气动机械手设计内含计算步骤及尺寸装配图等等
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气动机械手-设计说明书海黄和紫檀哪个更有价值怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网北京十里河古玩市场,美不胜收的各类手串让记者美不胜收。
“黄花梨和紫檀是数一数二的好料,市场认可度又高,所以我们这里专注做这两种木料的手串。
”端木轩的尚女士向记者引见说。
海黄紫檀领风骚手串是源于串珠与手镯的串饰品,今天曾经演化为集装饰、把玩、鉴赏于一体的特征珍藏品。
怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网“目前珍藏、把玩木质手串的人越来越多,特别是海黄和印度小叶檀最受藏家追捧,有人把黄花梨材质的手串叫做腕中黄金。
”纵观海南黄花梨近十年的价钱行情,不难置信尚女士所言非虚。
一位从事黄花梨买卖多年的店主夏先生通知记者,在他的记忆中,2000年左右黄花梨上等老料的价钱仅为60元/公斤,2002年大量收购时,价格也仅为2万元/吨左右,而往常,普通价钱坚持在7000-8000元/公斤,好点的1公斤料就能过万。
“你看这10年间海南黄花梨价钱涨了百余倍,都说水涨船高,这海黄手串的价钱自然也是一路飙升。
”“这串最低卖8000元,能够说是我们这里海黄、小叶檀里的一级品了,普通这种带鬼脸的海黄就是这个价位。
”檀梨总汇的李女士说着取出手串让记者感受一下,托盘里一串直径2.5mm的海南黄花梨手串熠熠生辉,亦真亦幻的自然纹路令人入迷。
当问到这里最贵的海黄手串的价钱时,李女士和记者打起了“太极”,几经追问才通知记者,“有10万左右的,普通不拿出来”。
同海南黄花梨并排摆放的是印度小叶檀手串,价位从一串三四百元到几千元不等。
李女士引见说,目前市场上印度小叶檀原料售价在1700元/公斤左右,带金星的老料售价更高,固然印度小叶檀手串的整体售价不如海黄手串高,但近年来有的也翻了数十倍,随着老料越来越少,未来印度小叶檀的升值空间很大。
“和海黄手串比起来,印度小叶檀的价钱相对低一些,普通买家能消费得起。
”正说着店里迎来一位老顾客,这位顾客通知记者,受经济条件所限,他是先从1000元以内的小叶檀手串玩起,再一步一步升级的。
目录气动机械手及继电器控制系统设计 (2)第一章绪论 (2)1.1 气动机械手概述 (2)1.2 机械手的组成和分类 (3)1.2.1 机械手的组成 (3)1.2.2 机械手的分类 (3)1.3课题的提出及主要任务 (5)第 2 章继电器硬件系统设计 (6)2.1 系统分析 (6)2.2方案确定 (7)2.3元器件介绍 (7)第三章软件系统设计 (12)3.1控制方案的确定 (12)3.2 工作过程 (14)第四章调试过程 (17)第五章设计总结 (21)第六章附图 (23)6.1 三维零件图: (23)6.2 三维装配图: (24)第七章参考文献 (26)气动机械手及继电器控制系统设计第一章绪论1.1 气动机械手概述气动机械手由操作机(机械本体)、控制器、驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机械手是模仿着人手的部分动作,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。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率: 可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产; 尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。
因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用. 机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。
随看工业技术的发展,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。
河南科技学院2012届本科毕业论文(设计)论文题目:气动机械手的设计及其PLC控制系统学生姓名:周文涛所在院系:机电学院所学专业:机械设计制造及其自动化导师姓名:安爱琴完成时间:2012年 5月 10日摘要本文设计了一种气动搬运机械手,其控制部分采用PLC控制系统。
论文首先对气动机械手的功能进行分析,确定了总体方案,并设计了驱动系统原理图。
由设计参数对机械手的主要组成部分进行选型,并对其进行三维建模,用于演示其工作原理。
然后,根据控制要求,对PLC进行了选型,编写出了控制系统的梯形图程序,并绘制出了硬件接线图。
关键词:机械手,PLC,气压传动AbstractKeywords: Manipulator,PLC,Pneumatic Transmission目录1 绪论由于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域的需要,能代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化、,在有害环境下操作以保护人身安全的机械手得到了广泛的应用。
机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一,它可以根据各种自动化设备的工作需要,按照预定的控制程序动作。
因此,在机械加工、冲压、锻造、铸造、装配和热处理等生产过程中被广泛用来搬运工件,借以减轻工人的劳动强度;也可以自动取料、上料、卸料和自动换刀的功能,气动机械手是机械手的一种,它具有结构简单,重量轻,动作迅速、平稳、可靠和节能等优点。
机械手技术涉及到力学、机械学、液压气压传动、自动控制、传感器和计算机等多学科领域,是一门跨学科的综合技术。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程的多功能机器,它有多自由度,可代替人的劳动,以便在复杂、恶劣的环境中工作。
1.1 设计背景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适应各种复杂环境的能力,在国民经济领域中有着广阔的发展和应用前景。
气动搬运机械手的机械结构设计作者:史桂福来源:《时代汽车》 2017年第15期摘要:气动搬运机械手在生产工作中的运用,提高了生产自动化程度和机械化水平,解放了劳动力,保证了人身安全。
基于大量的文献资料以进一步优化机械结构为目的,提出气动搬运机械手机械结构总体设计方案,具体探讨手部结构、手腕结构、气压系统等细部设计,为今后的设计工作提供借鉴。
关键词:机械结构;机械手;驱动力;工作原理;手腕1气动搬运机械手机械结构设计总体方案按照机械手臂运行形式及其组合的不同,气动搬运机械手形式可分为圆柱座标式、直角座标式、关节式、球座标式等几种形式。
在此,以圆柱座标式的气动搬运机械手为研究对象,其机械结构总体设计如图1。
从图1可以看出,本气动搬运机械手主要包括手部、手腕、手腕回转气缸、手臂、手臂伸缩气缸、底座、立柱、立柱升降气缸、立柱回转气缸、基体等部分,有手臂升降、手腕回转、手臂伸缩等多个自由度运动。
2气动搬运机械手结构的细部设计2.1 手部结构设计(1)机械部分。
本气动搬运机械手采用夹持式结构的手部结构,手部结构采用齿轮齿条式的传力机构,工件基本设计成圆柱形,手指设计成V型。
(2)工作原理。
手部机械工作原理是通过齿轮齿条的相互配合运动实现手爪的张开、闭合等功能。
其中,齿轮安装在手爪上,齿条安装在活塞杆上。
当活塞杆向下移动时,带动齿条一同向下运动,用于控制手部动作,右齿轮逆时针旋转,左齿轮顺时针旋转,此时手指张开;反之,当活塞杆向上移动时,手指闭合。
