搬运机械手的设计和仿真

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搬运机械手仿真设计和制作_王建军

搬运机械手仿真设计和制作_王建军
110.0
Current:117.8
92.5 0.0
1.25
2.5
(b)小气缸受力 图 4 气缸的受力情况
图 7 机械手工作情况
4.3 机械手工作情况
机械手工作情况,如图 7 所示。机械手的控制系统可以采用继
机械设计与制造
第9期
148
Machinery Design & Manufacture
2012 年 9 月
一小气缸驱动。设计机械手的功能是可以抓取工件后提升,小车
带动机械手移动到指定位置卸下。升降气缸即大气缸主要承载机
械手和工件的重量,总共的重量大约 400N,根据设计数据和气源
的气压并结合仿真结果,根据表 GB/T2348-1993,选取气缸内径
为:D=50mm,活塞杆内径为:选取 d=25mm。
4.2 小车车架制作
3.1 模型建立
由于机械手的总体结构比较简单,所以在 ADAMS 平台上按 照设计图建立仿真模型,如图 2 所示。
大气缸
移动滚轮

小气缸

车轮
手部结构
车轮
图 2 机械手的整体模型
3.2 运动学和动力学仿真
为了实现模拟实际机械手的工作状况,按照实际搬运件的 尺寸和重量设置,重量 20kg,直径 25cm,合理设置搬运机械手的 运动速度参数,进行探测性仿真并修改参数达到最佳效果和得出 最优数据,运动仿真过程画面,如图 3 所示。
3.3 结果分析
通过仿真可以直观的观察搬运机械手的动作过程和工作情况,
通过修改优化参数可以看出该机械手的动作可以满足作业要求。
4 机械手的设计制作
4.1 气缸选用
根据设计要求,机械手选用气动和电动机相结合的驱动方

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文
搬运机械手是一种能够代替人工搬运物体的机械装置。

它能够根据预
设程序,准确无误地完成物体的搬运任务,提高生产效率和工作安全性。

本文将对搬运机械手的设计进行阐述,包括结构设计、控制系统和安全性
设计等方面。

搬运机械手的结构设计是其基础,良好的结构设计能够保证机械手的
运行平稳、稳定和可靠。

首先,机械手的骨架需要具备足够的强度和刚度,以承受各种工况下的载荷。

其次,机械手的关节设计需要灵活、准确,以
达到最佳的运动效果。

同时,机械手的末端执行器设计要能够适应不同物
体的搬运需求,具备良好的抓取能力和准确的定位功能。

搬运机械手的安全性设计至关重要,它能够保证机械手的运行安全和
人员的人身安全。

首先,机械手需要具备自动停止功能,当检测到异常情
况时能够及时停止运行,避免发生意外。

其次,机械手需要具备防撞设计,能够避免与周围环境或物体的碰撞,减少损坏可能性。

此外,机械手的抓
取设备需要具备力控制功能,以避免因过大的抓取力导致物体或机械手的
损坏。

最后,机械手需要具备紧急停止按钮和安全门等人机交互设备,以
保障操作人员的安全。

综上所述,搬运机械手设计的关键要素包括结构设计、控制系统和安
全性设计等方面。

良好的设计能够确保机械手具备高效、稳定、可靠和安
全的搬运能力,满足不同搬运任务的需求。

随着科技的不断发展,搬运机
械手将有着更加广阔的应用前景和发展空间。

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文搬运机械手是一种能够取代人工进行重物搬运的机器人设备。

