液压-自动上下料机械手设计

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自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计
2.通用机械手
对于通用型的机械手臂,它的程序可以进行变量,而且动作也极其灵敏,机械手臂 也活动灵活,还是采用的单独的控制系统。对于这样的机械手臂,它的优点十分的明显, 不但精度十分的高,适用一般所用的类型,而且它的工作范围也极其的广,像这样的机 械手臂,它比较适用于那些生产加工时总来回变换不同工件的生产企业,而且加工的 量也是很小的那种。
(1)可以在恶劣的环境下进行工作,而对人不利的一些因素在它身上都可以忽略, 这也就使得该机械手臂有更好的发挥场所,不局限于一些人为的因素。
(2)该机械手经久耐用,坚固耐用,对于那些比较单一的工作,可以免去人力而换 成机械手臂去代替操作,达到节约人力物力的作用。
2.记忆再现型工业机械手
对于这种具有具有存储记忆功能的机械手臂,他是通过人由转动实验装置,通过 一些由记忆记录设备进行记录,例如磁带,如此一来,这个机械手臂就会按照这个模式 一遍遍的去重复这个动作,去重复的生产。
这也是使用极其普遍的一个,它所用到的驱动机子一般都是电液伺服类型,这 种和前面的相比较,它具有更多的自由度,如此一来,对于一些需要多轴操作的工件它 都能够单独的完成其操作。
第2章工业机械手的设计方案7
第2.1节 工业机械手的组成7
第2.2节规格参数7
第2.3节 设计路线与方案8
第3章机械手各部分的计算与分析9
第3.1节 手部计算与分析9
第3.2节 腕部计算与分析16
第3.3节臂部计算与分析21
第3.4节 机身计算与分析31
第4章液压系统32
第4.1节液压缸32
第4.2节 计算和选择液压元件34
在现如今科技发展迅猛的句式下,机械和电子的使用相当频繁,而且也越来越高 端,并且涉及到生活的许多方面,对于机械手臂,在制造行业也运用的很多。机械手臂 的最初提出基于汽车半轴,包括了它的设计原理和思路,并且汽车的半轴的特点,有很 深的利用价值。

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计摘要:本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手,通过对机械手的传动机构,驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。

同时对机械手整体结构进行了详细的设计,主要包括机械手的机身机座,机械手手臂,机械手手爪等部分。

并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程,主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。

关键词:数控车床;机械手;传动机构:液压系统;驱动系统1、数控车床自动上下料机械手的设计方案1.1机械手结构的设计工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。

其对应的特点如表1。

表1工业机器人结构类型球坐标型机器人两个回抬运动以及一个直线运动结构简单.造价成本较低、精度较差搬运机器人关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运1.2数控车床自动上下料机械手手部设计1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。

在机械手工作时,其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。

手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。

通常情况下,机械手手爪的开闭范围越大越好。

1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求,综上所述,本课题采用的是齿轮齿条式。

通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。

1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化,此时机械手手腕需做回转运动,即只存在一个回转自由度。

结合本课题,本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单,操作简单。

1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性,将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中,使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构,以保证其结构更加稳定牢靠。

垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形,每个导杆都选用空心结构以保证机械手整体重量。

液压机械手液压系统设计

液压机械手液压系统设计

第4章机械手液压系统设计4.1机械手的工作原理分析液压自动上下料机械手是自动化流水生产线中广泛应用的工件搬运机械设备,它是流水线作业中不可或缺的运输单元。

按其工作介质是油还是水(乳化液),液压机可分为油压机和水压机两种,以油为介质的液压机械手。

液压机械手要求液压系统完成的主要动作是(工件平放):大臂下降300mm—夹紧工件—手腕上翻90°—大臂上升300mm—大臂回转90°—手臂延伸500mm—放松工件—手臂收缩500mm—手腕下翻90°—大臂回转90°—大臂下降300mm。

