1、“.....实践证明,工业机械手可以代替人的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期,频繁,单调的操作,采用机械手是有效的此外,它还能在高温,低温,深水,宇宙,放射性和其他有毒,污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。.设计问题的提出在生产实践中,常常需要将上料加工卸料等工序进行合理的安排,组成条自动流水加工线。但在流水线上加工时,需要许多工人搬运工件,有时劳动强度较大。当生产效率很高时,为了减少工人数量,改善工人的劳动条件,提高劳动生产率这就需要使自动线上工件搬运自动化。于是针对这问题就提出了要研制种搬运机械手来代替工人实现工件的搬运上线,并且能满足定位和重复定位精度。用搬运机械手来代替工人搬运工件可以减轻工人的劳动强度,减少自动线上的工人数目,同时也提高了生产效率并且精度也得到了保障。而事实上,在生产领域真正用来加工的时间般不大于整个生产时间的,大部分时间是用在了工件的搬运装夹等辅助工序上......”。
2、“.....第章机械手的总体设计.机械手的组成及各部分关系概述机械手由三大部分机械部分传感部分控制部分六个子系统驱动系统机械结构系统感受系统机器人环境交互系统人机交互系统控制系统组成。机械结构系统机器人的机械结构又主要包括末端操作器手腕手臂机身立柱。驱动系统驱动器是把从动力源获得的能量变换成机械能,使机器人各关节工作的装置,常见的驱动形式有步进电机驱动直流电机驱动交流电机驱动液压驱动气压驱动以及近些年出现的些特殊的新型驱动例如超声波驱动磁致伸缩驱动静电驱动等。控制系统机器人的控制方式多种多样,根据作业任务不同,主要可分为点位控制方式连续轨迹控制方式力力矩控制方式和智能控制方式。.机械手的设计分析设计要求生产线上搬运工件原由人工完成,劳动强度大生产效率低。为了提高生产线的工作效率,降低成本,使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术,设计用台搬运机械手代替人工工作......”。
3、“.....总体设计任务分析结构形式的设计机械手常见的运动形式有直曲轴,搬运,机械手,毕业设计,全套,图纸机械设计制造及其自动化摘要随着科学技术的发展和自动化生产线在企业产品生产中的广泛应用,机械手作为自动化生产线的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。尤其是随着机械结构的优化,气动液压技术的成熟,控制元件的发展和控制方式的不断改进和创新,机械手的动作精确性控制灵活性和工作可靠性得到了明显的改善。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度提高工作效率和质量降低生产成本上做出了突出贡献,机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题是个机电结合较为紧密的实用性项目,文中对的应用机械结构的设计控制方法的选择等方面进行了必要的探讨。最后,总结了全文,指出了机械手的改进措施应用前景和发展方向。关键字机械手,液压驱动,可编程控制,目录第章绪论.工业机器人机械手的概述工业机器人的发展工业机器人的分类工业机械手的应用.设计问题的提出第章机械手的总体设计......”。
4、“.....机械手的设计分析设计要求总体设计任务分析总体方案拟定第章机械手结构的设计分析.末端操作器的设计分析末端操作器的概述末端操作器结构的设计分析.手腕的设计分析.手臂的设计分析.机身和机座的设计分析第章机械手各部件的载荷计算.设计要求分析.手指夹紧机构的设计手指夹紧机构载荷的计算.手臂伸缩机构载荷的计算.手臂俯仰机构载荷的计算.手腕摆动机构载荷力矩的计算.机身摆动机构载荷力矩的计算.初选系统工作压力第章机械手各部件结构尺寸计算及校核.手指夹紧机构结构尺寸的确定.手腕摆动机构的确定.机身摆动机构的确定.强度校核.弯曲稳定性校核第章液压系统的设计.液压缸或液压马达所需流量的确定.液压缸或液压马达主要零件的结构材料及技术要求缸体缸盖活塞活塞杆液压缸的缓冲装置液压缸的排气装置.制定基本方案基本回路的选择.液压元件的选择液压泵的选择液压泵所需电机功率的确定液压阀的选择液压辅助元件的选择原则油箱容量的确定液压原理图结论参考文献致谢附录图纸列表第章绪论.工业机器人机械手的概述工业机器人的发展年,美国人......”。
5、“.....首次提出了“工业机器人”的概念。年,被誉为“工业机器人之父”的.创建了世界上第个机器人公司公司,并参与设计了第台机器人。与此同时,另家美国公司业开始研制工业机器人,即机器人,它主要用于机器之间的物料搬运。年月,在伊利诺斯工学院召开了全美第届工业机器人会议。日本机器人的发展,经过了世纪年代的摇篮期年代的实用化时期以及年代的普及提高期个基本阶段。在年,日本东京机械贸易公司首次从美国公司引进机器人。般取。经过计算可得如下结果.机身摆动机构载荷力矩的计算臂部回转运动驱动力矩,应根据启动时产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。回转动时,由于起动过程中不是等加速运动,所以最大驱动力矩比理论上平均值大些,计算时般取.倍。计算时还要考虑液压马达的机械效率,驱动力矩按下式计算式中摩擦力矩包括各支承处的摩擦力矩起动时惯性力矩,般按下式计算其中臂部对其回转轴线的转动惯量速度变化量回转运动起动或制动所需的时间,般为。对轻载低速运动部件取小值,对重载高速部件取大值,行走机械般取。在计算臂部部件的转动惯量时......”。