(3)相关计算。
手部机械动作实现以夹紧力(N)和驱动力(F)为支持,要想顺利实现手部动作,对夹紧力和驱动力进行设计是必要的。
确定相关参数后,将具体数值代入公式中,得到具体的计算结果:夹紧力的计算公式:N≥KIK2K3G驱动力的计算公式:F=2bN/R本机械手手部工件重量是5gk,手爪角度是120°,b取值120mm,R取值24mm,K,安全系数取值1.5。
通用上下料气动机械手结构设计1. 引言气动机械手的应用越来越广泛,特别是在现代自动化生产线上,经常需要进行物料的上下料操作。
对于那些需要频繁上下料的生产线来说,使用气动机械手可以极大地提高生产效率。
因此,对于气动机械手的结构设计和性能优化具有重要的意义。
本文将介绍一种通用的上下料气动机械手结构设计,并对设计方案进行详细讲解。
该设计方案具有较高的通用性和可靠性,适用于各种不同的生产线。
2. 设计方案2.1 总体结构该气动机械手主要由以下部分组成:•履带•手臂•爪子•气源系统其中,手臂和爪子通过两个关节连接,可以实现360度的旋转和上下运动。
同时,手臂和爪子的长度可以根据不同的生产线要求进行调整。
履带可以根据不同的生产线场地要求进行更换,以适应不同的地形。
2.2 手臂结构手臂结构由两个关节组成,可以分别实现水平方向和垂直方向的运动。
关节的设计采用了球面联轴器,可以实现较大的角度范围内的旋转。
在关节处采用了弹簧缓冲机构,可以减小机械手在运动过程中的震动和冲击。
手臂的材料选择采用了航空铝合金,具有较高的强度和轻量化的特点。
同时,在航空铝合金上采用了严格的表面处理和磨光,可以大大提高机械手的表面硬度和耐腐蚀性。
2.3 爪子结构爪子结构采用了气动夹爪,可以根据需要自由开合。
在夹爪内部采用了弹簧缓冲机构,可以减小夹爪在夹取物料时的冲击力,保证物料的安全性。
爪子材料采用了弹性优良的合金钢,可以大大提高夹爪的使用寿命。
2.4 气源系统气源系统主要由气源、调压器、滤波器、气管和控制阀组成。
气源和调压器的选型需要考虑机械手的使用场地和工作要求,以确定气源稳定性和调压器的性能指标。
滤波器的作用是过滤气源中的杂质和水分,从而保证气源的稳定性和纯度。
气管的材料选择需要考虑机械手的使用环境和工作场地,以确保气管的强度和耐腐蚀性。
控制阀的设计采用了电磁控制阀,可以对机械手的动作进行精确控制。
控制阀的选型需要考虑机械手的运动速度和精度,以确定控制阀的参数和性能。
气动机械手的设计目录摘要 (3)第一章前言1.1机械手概述 (4)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1机械手的组成.......................................41.2.2机械手的分类.......................................6 第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度.............................. 82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 82.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92.6机械手的控制方案设计...................................92.7机械手的主要参数.......................................92.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.........................................113.1.1手指的形状和分类.................................113.1.2设计时考虑的几个问题.............................143.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度.......................................... 194.2手腕的驱动力矩的计算.................................. 194.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 204.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................22 第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................235.1.1尺寸设计.........................................235.1.2尺寸校核.........................................245 .1 .3导向装置.......................................255 .1 .4平衡装置.......................................255.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................265.2.1尺寸设计.........................................26.5.2.2尺寸校核.........................................265.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................275.3.1尺寸设计.........................................275.3.2尺寸校核.........................................27第六章机械手的PLC控制设计...................................276.1可编程序控制器的选择及工作过程.........................276.1.1可编程序控制器的选择.............................276.1.2可编程序控制器的工作过程.........................276.2可编程序控制器的使用步骤...............................23 第七章结论....................................................24 致谢...........................................................29 参考文献.......................................................30 专业相关的资料.................................................31摘要在设计机械手臂座的时候,用两个电机提供动力。
气动机械手设计(本科毕业论文)摘要随着现代智能制造技术的不断发展,机械手已经成为现代自动化生产中重要的组成部分。
其中,气动机械手作为一种新型机械手,具有操作简单,成本低廉等优点,在各种领域中得到了广泛应用。
本文针对气动机械手的设计和制造,探究了气动机械手的性能和操作特点,通过对机械手的结构设计和关键部件的选用,实现了气动机械手的开发和制造。