整个周期要完成所有动作必须由五个液压缸协调动作才能做到,其中两个回转液压缸和3各活塞式液压缸。

4.2液压系统控制原理图设计液压机械手液压系统原理原理如图4.1所示图4.1 机械手液压系统原理图1-液压系统油箱2-过滤器3、4-双联齿轮液压泵5-单向阀6、21-两位二通电磁阀7-先导型溢流阀8-三位四通电磁阀9-二位四通电磁阀10-节流阀11-调速阀(带阻尼孔)其余元件已在上图说明。

4.2.1 各缸运动过程分析1、机械手大臂下降按下启动按钮。

PLC指令控制电磁铁5DT通电吸合。

泵3供油经单向阀5,流经图4.1所示从左到右第二个三位四通电磁阀左位,然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀,然后直接流向大臂升降液压缸的上腔,从而推动机械手做下降运动。

2、夹紧工件在整机启动的情况下,泵4供油流经单向阀,然后PLC控制程序指令控制电磁铁3DT通电吸合,此时此二位四通电磁阀处于右位,液压油直接流进机械手手指夹紧液压缸的右腔,从而拉动滑槽杠杆式手部结构夹紧工件。

此时电磁换向阀通电不变,直到接到放松工件指令才断电,此时因液压缸保持不动,回路压力升高,到达先导型溢流阀的设定压力时,溢流阀开启,然回路压力保持不变,仍然能够保持夹紧需要。

3、手腕上翻 PLC指令控制电磁铁8DT通电吸合。

泵3供油经单向阀5,流经图4.1所示从左到右第四个三位四通电磁阀左位,然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀,然后直接流向手腕翻转液压缸,从而推动机械手手腕做上下摆动运动。

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高,自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。

自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作,提高生产效率和产品质量。

因此,设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前,需要先明确机械手的结构和工作原理。

1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤:识别物体位置、抓取物体、放置物体。

a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。

视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息,传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。

b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。

夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。

在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置,以确保物体不会被损坏或滑落。

c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。

在放置物体时同样需要注意放置位置和力度,以确保物体能够准确放置到目标位置。

三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中,需要选取合适的技术和材料。

1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作,具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。

2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型,例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。

3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。

选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。

四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后,需要进行系统的实现。

1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构,包括机械臂、夹爪和固定装置等。

2.控制系统搭建根据选定的控制系统,搭建机械手的运动控制系统。

可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。

3.调试和测试完成机械手的组装后,进行调试和测试。

通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题,并对系统进行优化和改进。

上下料机械手的液压系统设计

上下料机械手的液压系统设计

上下料机械手的液压系统设计设计一种液压式上下料机械手,解决数控车床的自动上下料问题。

文章根据机械手的动作顺序,着重介绍机械手的液压传动系统的设计。

标签:机械手;动作顺序;液压系统1 引言工业机械手是近代机械自动控制领域中出现的一项技术,是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成环节。

机械手可以模仿人手和手臂的某些动作功能,按给定设计程序抓取、搬运工件与物品。

主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成,机械手按其用途可分为专用机械手和通用机械手两种,专用机械手的结构型式简单,无单独控制系统,只包含固定程序,适用于专机或大批量生产自动线作为自动上下料用。

结合设计参数要求与实际零件生产线,设计成专用型机械手。

2 机械手的结构设计本次机械手为固定式四自由度液压机械手,选用液压驱动系统作为动力源,主要由机身、手臂和手爪等主要部分组成。

该机械手采用圆柱坐标式的坐标型式。

通过手爪的开合、手臂的升降与伸缩、机身的回转等连续姿态实现机械手的抓取/释放工件的动作,以及完成数控车床的自动上下料功能。

手爪选用二指V 型滑槽杠杆式结构,有利于抓取工件时对工件进行定心;手臂应用连杆形式,各连杆之间采用销钉方式进行连接;焊接支撑架是连接手臂与机械手机身的支撑环节,为手臂提供支撑作用,通过与机身进行螺钉连接的固定,机械手的一系列动作均由回转液压缸、升降液压缸、伸缩液压缸和手指液压缸来控制实现。