6、“.....分别求出各简单零件的转动惯量。若零部件沿臂部伸缩运动方向上的轴向尺寸与其重心到回转轴线的距离比值不超过二分之时,般可把它当作质点来计算,这样简化计算的误差不超过。经过计算可得如下结果.初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷定的情况下,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济反之,压力选得太高,对泵缸阀等元件的材质密封制造精度也要求很高,必然要提高设备成本。般来说,对于固定的尺寸不太受限制的设备,压力选低些,行走机械重载设备压力要选得高些。选择可参考下两表表按载荷选择工作压力载荷工作压力.时,导向套滑动面长度。为了减少加工难度,般液压缸缸筒长度不应大于内径的倍。根据以上原则并联系实际工况取夹紧液压缸缸筒长度。缸筒是液压缸中最重要的零件,它承受液体作用的压力,其臂厚需进行计算。活塞杆受轴向压缩负载时,为避免发生纵向弯曲,还要进行压杆稳定性验算......”。
7、“.....大多数属薄壁微,即时,其最薄处的壁厚用材料力学薄壁圆筒公式计算壁厚,即式中缸筒内最高工作压力缸筒材料的许用应力,由下式可计算式中材料的抗拉强度,查机械手册得安全系数,当时般取当时,称为厚壁筒,高压缸的缸筒大都属于此类。计算可得夹紧液压缸壁厚。.手臂伸缩机构结构尺寸的确定手臂伸缩机构采用的双作用活塞缸,由上章已知其载荷力大小。考虑本机械手工作要求的特殊情况,本设计采用悬臂式四自由度的机械手,简图下所示图机械手结构简图自由度具体分配如下手臂回转自由度。拟采用摆动油缸来实现,摆动缸的动片与缸体相连接,通过油液带动叶片转动,与之相连的缸体也发生转动,从而实现机身的回转。其行程角度靠挡块和限位行程开关来调整。手臂俯仰自由度。机器人的手臂俯仰运动,般采用活塞油气与连杆机构联用来实现。设计中拟采用单活塞杆液压缸来实现,缸体采用尾部耳环与机身连接,而其活塞杆的伸出端则与手臂通过铰链相连。其行程大小靠挡块和限位行程开关来调整。手臂伸缩自由度。由于油缸或气缸的体积小,质量轻,因而在机器人手臂结构中应用较多......”。
8、“.....其伸缩行程大小靠挡块和限位行程开关来调整。手腕回转自由度。拟采用摆动液压缸来实现。当注入压力油时,油压推动动片连同转轴起回转。因为动片是固定在转轴上的,故动片转动时,转轴也随着其起转。而末端操作器与转轴是固定在起的,故转轴转手部便起转,从而实现手腕的回转运动。其行程角度靠挡块和限位行程开关来调整。第章机械手结构的设计分析.末端操作器的设计分析末端操作器的概述工业机器人的末端操作器是机器人直接用于抓取握紧吸附专用工具等进行操作的部件,根据被操作工件的形状尺寸重量材质及表面形态各有不同,其形式也多种多样,大部分末端操作器的结构是根据特定的工件专门加工的,常用的有四类夹钳式取料手吸附式取料手专用操作器及转换器仿生多指灵巧手。夹钳式取料手是工业机器人最常用的种末端操作器形式,在流水线上应用广泛。它般由手指驱动机构传动机构连接与支承元件组成,工作机理类似于常用的手钳。吸附式取料手靠吸附力取料,根据吸附力的不同分为气吸附和磁吸附两种。吸附式取料手应用于大平面单面接触无法抓取易碎玻璃磁盘微小不易抓取的物体......”。
9、“.....故在此不多做介绍。末端操作器结构的设计分析根据发动机曲轴结构特点,本次设计的机械手的末端操作器宜采用夹钳式取坐标型圆柱坐标型球坐标极坐标型关节型回转坐标型平面关节型五种。圆柱坐标型是由三个自由度组成的运动系统,工作空间为圆柱形,它与直角坐标型比较,在相同的空间条件下,机体所占体积小,而运动范围大。直角坐标型,其运动部分的三个相互垂直的直线组成,其工作空间为长方体,它在各个轴向的移动距离可在坐标轴上直接读出,直观性强,易于位置和姿态的编程计算,定位精度高,结构简单,但机体所占空间大,灵活性较差。球坐标型,它由两个转动和个直线组成,即个回转,个俯仰和个伸缩,其工作空间图形唯球体,它可以做上下俯仰动作并能够抓取地面上的东西或较低位置的工件,具有结构紧凑工作范围大的特点,但是结构比较复杂。关节型,这种机器人的手臂与人体上肢类似,其前三个自由度都是回转关节,这种机器人般由和大小臂组成,立柱与大臂间形成肘关节,可使大臂作回转运动和使大臂作俯仰运动,小臂作俯仰摆动......”。
A0总装图.dwg
(CAD图纸)
A1工作示意图.dwg
(CAD图纸)
A1手臂.dwg
(CAD图纸)
A1手部.dwg
(CAD图纸)
A2俯仰机构.dwg
(CAD图纸)
A3法兰.dwg
(CAD图纸)
A3俯仰缸活塞杆.dwg
(CAD图纸)
设计说明书.doc