关键词:气动机械手;设计;制造;性能;操作特点AbstractWith the continuous development of modern intelligent manufacturing technology, the mechanical arm has become an important part of modern automated production. Among them, the pneumatic mechanical arm, as a new type of mechanical arm, has the advantages of simple operation and low cost, and has been widely used in various fields. This paper aims to explore the performance and operation characteristics of pneumatic mechanical arms through the design and manufacturing of pneumatic mechanical arms. By selecting the structure design ofthe mechanical arm and the key components, we have achieved the development and manufacturing of pneumatic mechanical arms.Keywords: pneumatic mechanical arm; design; manufacturing; performance; operation characteristics一、引言随着现代工业的快速发展,机械手已成为自动化生产中不可或缺的设备。
毕业设计(论文)课题名称:气动机械手的设计专业班级:学生姓名:指导教师:201 年月目录摘要 (4)第一章前言1.1机械手概述 (5)1.2机械手的组成和分类 (5)1.2.1机械手的组成.......................................41.2.2机械手的分类.......................................6 第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度.............................. 82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 82.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92.6机械手的控制方案设计...................................92.7机械手的主要参数.......................................92.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.........................................113.1.1手指的形状和分类.................................113.1.2设计时考虑的几个问题.............................143.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度.......................................... 194.2手腕的驱动力矩的计算.................................. 194.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 204.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................22 第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................235.1.1尺寸设计.........................................235.1.2尺寸校核.........................................245 .1 .3导向装置.......................................255 .1 .4平衡装置.......................................255.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................265.2.1尺寸设计.........................................26.5.2.2尺寸校核.........................................265.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................275.3.1尺寸设计.........................................275.3.2尺寸校核.........................................27第六章机械手的PLC控制设计...................................276.1可编程序控制器的选择及工作过程.........................276.1.1可编程序控制器的选择.............................276.1.2可编程序控制器的工作过程.........................276.2可编程序控制器的使用步骤...............................23 第七章结论....................................................24 致谢...........................................................29 参考文献.......................................................30 专业相关的资料.................................................31摘要在设计机械手臂座的时候,用两个电机提供动力。
四个自由度气动机械手结构设计四个自由度气动机械手是一种具有四个独立运动自由度的机械手,常用于工业生产线上的自动化操作。
它采用了气动驱动技术,能够在高速下快速、准确地完成各种复杂任务。
在这篇文章中,将介绍四个自由度气动机械手的结构设计。
四个自由度气动机械手一般由基座、转台、前臂、前臂臂杆以及末端执行器等主要部件组成。
其中,基座是机械手的支撑部分,承载机械手的整体结构;转台是机械手的第一旋转关节,使机械手能够在水平面上进行转动;前臂是机械手的第二旋转关节,使机械手能够在竖直方向上进行旋转;前臂臂杆是机械手的伸缩部分,通过伸缩前臂臂杆,可以使机械手的工作范围更加灵活;末端执行器是机械手的最后一个关节,通过末端执行器可以实现机械手的精确定位和抓取动作。
在四个自由度气动机械手的设计中,需要考虑以下几个方面:结构刚度、重量、精度和可靠性。
首先,结构刚度是机械手设计的重要指标之一、为了保证机械手在高速运动中不产生振动和形变,需要采用合适的结构材料和设计参数,提高机械手的整体刚度。