3 机械手总体系统的设计考虑此次设计的机械手抓取重量较大(40kg),为得到较大的输出力和握力,同时使传动平稳,因此选用液压驱动作为机械手的控制系统。

3.1 液压系统的工作原理液压系统以压力油液为工作介质,由电动机带动油泵输出压力油,将机械能转换成油液的压力能。

压力油经管道及控制调节装置进入油缸,推动活塞杆运动,从而使机械手工作。

液压机械手的其液压传动系统概括如图1。

由图1可知,机械手液压系统由以下主要部分组成:(1)油泵它供给系统以压力油,将电动机的机械能转换为油液的压力能,并用以驱动整个液压系统工作;(2)执行油缸压力油驱动运动机构对外工作部分。

上下料机械手的液压系统设计浅谈

上下料机械手的液压系统设计浅谈

59文|何 淼上下料机械手的液压系统设计浅谈摘要:本文对一种液压式的上下料机械手进行设计,着力解决数控车床的上下料问题。

文章通过对机械手的动作顺序进行分析,完善机械手的液压传动系统的介绍。

关键词:工业机械;动作顺序;液压系统工业机械手在近代机械自动控制领域内得到了较为广泛的应用,在机械自动化和自动化生产中常见,是一类新型的装置,在现代机械制造生产系统中发挥着重要的作用。

机械手可以对人手和手臂的动作进行模拟,通过计算机程序的设定,可以抓取和搬运物品。

工业机械手主要是由执行系统、驱动系统和控制系统构成,机械手可以分成不同的用途,分别是专用机械手和通用机械手,专用机械手的结构并不复杂,不需要增加单独的控制系统,按照程序就可以完善商品的生产。

通用机械手可以对设备的参数调整的基础上,使其符合生产线的要求。

一、机械手的结构设计本次研究分析的机械手主要是固定式的机械手,并且自由度非常高,其动力源是液压驱动系统,机械手主要由机身、手爪和手臂构成,这类机械手的类型可以根据用户的需求不同,分成坐标型的机械手和圆柱坐标式的机械手。

