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（图纸+论文）真空吸盘上料机构设计（全套完整）

手臂，起着连接和承受外力的作用。手臂设计的要求手臂承载能力大刚性好自重轻。手臂的运动速度要适当，惯性要小。手臂的动作要灵活。位置精度要高。通用性要强。手臂的结构手臂的伸缩和升降运动般采用直线油气缸驱动。手臂作直线运动的结构，基本上是由驱动机构和导向装置所组成。驱动机构般用油缸油马达加齿轮齿条来实现直线运动。往复直线油气缸可以分为以下几种。双作用单活塞杆油缸液压机械手中实现手臂的往复运动用得最多的是双作用单活塞杆油缸。活塞在油压下作双向运动。机构上可以是油缸体固定活塞杆运动也可以是活塞杆固定，而缸体运动。双作用双活塞杆油缸当需要很大的行程时，将油缸做的很长体积很大，则加工上有困难。如做成伸缩式双活塞杆油缸，既能满足行程要求，油缸的体积又小。其缺点是次行程有两种速度。丝杆螺母机构该机构传动的特点是易于自锁，但传动效率低。通用性和可换性。气吸式气吸式手部又称为真空吸盘式手部，它是通过吸盘内产生真空或负压，利用压差而将工件吸附，是工业机械手常用的种吸持工件的装置。它由吸盘吸盘架及进排气系统组成，具有结构简单质量轻不易损伤工件使用方便可靠等优点但要求工件上与吸盘接触的部位光滑平整清洁被吸附工件材质致密，没有透气空隙。主要适应于板材薄壁零件陶瓷搪瓷制品玻璃制品纸张及塑料等表面光滑工件的抓取。气吸式又可分为负压吸盘真空式喷气式自挤式空气吸盘。磁力吸盘永磁吸盘电磁吸盘。真空式吸附型它是利用真空泵抽出吸附头的空气而形成真空，故称真空式。喷气式吸附的工作原理是当压缩空气高速进入喷嘴时，由于管路的开始段截面积是逐渐收缩的，所以气流速度逐渐增大，在管路的最小截面处，气流速度达到临界速度，此时的气体受压，密度加大。在排气管路中因界面逐渐增大，气流膨胀减压而使密度大大下降，致使气流速度继续增高，在吸气口处形成负压。吸附头与吸气口连同，故形成真空，以吸住工件。自挤式空气吸盘的工作原理是将软质吸盘按压在工件的表面，挤出吸盘内的空气从而造成真空吸住工件。磁吸式手是利用工件的导磁性，利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁力来吸附材料工件。磁吸式手部不会破坏被吸附表面质量，但是由于被吸工件存在剩磁，吸附头上常吸附磁性屑，影响正常工作。通过以上对手部的分析真空式具有结构简单质量轻不损伤工件使用方便不影响机械手的正常工作等优点。而且满足所设计机械手的要求，所以选用真空式吸盘。真空吸盘机构如图.所示。图.吸盘机构图手臂结构的选择手臂是机械手的主要部分，是支撑手腕手指和工件并使它们运动的机构。圆柱坐标式机械手有五个基本动作手臂水平回转手臂伸缩手臂上下手臂回转动作手爪夹紧动作。圆柱式机械手的特点是在垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可做上下直线运动和水平面内做圆弧状的左右摆动。球坐标式机械手球坐标式机械手是种自由度较多，用途较广的机械手。它的工作范围包括个旋转运动二个旋转运动二个旋转运动加个直线运动。球坐标式机械手可实现八个动作手臂上下动作，即俯仰动作手臂左右动作，即回转动作手臂前后动作，即伸缩动作手腕上下弯曲手腕左右摆动手腕旋转运动手爪夹紧动作机械手的整体移动。球坐标式机械手的特点是将手臂装在枢轴上，枢轴又装在叉形架上，能在垂直面内作圆弧状上下俯仰动作，它的臂可作伸缩，横向水平摆动，还可以上下摆动，工作范围和人的手类似。它的特点能能自动选择最合理的动作路线。所以工作效率高。另外由于上下摆动，它的相对体积小，动作范围大。关节式机械手关节式机械手是种适用于靠近机体操作传动型式。它像人手样有肘关节，可以实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄的空间工作。关节式机械手，早在四十年代就在原子能工业中得到应用，随后在开发海洋中应用，有定的发展前途。关节式机械手有大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动。它还具有上肢结构，可实现近似于人手操作的机能。为具有近似人手的操作机能，需要研制最合适的结构。机械手型式的选择首先是从满足它的运动要求方面进行考虑，然后从机械手的复杂程度以及经济情况等方面来考虑。本设计中的机械手主要动作为机械手手臂的左右移动，升降移动和机械手的整体旋转。真空,吸盘,机构,设计,毕业设计,全套,图纸大学毕业论文学院学院班级机械姓名学号目录摘要关键词第章引言.研究或设计的目的和意义.研究或设计的国内外现状和发展趋势国内外发展现状和发展趋势国内外机械手的发展现状和发展趋势第章机械手结构分析与方案确定.机械手的分类直角坐标式机械手圆柱坐标式机械手球坐标式机械手关节式机械手.机械手的组成.机械手各部分的分析与选择手部的选择手臂结构的选择机座结构的选择.执行机构的工作原理第章驱动系统的分析与选择.驱动系统的分析与选择.机械手驱动系统的控制设计.气动元件选取及工作原理气源装置执行元件控制元件辅助元件真空发生器吸盘第四章控制系统的简介.控制系统的组成结构.控制系统的性能要求.传感器的选择位置检测装置滑觉传感器.控制系统的选型及控制原理控制系统设计的基本原则种类及型号选择第五章总结与展望参考文献致谢摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物分拣物品代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造冶金电子轻工和原子能等部门。