它可以通过各种传感器和执行器来感知和操作环境中的物体,从而实现高效、精确和安全地搬运重物。

在工业生产领域中,搬运机械手已经广泛应用,因为它不仅能够提高生产效率,还能减少工人的劳动强度和避免工伤事故。

在设计搬运机械手时,需要考虑以下几个方面:1.功能需求:首先需要明确搬运机械手的功能需求,包括搬运重物的最大负荷、工作范围、运动速度、准确定位等。

这些功能需求将决定机械手的设计参数和性能指标。

2.结构设计:搬运机械手的结构设计包括机械臂、末端执行器和控制系统。

机械臂通常由多个关节组成,每个关节都可以通过电机和减速机驱动。

机械臂的结构要求具有足够的刚度和稳定性,以保证搬运任务的精度和稳定性。

末端执行器通常为夹爪或吸盘,可以根据需要进行更换或定制。

控制系统需要包括传感器、执行器和控制算法等,以实现对机械手的精确定位和运动控制。

3.传感器选择:搬运机械手需要使用各种传感器来感知环境中的物体和位置信息。

常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、位移传感器等。

通过使用这些传感器,机械手可以实时获取物体的位置、重量和形状等信息,从而更好地适应不同的搬运任务。

4.控制算法:搬运机械手的控制算法需要实时处理传感器反馈的数据,并根据搬运任务的需求,计算出最优的运动控制指令。

这些算法可以使用机器学习、路径规划和运动控制等技术来实现。

控制算法的设计要考虑到机械手的动力学特性和物体搬运的约束条件,以确保高效、安全和精确的搬运操作。

5.安全设计:搬运机械手在工业生产过程中承担着较重的负荷,因此安全设计至关重要。

安全设计包括机械结构的强度和稳定性、电气系统的故障保护、安全门禁和急停装置等。

此外,机械手还需要与其他设备和人员进行安全交互,以防止意外碰撞和伤害。

总之,搬运机械手设计需要考虑到功能需求、结构设计、传感器选择、控制算法和安全设计等方面。

通过合理的设计和工艺选择,可以使机械手在工业生产中发挥更大的作用,提高生产效率和质量,减少工人劳动强度,实现智能化和自动化生产。

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求,设计了一款搬运机械手。

该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务,提高了生产效率和工作安全性。

设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。

关键词:搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快,生产线上的物料搬运工作量越来越大,传统的手工搬运方式已经无法满足需求。

自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务,提高了生产效率和工作安全性。

因此,设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。

2.设计原则(1)功能全面:能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务;(2)精确定位:能够精确地将物料放置到指定位置,避免人工调整;(3)堆码能力:能够实现物料的堆码操作,提高存储密度;(4)安全性保护:具备必要的安全保护装置,避免意外情况发生。

3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分,决定了机械手的动作能力和稳定性。

设计中采用了多关节机械手的结构,能够实现六个自由度的运动,适应复杂的搬运场景。

机械手采用轻质材料制造,以提高载重能力。

4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心,决定了机械手的动作控制能力。

控制系统由硬件和软件两个部分组成。

硬件包括传感器,执行机构和控制器,软件包括运动控制算法和路径规划算法。

通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测,控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制,完成搬运任务。

5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。

设计中引入了安全保护装置,包括红外线传感器和急停按钮。

红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近,触发警报或停机,防止意外发生。

急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手,确保生产安全。

6.实验结果和分析通过实验,验证了搬运机械手的功能和性能。

机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料,实现了自动化搬运。

同时,安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全,预防意外事故的发生。

基于搬运机械手设计及运动仿真研究 李斌

基于搬运机械手设计及运动仿真研究 李斌

基于搬运机械手设计及运动仿真研究李斌摘要:机械手的运用可以在很大程度上提高生产自动化的效率,同时有助于工业领域的技术进步,可以在很大程度上代替人类劳动,进一步节省人工成本。

本文基于搬运机械手的结构,对其仿真运动的设计过程进行探究,致力于促进搬运机械手的实际运用。

关键词:运动仿真控制;变速器;搬运机械手;设计实现0引言在现代工业发展的过程中,需要结合虚度偶只能设备,其中,机械手作为可以在很大程度上节省人力资源的特殊技术载体,可以促进仿真模拟技术的发展。

同时,的功能机械手的实际运用在工业生产和一些其他的设计过程中也被高度重视,甚至被引进到现阶段的许多流水生产线中,有着良好的示范作用。

在机械手进行搬运的过程中,还可以进一步检验人工的包装的质量,帮助提高实际的搬运效率,避免耗时耗力的现象出现。

一些传统的工业搬运工作方式已经被淘汰,主要原因是无法满足今天的生活水平要求,同时也不符合我国现代经济发展规律。

机械手作为可以取代人工搬运的特殊技术载体,因其自身具备的高度自动化系统被人们赞赏,其生产模式也得到广泛的认可。

1 搬运机械手的内部结构设计分析1.1龙门架结构。

区别于其他的结构类型,这一结构主要是针对实际变速器而言的,可以在搬运的过程中,通过调节内部系统,进一步掌握实际的机械操作流程,优化结构的同时提高搬运的效率。

对变速器搬运机械手而言,在实际的搬运过程中,可以结合龙门架结构的优势,对特殊的物体进行特殊处理,一般而言,龙门式架构可以保证内部系统的安全性和完整性,同时有利于后期的设备设计和处理工作的开展。