借助手爪的运动和手臂的垂直运动,结合机身的水平方向的旋转,机械手可以完成物品的抓取和放置等操作,在数控车床运行的环节,可以自动完善上下料的工作。

手爪设计成二指V型,并且设计了花草,在抓取物品的过程中比较稳定。

手臂主要由连杆构成,连杆之间紧密的连接,主要是采用销钉连接。

焊接支撑架可以将手臂和机械手的机身连接起来,可以提高手臂的支撑能力,通过机身的螺钉进行固定。

机械手的动作的完成还要借助液压缸来完成。

二、机械手工作流程的设计机械手平时抓取的物件的重量很大,所以要确保机械手握力很大,并且确保其传动的稳定性,在选用液压缸的过程中,应该结合控制系统。

1、液压系统的工作原理液压系统在工作的过程中采用压力油液作为工作介质,在电动机的运行下,将油泵中的压力油输出,压力能通过机械能的转化得到。

压力油通过管道,直接进入到油缸中,从而促进了活塞杆的运行,机械手开始运行。

液压传动自动上料机械手结构设计

液压传动自动上料机械手结构设计

液压传动自动上料机械手结构设计液压传动自动上料机械手是一种用于工业生产线的自动化机器人,用于将原材料或零件从一个位置移动到另一个位置。

液压传动自动上料机械手具有强大的承载能力、高速运动和高精度定位的优点,适用于重型工件的搬运和装配。

下面将分析液压传动自动上料机械手的结构设计。

1.机械手的框架结构:2.液压系统:液压传动是液压传动自动上料机械手的核心部分。

液压系统由液压泵、液压缸、液压阀门等组成。

通过液压泵提供的压力,液压缸可以实现各种动作,例如伸缩、旋转、举升等。

液压阀门控制液压传动系统的流量和压力,实现机械手的各种动作和操作。

3.机械手臂的设计:机械手臂是液压传动自动上料机械手的关键组成部分。

机械手臂通常由多个关节连接而成,可以实现多自由度的运动。

机械手臂的关节通过液压缸驱动,使机械手能够完成各种复杂的动作和任务。

机械手臂材质需要具有足够的强度和刚度,同时要求尽量轻量化,以减少能量消耗和摩擦损失。

4.末端执行器的设计:末端执行器是液压传动自动上料机械手的末端装置,用于抓取、搬运或装配工件。

末端执行器通常由夹具、卡盘或吸盘等组成,具有可调节的抓取力和灵活的动作。

末端执行器需要与机械手臂的关节连接,同时能够快速、稳定地完成工件的抓取和释放。

5.控制系统:液压传动自动上料机械手的控制系统由电气控制和液压控制两部分组成。

电气控制系统包含传感器、电机、编码器和控制器等,用于实时监测和控制机械手的运动和状态。

液压控制系统包含液压泵、液压缸、液压阀门等,用于控制机械手的动作和操作。

综上所述,液压传动自动上料机械手的结构设计涉及框架结构、液压系统、机械手臂、末端执行器和控制系统等多个方面。

合理的结构设计可以提高机械手的稳定性、精度和可靠性,从而提高生产效率和产品质量。

液压-自动上下料机械手设计

液压-自动上下料机械手设计

第1章绪论1.1 工业机械手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。

影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件,硬件和机械结构。

目前工业机械手仍大量应用在制造业,其中汽车工业占第一位(占28.9%),电器制造业第二位(占16.4%),化工第三位(占11.7%)。

发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%~53%,年产每万辆汽车所拥有的机械手数为(包括整车和零部件):日本88.0台,德国64.0台,法国32.2台,英国26.9台,美国33.8台,意大利48.0台。

世界工业机械手的数目虽然每年在递增,但市场是波浪式向前发展的。

在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件,恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。

随着机器人应用的深化和渗透,工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。

机械手的发展也已经由最初的液压,气压控制开始向人工智能化转变,并且随着电子技术的发展和科技的不断进步,这项技术将日益完善。

上料机械手与卸料机械手相比,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料,工件的自动搬运及上下料工作。

例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业,最大抓取棒料直径达180mm,最大抓握重量可达30公斤,最大行走距离为1200mm。

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第1章绪论1.1 工业机械手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。

影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件,硬件和机械结构。

目前工业机械手仍大量应用在制造业,其中汽车工业占第一位(占28.9%),电器制造业第二位(占16.4%),化工第三位(占11.7%)。

发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%~53%,年产每万辆汽车所拥有的机械手数为(包括整车和零部件):日本88.0台,德国64.0台,法国32.2台,英国26.9台,美国33.8台,意大利48.0台。

世界工业机械手的数目虽然每年在递增,但市场是波浪式向前发展的。

在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件,恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。

随着机器人应用的深化和渗透,工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。

机械手的发展也已经由最初的液压,气压控制开始向人工智能化转变,并且随着电子技术的发展和科技的不断进步,这项技术将日益完善。

上料机械手与卸料机械手相比,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料,工件的自动搬运及上下料工作。

例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业,最大抓取棒料直径达180mm,最大抓握重量可达30公斤,最大行走距离为1200mm。

根据作业要求及载荷情况,机械手各关节运动速度可调。

移动式搬运上料机械手主要由手爪,小臂,大臂,手臂回转机构,小车行走机构,液压泵站电器控制系统组成,同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。

整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上,结构紧凑。

电气控制系统采用OMRON可编程控制器,各种作业的实现可以通过编程实现。

国内外实际使用的多是定位控制的机械手,没有“视觉”和“触觉”反馈。

目前,世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手,使它能够对所抓取的工件进行分辨,能选取所需要的工件,并正确的夹持工件,进而精确地在机器上定位、定向。