本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软硬件各自的特点并进行互补优化。对真空上料机械手的整体结构执行结构驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择的控制单元来完成系统功能的初始化机械手的移动真空吸取等功能。通过以上部分的工作，得出了经济型实用型高可靠型真空上料机械手的设计方案，对其他经济型控制系统的设计也有定的借鉴价值。关键词机械手真空上料自动化第章引言.研究或设计的目的和意义本文主要针对生产线上的自动化设计了个真空吸盘上料机械手，实现生产的自动化。该机械手选用直线坐标型，利用气缸的往复运动与真空吸盘的吸合，实现机械手的伸缩，取放等动作驱动系统采用气压驱动，实现了伸缩取放等动作。控制系统采用控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。系统设有报警功能，当机械手出现故障时，能及时报警。意义伴随着机电体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是机械手系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识它能部分地代替人工操作能按照生产工艺的要求，遵循定的程序时间和位置来完成工件的传送和装卸广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件，采用控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。可以简化控制线路，节省成本，进步提高劳动生产率。.研究或设计的国内外现状和发展趋势国内外发展现状和发展趋势自问世以来，经过多年的发展，在美德日等工业发达国家已成为重要的产业之。世界总销售额不断上升生产厂家不断涌现品种不断翻新。产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前，世界上有多个厂家生产，较有名的美国通用电气莫迪康公司日本三菱富士欧姆龙松下电工等德国西门子公司法国施耐德公司韩国三星公司等。我国的产品的研制和生产经历了三个阶段顺序控制器以微处理器为主的工业控制器以微处理器为主的可编程序控制器以后。在对外开放政策的推动下，国外产品大量进入我国市场，部分随成套设备进口。随着不断的学习与不断开拓的精神，现在，我国自主生产的在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。的发展趋势产品规模向大小两个方向发展大点数达点位为微处理器多并行工作大容量存储器扫描速度高速化。小由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。在闭环过程控制中应用日益广泛不断加强通讯功能新器件和模块不断推出高档的除了主要采用以提高处理速度外，还有带处理器的或的智能模块高速计数模块远程模块等专用化模块。编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图功能图语句表等编程语言，亦有高档的指令系统。发展容错技术采用热备用或并行工作多数表决的工作方式。追求软硬件的标准化。国内外机械手的发展现状和发展趋势目前，国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川松下不二越川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的瑞典的。我国机械手起步于世纪年代初期，经过多年发展，大致经历了个阶段年代萌芽期，年代的开发期和年代的应用化期。在我国，机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。在国际强手面前，国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给机械手产业发展注入新的动力。机械手的发展趋势随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，机械手已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事医疗卫生食品加工生活服务等领域机械手的应用也越来越多。在未来几年，传感技术，激光技术，工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域，这些技术会使机械手的应用更为高效，高质，运行成本低。据猜测，今后机器人将在医疗保健生物技术和产业教育救灾海洋开发机器维修交通运输和农业水产等领域得到应用。第章机械手结构分析与方案确定机器手的执行结构是机械手赖以实现各种运动的实体。执行机构的布局类型直接影响到机械手的工作性能。.机械手的分类机械手的基本型式较多，按手臂的坐标型式而言，主要有四种基本型式直角坐标式圆柱坐标式球坐标式和关节式。下面就各型式机械手作简单的分析对比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与传送带配合使用的种机械手。它的手臂