龙门架结构的主装配线是有着明显的作用的,必须对特殊的试验线进行严格的把握,同时注重调节内部的安装机械手运动1.2主线配置。

因为变速器在试验线和主装配线中的安装位置不同,为了能够使变速器搬运机械手能够实现设置的运动,所以将翻转结构及姿态调整设置在机械手结构中,以此使变速器能够变换不同的姿势,将翻转机构及夹爪相互连接,并且设置翻转气缸,使其能够使夹爪根据中心线的正反方向进行旋转,从而能够使变速器进行旋转,姿态调整机构连接夹爪安装板,并且具备姿态调整气缸,在底部设备根据轴线进行旋转,调整变速器的姿态。

搬运机械手的设计和仿真

搬运机械手的设计和仿真

搬运机械手的设计和仿真搬运机械手是一种可以自动化地完成工业生产中物品搬运的机器人。

在工业自动化程度越来越高的今天,它成为了一个非常重要的设备。

在工业领域中,搬运机械手广泛应用于生产线、物流和仓储等场合,可以代替人工完成重复性、危险、繁琐的工作任务,提高工作效率和生产能力,减少损失和安全事故的发生。

搬运机械手分为多种类型,例如旋转臂式搬运机械手、平面式搬运机械手、升降框式搬运机械手等,每种机械手都有其独特的应用场合和设计特点。

例如,在生产线场合中,为了提高生产效率,要求机械手的搬运速度尽可能快,并且需要具有足够的灵活性和精度,能够协调好相互之间的运动,准确抓取和运输物品。

而在物流和仓储设备中,机械手面对的是不同形状、重量、尺寸的物品,需要根据具体情况设计适合的机械臂和抓取器,保证效率和精度。

搬运机械手的设计需要考虑到多个方面的因素,如运动控制、传动系统、力学与动力学和电子控制等方面。

在运动控制方面,需要设计合适的运动轨迹,使机器人每次搬运的动作能够有效地完成,在不同场合中需要选择合适的控制方法。

而在传动系统方面,需要选取合适的电机和传动方式,保证机械手的运动效率和精度。

在力学与动力学方面,则需要考虑机械手的耐用性和稳定性,以及机械手在运作过程中的力学特征和动力学特征,如速度和力的平衡等。

此外,在电子控制方面需要采用现代化的电子技术,包括传感器技术、电机控制技术等,使机械手具备可靠性与精准度。

在搬运机械手设计完成后,需要进行仿真验证,以确定机械手的动态特性和运动轨迹的正确性。

这样可以避免因安装错误或运动干扰等因素导致机械手动作出现不正常的情况,减少设计的风险和可靠性问题。

目前,常见的机械手仿真软件包括MATLAB、Simulink、ADAMS、SolidWorks等,其中ADAMS是一款功能强大的机械系统仿真软件,可以对机械手的运动、力学与动力学、碰撞检测等方面进行全面仿真,提高设计的可靠性和精度。

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计首先是机械结构设计。

搬运机械手的机械结构需要具备稳定性、精确性和可靠性。

通常采用的结构包括支架结构、臂结构和夹具结构。

支架结构用来支撑机械手的整体,需要具备足够的强度和稳定性;臂结构用来实现机械手的运动,需要具备较高的精确性和灵活性;夹具结构用来夹取物品,需要具备较高的抓取力和适应性。

在设计过程中还需要考虑到机械手的尺寸、负载能力和工作半径等参数,以满足不同工作需求。

其次是电气控制设计。

搬运机械手的电气系统包括电源系统、控制系统和传感器系统。

电源系统为机械手提供所需的电力,需要考虑到电流、功率和电压等参数;控制系统用来控制机械手的运动和动作,需要采用适当的控制算法和控制器;传感器系统用来获取机械手的位置、负载和力矩等信息,需要选择适合的传感器类型和布置位置。