为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件,它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息,通过计算机进行图形分辨,判别是否是所要抓取的工件。

为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来,一般采用两种方法:一是检测把握物体手臂的变形,以决定适当的握力;另一种是直接检测指部与物件的滑动位移,来修正握力。

因此,这种机械手就具有以下几个方面的性能:(1)能准确地抓住方位变化的物体;(2)能判断对象的重量;(3)能自动避开障碍物;(4)抓空或抓力不足时能检测出来。

这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械手”,它是有发展前途的。

现在,工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力,其效用是代替从事繁重的工作,危险的工作,单调重复的工作,恶劣环境下的工作方面尤其明显。

至于像汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分,机械手的应用情况决不能说是好的。

虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐,但采用机械手只限于一小部分工序,其原因是,工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求,适于机械手工作的范围很狭小,这是主要原因。

经济性问题当然也很重要,采用机械手来节约人力从经济上看,不一定总是合算的。

然而,利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求,今后还会持续增长,只要技术方面和价格方面存在的问题得到解决,机械手的应用必将会飞跃发展。

上料机械手和卸料机械手相对,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料,工件的自动搬运及上下料工作。

例如铝型材挤压成型机铝棒料的搬运及高温棒料的自动上料作业,最大抓取棒料直径可达180mm,最大抓握重量可达30公斤,最大行走距离为1200mm。

根据作用要求和载荷情况,机械手各关节运动速度可调。

移动式搬运上料机械手主要由手爪,小臂,大臂,手臂回转机构,小车行走机构,液压泵站电器控制系统组成,同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。

整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上,结构紧凑。

电气控制系统采用OMRON可编程控制器,各种作业的实现可以通过编程实现。

随着机电一体化技术和计算机技术的应用,其研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域,特别是工业机械手在生产加工中的广泛应用。

轿车半轴加工上料机械手设计在综合多种机械手的设计原理和设计思想,根据轿车半轴加工的特点提出的,有一定的理论基础,设计水平和应用价值。

1.2 工业机械手的分类现在对工业机械手的分类尚无明确标准,一般都从规格和性能两方面来分类。

按规格(所搬运工件的重量)分类:1.微型的—搬运重量在1公斤以下:2.小型的—搬运重量在10公斤以下:3.中型的—搬运重量在50公斤以下:4.大型的—搬运重量在50公斤以上。

目前大多数工业机械手能搬运的重量为1~30公斤。

最小的为0.5公斤,最大的已达到800公斤。

按功能分类:1.简易型工业机械手有固定程序和可变程序两种。

固定程序有凸轮转鼓和挡块转鼓控制:可变程序可插销板或顺序转动控制来给定程序。

这种机械手多为气动或液动,结构简单,改变程序比较容易。

只使用在程序较简单的点位控制,但作为一般单机服务的搬运作业已足够。

所以,目前这种工业机械手数量最多。

2.记忆再现型工业机械手这种工业机械手由人工通过实验装置传动一遍,由磁带(或磁鼓)把程序记录下来,此机械手就自动按记忆的程序重复进行循环动作。

这也是采用较多的一种,多为电液伺服驱动。

与前者比较有较多的自由度,能进行程序较复杂的作业,通用性较广。

3.计算机数字控制的工业机械手可通过更换穿孔带或其他记忆介质来改变工业机械手的动作,还可以进行多种控制(DNC)。

技术还可以是可编程序控制或普通的微机计算机。

4.智能工业机械手(机器人)由电子计算机控制,通过各种传感元件等具有视觉、热感、触觉、行走机构等。

按用途分:1.专用机械手附属于主机的,具有固定程序而无独立控制系统的机械装置,这种工业机械工作对象不变,手动比较简单,结构简单,使用可靠,施用于大批量生产自动线或专机作为自动上、下料用。

