子、军事工业,先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。

工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。

第三类是用专用机械手,主要附属于自动机床或自动线上,用以解决机床上下料和工件送。

这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机驱动;除少数以外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。

在国外,目前主要是搞第一类通用机械手,国外称为机器人。

本课题所做的机械手是属于第三类机械手。

1、简史机械手首先是从美国开始研制的。

1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。

它的结构是:机体上安装一个回转长臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教形的。

1962年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。

商名为Unimate(即万能自动)。

运动系统仿照坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动;控制系统用磁鼓作为存储装置。

不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。

同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,专门生产工业机械手。

1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。

该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。

虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。

1978年美国Unimate公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于±1毫米。

联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。

联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。

日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。

自1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。

前苏联自六十年代开始发展应用机械手,至1977年底,其中一半是国产,一半是进口。

目前,工业机械手大部分还属于第一代,主要依靠工人进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。

第二代机械手正在加紧研制。

它设有微型电子计算控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。

研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,是机械手具有感觉机能。

第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。

它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。

2、应用简况现代工业中,生产过程的机械化,自动化已成为突出的主题。

化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。

但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。

因此,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。

有资料统计:美国偏重于毛坯生产,日本偏重于机械加工。

随着机械手技术的发展,应用的对象还会有所改变。

机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力,改善热、累等劳动条件。

国内机械手工业、铁路工业中首先在单机、专机上采用机械手上下料,减轻工人的劳动强度。

国外铁路工业中应用机械手以加工铁路车轴、轮等大、中批零件。

并和机床共同组成一个综合的数控加工系统。

采用机械手进行装配更始目前研究的重点,国外已研究采用摄象机和力传感装置和微型计算机连在一起,能确定零件的方位达到镶装的目的。

3、发展趋势目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面,无论数量、品种和性能方面还是不能满足工业发展的需要。

在国内主要是逐步扩大应用范围,重点发展铸造、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件,在应用专用机械手的同时,相应的发展通用机械手,有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。

将机械手各运动构件,如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构以及根据不同类型的加紧机构,设计成典型的通用机构,所以便根据不同的作业要求选择不同类型的基加紧机构,即可组成不同用途的机械手。

既便于设计制造,有便于更换工件,扩大应用范围。

同时要提高速度,减少冲击,正确定位,以便更好的发挥机械手的作用。

此外还应大力研究伺服型、记忆再现型,以及具有触觉、视觉等性能的机械手,并考虑与计算机连用,逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

在国外机械制造业中工业机械手应用较多,发展较快。

目前主要用于机床、横锻压力机的上下料,以及点焊、喷漆等作业,它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。

此外,国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。

使它具有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,作相应的变更。

如位置发生稍许偏差时,即能更正并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉功能。

目前已经取得一定成绩。

视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪(即距离传感器)以及微型计算机。

工作是电视照相机将物体形象变成视频信号,然后送给计算机,以便分析物体的种类、大小、颜色和位置,并发出指令控制机械手进行工作。

触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。

工作时机械手首先伸出手指寻找工作,通过安装在手指内的压力敏感元件产生触觉作用,然后伸向前方,抓住工件。

手的抓力大小通过装在手指内的敏感元件来控制,达到自动调整握力的大小。

总之,随着传感技术的发展机械手装配作业的能力也将进一步提高。

更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合,从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

1.2机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。

其组成及相互关系如下图:1、执行机构( 如图1.2-1所示 )图1.2-1(1)手部手部安装在手臂的前端。

手臂的内孔装有转动轴,可把动作传给手腕,以转动、伸屈手腕,开闭手指。

本课所指的机械手仅需开闭手指。

机械手手部的机构系模仿人的手指,分为无关节,固定关节和自由关节三种。

手指的数量又可以分为二指、三指和四指等,其中以二指用的最多。

可以根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头,以适应操作需要。

本课所做的机械手采用二指形状。

(2)手臂手臂有无关节和有关节手臂之分本课所做的机械手的手臂采用无关节臂手臂的作用是引导手指准确的抓住工件,并运送到所需要的位置上。

为了使机械手能够正确的工作,手臂的三个自由度都需要精确的定位。

本课题所做的机械手在手臂的上升、下降、前伸、后退、左转、右转三个方向的定位均采用行程开关控制,以保证定位的精度。

总括机械手的运动离不开直线移动和转动二种,因此,它采用的执行机构主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。

躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。

2、驱动机构驱动机构主要有四种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。

其中以液压气动用的最多,占90%以上,电动、机械驱动用的较少。

液压驱动主要是通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。

它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动;利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。

液压驱动的优点是压力高、体积小、出力大、运动平缓,可无级变速,自锁方便,并能在中间位置停止。

缺点是需要配备压力源,系统复杂成本较高。

气压驱动所采用的元件为气压缸、气压马达、气阀等。

一般采用4-6个大气压,个别的达到8-10个大气压。

它的优点是气源方便,维护简单,成本低。

缺点是出力小,体积大。

由于空气的可压缩性大,很难实现中间位置的停止,只能用于点位控制,而且润滑性较差,气压系统容易生锈。

为了减少停机时产生的冲击,气压系统装有速度控制机构或缓冲机构。

电气驱动采用的不多。

现在都用三相感应电动机作为动力,用大减速比减速器来驱动执行机构;直线运动则用电动机带动丝杠螺母机构;有的采用直线电动机。

通用机械手则考虑用步进电机、直流或交流的伺服电机、变速箱等。

电气驱动的优点是动力源简单,维护,使用方便。

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