在设计过程中还需要考虑到电气元件的选型和布线,以保证机械手的稳定运行和安全性。

最后是软件控制设计。

搬运机械手的软件控制系统主要包括运动控制算法和任务调度算法。

运动控制算法用来使机械手实现各类运动,包括平移、旋转、抬升和倾斜等;任务调度算法用来分配机械手的各项任务,可以根据任务的紧急程度和优先级来调度机械手的工作。

在设计过程中还需要考虑到软件的编程和调试,以使机械手的运行更加准确和可靠。

综上所述,搬运机械手的设计涉及到机械结构设计、电气控制设计和软件控制设计等方面。

在设计过程中需要充分考虑到工作需求和规范要求,确保机械手的性能和安全性。

通过合理的设计和优化,可以提高搬运机械手的工作效率和可靠性,为生产过程带来更大的便利和效益。

物料抓取机械手设计及运动仿真

物料抓取机械手设计及运动仿真

物料抓取机械手设计及运动仿真随着工业自动化的不断发展,越来越多的制造和加工过程采用机器人和自动化设备来完成。

其中,物料抓取机械手的设计和运动仿真对于实现自动化生产流程的高效运行具有至关重要的作用。

本文将介绍物料抓取机械手的设计要点及运动仿真的重要性,并探讨相关的问题及解决方案。

物料抓取机械手的设计首先需要确定其结构形式和基本参数。

一般而言,机械手主要由手部机构、腕部机构和臂部机构组成。

手部机构负责抓取物料,腕部机构则负责手腕的姿态调整,臂部机构支持机械手的移动。

根据实际生产需要,可在设计中针对不同的物料特性和抓取要求进行结构优化。

物料抓取机械手的运动过程中涉及到复杂的动力学关系。

因此,在设计中需要建立相应的动力学模型,以实现精确的运动控制和抓取策略。

动力学模型需要考虑重力、摩擦力、空气阻力等各种外部力的影响,同时还需要机械内部的动态特性。

物料抓取机械手的驱动系统是实现抓取动作的关键部分。

根据不同的应用场景和性能需求,可选择不同的驱动方式,如液压驱动、气压驱动、电动驱动等。

在设计中,需要根据实际情况选择合适的驱动方式和驱动元件,并综合考虑驱动系统的布局和重量等因素。

运动仿真是在设计阶段对机械系统进行模拟分析和验证的方法。

通过运动仿真,可以在实际制造之前发现和解决潜在的问题,提高机械系统的性能和质量。

在物料抓取机械手的设计中,运动仿真可用于验证结构设计、优化动力学模型以及评估抓取策略的可行性。

通过运动仿真,可以模拟机械手的实际运动过程,并精确计算出抓取时间、抓取位置、抓取力度等关键参数,为实际制造提供重要参考。

运动仿真主要通过计算机辅助设计软件来实现。

这些软件通常具有强大的建模和分析功能,可以建立详细的机械系统模型,并进行动态性能分析和优化。

一些软件还提供了与控制系统仿真工具的集成,以实现整个系统的联合仿真。

物料抓取机械手的设计及运动仿真在自动化生产中具有极其重要的意义。

通过对机械手结构的合理设计、动力学模型的精确建立以及驱动系统的优化,可以有效地提高机械手的性能和质量。

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主要符号表N F 手指夹紧力 ND 弹簧中径 mm1D 弹簧内径 mm2D弹簧外径 mm C弹簧旋绕比 n弹簧有效圈数 M转动缸的回转力矩 N m ⋅ ρ偏重力臂 mm M 偏偏重力矩 N m ⋅ t螺钉间距 mm 0Q F螺钉承受的拉力 N Q F工作载荷 N 's Q F预紧力N φ启转动缸起动角 度 ω转动缸转动角速度 rad s1 绪论1 绪论1.1前言机械手。

机械手是模仿着人手的部分动作,用于再现人手的的功能的技术装置称为[]1按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用工业机械手。

的机械手被称为[]2工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。

机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、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。

工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。

工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。

他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现在人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力,在国民经济领域有着广泛的发展空间。

机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识:其一、它能部分的代替人工操作;其二、它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配,从而大大的改善了工人的劳动条件,显著的提高了劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因而,受到很多国家的重视,投入大量的人力物力来研究和应用。

尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。

在我国近几年也有较快的发展,并且取得一定重视。

的效果,受到机械工业的[]3机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器,他有多个自由度,可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。

机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强。

随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

1.2 工业机械手的简史现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品。

产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4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。

他的结构是:机体上安装一回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。

1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之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)。

运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。

不少球坐标式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(Unimaton),专门生产工业机械手。

1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运。

该机械手的中央立柱可以回转,臂可以回转、升降、伸缩、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-Vic-arm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,定位误差可小于±1毫米。