2.通用机械手具有独立控制系统,程序可变、动作灵敏、动作灵活多样的机械手。

通用机械手的工作范围大,定位精度高,通用性强,使用于工件经常变换的中、小批量自动化生产。

1.3 工业机械手在工业生产中的应用工业机械手在生产中的应用非常广泛,还可以归纳为以下的一些方面:1.建造旋转零件体自动线方面建造旋转零件体(轴类、盘类、环类零件)自动线,一般都采用机械手在机床之间传送工件。

2.在实现单机自动化方面(1)各类半自动车床,有自行夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能,但仍需人工上下料,装上机械手,可实现全自动化生产。

(2)注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环,装上机械手自动取料,可实现全自动生产。

(3)冲床有自动上下冲压循环,机械手上下料可实现冲压上产自动化。

3.铸、锻、焊、热处理等方面总的来说,由于工业机械手的特点满足了社会生产的需要,进而带来了经济效益。

其特点:(1)对环境的适应性强,能代替人从事危险,有害的操作,在长时间对人体有害的场所,机械手不受影响。

(2)机械手能持久、耐劳、可以把人从单调的繁重的劳动中解放出来,并能扩大和延伸人的功能。

(3)动作准确,可保证稳定和提高产品的质量,同时可避免人为操作的错误。

(4)通用性灵活性好,特别是通用机械手,能适应产品品种迅速变化的要求,满足柔性生产的需要。

(5)采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低成本。

1.4 本章小结本章介绍了工业机械手的概括,工业机械手的分类、应用。

工业机械手在国民生产中有广泛的应用,许多机械设备都用到工业机械手,它是近代自动控制领域内出现的一种新型的技术装备。

我设计的工业机械手设备简单,动作灵活,经济实用,稳定性好,适于使用。

第2章工业机械手的设计方案2.1 工业机械手的组成工业机械手是由执行机构,驱动机构和控制部分所组成,各部分关系如下框图:图2.1 工业机械手各部分关系图执行机构:执行机构包括抓取部分(手部)、腕部、臂部和行走机构等运动部件所组成。

1.手部:直接与工件接触的部分,一般是回转型或平移型。

传动机构形式多样,常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、弹簧式等。

2.腕部:是联接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物体的方位。

3.臂部:手臂是支撑被抓物体,手部,腕部的重要部件。

手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到给定位置。

该设计的手臂有三个自由度,采用关节式坐标(绕横轴旋转,上下摆动和左右摆动)关节坐标式具有较大的工作空间和操作灵活性,机械臂的结构性容易进行优化,便于提高机械手的动态操作性能。

4.行走机构:有的工业机械手带有行走机构。

驱动机构:有气动,液动,电动和机械式四种形式。

控制系统:有点位控制和连续控制两种方式。

机身:它是整个工业机械手的基础。

2.2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:1.抓重(又称臂力):额定抓取重量或称额定负荷,单位为公斤;2.自由度数目和坐标形式:整机,手臂和手腕等运动共有几个自由度,并说明坐标形式;3.定位方式:固定机械挡块,可调机械挡块,行程开关,电位器及其他各种位置设定和检测装置;4.驱动方式:气动,液动,电动和机械式四种形式;5.手臂运动参数;6.手腕运动参数;7.手指夹持范围和握力;8.定位精度:位置设定精度和重复定位精度;9.轮廓尺寸:长×宽×高(毫米);10.重量:整机重量。

2.3 设计路线与方案2.3.1 设计步骤1.查阅相关资料;2.确定研究技术路线与方案构思;3.结构和运动学分析;4.根据所给技术参数进行计算;5.按所给规格,范围,性能进行分析,强度和运动学校核;6.绘制工作装配图草图;7.绘制总图及零件图等;8.总结问题进行分析和解决。

2.3.2 研究方法和措施使用现在机械设计方法和液压传动技术进行设计,采用关节式坐标(四个自由度,可以绕横,纵轴转动和上下左右摆动)。

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