美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本。

如Unimate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。

准备把故障前平均时间(注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。

它给出在第一次故障前的平均运行时间),由400小时提高到1500小时,精度可提高到±0.1毫米。

德国机器制造业是从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。

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。

瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手,采用示教方法编制程序。

瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。

日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。

自1969年从美国引进二种典型机械手后,大力研究机械手的研究。

据报道,1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。

1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。

1979年日本机械手的产值达443亿日元,产量为14535台。

其中固定程序和可变程序约占一半,达222亿日元,是1978年的二倍。

具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元,比1978年增长50%。

智能机械手约为17亿日元,为1978年的6倍。

截止1979年,机械手累计产量达56900台。

在数量上已占世界首位,约占70%,并以每年50%~60%的速度增长。

使用机械手最多的是汽车工业,其次是电机、电器。

预计到1990年将有55万机器人在工作。

第二代机械手正在加紧研制。

它设有微型电子计算机控制系统,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,使机械手具有感觉机能。

目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。

第三代机械手(机械人)则能独立地完成工作过程中的任务。

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(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。

随着工业机器手(机械人)研究制造和应用的扩大,国际性学术交流活动十分活跃,欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。

1.3工业机械手在生产中的应用机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。

机械手可以完成许多工广泛。

作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛[]5在现代工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题。

各行各业的自动化水平越来越高,现代化加工车间,常配有机械手,以提高生产效率,完成工人难以完成的或者危险的工作。

可在机械工业中,加工、装配等生产很大程度上不是连续的。

据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有75%是小批量生产;金属加工生产批量中有四分之三在50件以下,零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。

从这里可以看出,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。

目前在我国机械手常用于完成的工作有:注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序;机械手加工行业中用于取料、送料;浇铸行业中用于提取高温熔液等等。

本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。

下面具体说明机械手在工业方面的应用。

1.3.1 建造旋转零件(转轴、盘类、环类)自动线一般都采用机械手在机床之间传递零件。

国内这类生产线很多,如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线(环类),大连电机厂的4号和5号电动机加工自动线(轴类),上海拖拉机厂的齿坯自动线(盘类)等。

加工箱体类零件的组合机床自动线,一般采用随行夹具传送工件,也有采用机械手的,如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。

1.3.2 在实现单机自动化方面各类半自动车床,有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能,单仍需人工上下料;装上机械手,可实现全自动化生产,一人看管多台机床。

目前,机械手在这方面应用很多,如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手,大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手,沈阳第三机床厂的Y38滚齿机械手,青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。

由于这方面的使用已有成功的经验,国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上机械手,或为用户安装机械手提供条件。

如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手(生产线中有两台多工位机床)和天津二注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环,装上机械手的自动装卸工件,可实现全自动化生产。

目前机械手在冲床上应用有两个方面:一是160t以上的冲床用机械手的较多。

如沈阳低压开关厂200t环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂400t冲床的下料机械手等;其一是用于多工位冲床,用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等。

1.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面模锻方面,国内大批量生产的3t、5t、10t模锻锤,其所配的转底炉,用两只机械手成一定角度布置早炉前,实现进出料自动化。

上海柴油机厂、北京内燃机厂、洛阳拖拉机厂等已有较成熟的经验。

1.4 机械手的组成组成。

工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成[]61.4.1 执行机构(1)手部既直接与工件接触的部分,一般是回转型或平动型(多为回转型,因其结构简单)。

手部多为两指(也有多指);根据需要分为外抓式和内抓式两种;也可以用负压式或真空式的空气吸盘(主要用于吸冷的,光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。

传力机构形式教多,常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。

(2)腕部是连接手部和臂部的部件,并可用来调节被抓物体的方位,以扩大机械手的动作范围,并使机械手变的更灵巧,适应性更强。

手腕有独立的自由度。

有回转运动、上下摆动、左右摆动。

一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求,有些动作较为简单的专用机械手,为了简化结构,可以不设腕部,而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。

目前,应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压(气)缸,它的结构紧凑,灵巧但回转角度小(一般小于 2700),并且要求严格密封,否则就难保证稳定的输出扭距。

因此在要求较大回转角的情况下,采用齿条传动或链轮以及轮系结构。

(3)臂部手臂部件是机械手的重要握持部件。

它的作用是支撑腕部和手部(包括工作或夹具),并带动他们做空间运动。

臂部运动的目的:把手部送到空间运动范围内任意一点。

如果改变手部的姿态(方位),则用腕部的自由度加以实现。

因此,一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求,即手臂的伸缩、左右旋转、升降(或俯仰)运动。

手臂的各种运动通常用驱动机构(如液压缸或者气缸)和各种传动机构来实现,从臂部的受力情况分析,它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷,而且自身运动较为多,受力复杂。

因此,它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。

(4)行走机构有的工业机械手带有行走机构,我国的正处于仿真阶段。

1.4.2 驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。

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