其次,重量是机械手设计的另一个重要指标。
较轻的机械手可以提高其加速度和速度,使其能够更快地完成任务。
因此,在设计中需要尽量减小机械手的自重,采用轻量化的材料。
第三,精度是机械手设计的关键要素之一、在一些需要高精度定位和抓取的任务中,机械手需要具备较高的精度。
在设计中,需要合理选择驱动器、传感器和控制系统,以确保机械手的精确定位和抓取动作。
最后,可靠性是机械手设计的关键要素之一、机械手在工作过程中需要承受较大的负载和惯性力,因此需要采用可靠的结构和驱动系统,以保证机械手在长时间工作中不发生故障。
总结而言,四个自由度气动机械手的结构设计涉及结构刚度、重量、精度和可靠性等多个方面。
在设计过程中,需要综合考虑这些因素,选择合适的驱动器、传感器和控制系统,以实现机械手的高速、准确和可靠的运动。
这样的机械手在工业生产线上能够提高生产效率,实现自动化操作。
说明书设计题目:气动机械手系统设计专业年级: 2011级机械制造及其自动化学号: ********* 姓名:指导教师、职称:2015 年 05 月 27 日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 .......................................................... - 1 -1.1 本课题的目的和意义 ............................................ - 1 -1.2 本课题研究的主要内容、预期结果、关键问题和相关发展趋势 ........ - 1 -1.2.1 本课题研究的主要内容 .................................... - 1 -1.2.2 预期设计结果 ............................................ - 1 -1.2.3 关键问题 ................................................ - 1 -1.2.4 相关发展趋势 ............................................ - 2 -1.3 本课题的设计方法 .............................................. - 2 -1.4 系统功能说明 .................................................. - 3 - 第二章机械手气动系统设计 ............................................ - 4 -2.1 明确机械手的工作要求 ......................................... - 4 -2.1.1 气动机械手结构示意图分析 ................................ - 4 -2.1.2 工作要求 ................................................ - 5 -2.1.3 运动要求 ................................................ - 5 -2.1.4 动力要求 ................................................ - 5 -2.2 设计气动控制回路 ............................................. - 5 -2.2.1 列出气动执行元件的工作程序 .............................. - 5 -2.2.2 作X-D线图,写出执行信号的逻辑表达式 .................... - 6 -2.2.3 画出系统的逻辑原理图 .................................... - 7 -2.2.4 画出系统的气动回路原理图 ................................ - 7 - 第三章气缸及气动元件设计 ........................................... - 10 -3.1 手臂回转、伸缩、夹紧、升降气缸的设计 ........................ - 10 -3.3.1 确定气缸类型 ........................................... - 10 -3.3.2 气缸内径计算 ........................................... - 10 -3.3.3 选择气缸 ............................................... - 11 -3.3.4 验算气缸力的大小 ....................................... - 11 -3.3.5 活塞杆直径d的校核 ..................................... - 12 -3.3.6 耗气量计算 ............................................. - 13 -3.2 选择气动控制元件 ............................................ - 14 -3.2.1 选择主控气动换向阀 ..................................... - 14 -3.2.2 选择行程阀 ............................................. - 14 -3.2.3 选择手控换向阀 ......................................... - 15 -第四章机械手控制系统的设计 ......................................... - 16 -4.1 控制系统分析 ................................................ - 16 -4.1.1 总体控制要求 ........................................... - 16 -4.1.2 PLC机械手的动作分析.................................... - 16 -4.1.3 系统硬件配置 ........................................... - 17 -4.2 系统变量定义及分配表 ........................................ - 17 -4.2.1 输入/输点数分配 ........................................ - 17 -4.2.2 输入/输出点地址分配 .................................... - 18 -4.2.3 系统接线图 ............................................. - 18 -4.2.4 PLC外围接线图.......................................... - 19 -4.3 控制系统程序设计 ............................................ - 20 -4.3.1 控制程序流程图设计 ..................................... - 20 -4.3.2 程序设计(梯形图) ..................................... - 21 - 第五章 PLC机械手的程序调试.......................................... - 28 -5.1 系统调试及结果分析 .......................................... - 28 -5.1.1 PLC程序调试及解决的问题................................ - 28 -5.1.2 PLC与上位机联调........................................ - 28 -5.1.3 结果分析 ............................................... - 28 - 第六章设计总结 ..................................................... - 30 - 参考文献 ............................................................ - 31 - 致谢词 .............................................................. - 32 -摘要机械手是模仿着人手的部分动作,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。
陕西理工学院毕业设计说明书题目:气动机器人的结构设计系别: 机械工程学院专业班级:000姓名: 000学号:指导教师: 000职称:二〇一0年五月二十日目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1。
1工业机械人概述 (1)1。
2机械手的分类 (3)1.2.1 按用途分 (4)1.2.2 按驱动方式分 (4)1.2.3 按控制方式分 (5)1.3气动机械手的设计要求 (5)1。
4机械手的系统工作原理及组成 (6)1.5 本课题研究的意义 (8)1.6本课题的设计任务 (8)2机械手的整体设计方案 (10)2.1机械手的坐标形式与自由度 (11)2。
2机械手的手部结构方案设计 (12)2。
3机械手的手腕结构方案设计 (12)2。
4机械手的手臂结构方案设计 (12)2。
5机械手的驱动方案设计 (12)2。
6机械手的控制方案设计 (12)2。
7机械手的主要技术参数 (12)3手部结构设计 (15)3.1手指的形状和分类 (15)3。
2设计时考虑的几个问题 (15)3。
3手部夹紧气缸的设计 (16)4手腕结构设计 (20)4。
1手腕的自由度 (20)4.2手腕的驱动力矩的计算 (20)4。
2.1手腕转动时所需的驱动力矩 (20)4.2。
2回转气缸的驱动力矩计算 (22)4。
2。
3手腕回转缸的尺寸及其校核 (23)5手臂各气缸的尺寸设计与校核 (26)5.1 气缸的尺寸设计与校核 (26)5.1.1手臂伸缩气缸的尺寸设计 (26)5.1.2尺寸校核 (26)5.1。
3导向装置 (27)5.1.4平衡装置 (27)5.2升降气缸的尺寸设计与校核 (27)5。
2.1尺寸设计 (28)5。
2.2尺寸校核 (28)5。
3回转气缸的尺寸设计与校核 (29)5。
3.1尺寸设计 (29)5.3。
2尺寸校核 (29)6气动系统设计与PLC控制系统设计 (31)6.1气动系统的设计 (31)6。
2 机械手的PLC控制系统设计 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)气动机器人的结构设计摘要本次课题研究的主要目的是提高生产过程中的自动化程度和改善劳动条件,避免人身事故,同时也可以减轻人力,并便于有节奏的生产,整体改进生产效率.本文简要介绍了工业机器人的概念,以及其在国内外的研究现状.另外介绍了机械手硬件和软件的组成,即机械手各个部件的整体尺寸设计以及气动技术的特点.除此之外本文还对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的坐标形式和自由度,以及机械手的技术参数。
气动机械手设计-内含计算步骤及尺寸装配图等等————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:毕业设计(论文)课题名称:气动机械手的设计专业班级:学生姓名:指导教师:201 年月目录摘要..........................................................4第一章前言ﻫ 1.1机械手概述...............................................5 1.2机械手的组成和分类.............................. (5)1.2.1机械手的组成.......................................41.2.2机械手的分类.......................................6第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度..............................82.2机械手的手部结构方案设计.............................. 8 2.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 92.4机械手的手臂结构方案设计...............................92.5机械手的驱动方案设计...................................92.6机械手的控制方案设计...................................9 2.7机械手的主要参数.......................................9 2.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构.........................................113.1.1手指的形状和分类.................................113.1.2设计时考虑的几个问题.............................143.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度....................................... (19)4.2手腕的驱动力矩的计算..................................194.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 204.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................22第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................23 5.1.1尺寸设计.........................................235.1.2尺寸校核...................................... (2)45 .1 .3导向装置.......................................255 .1 .4平衡装置.......................................255.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................265.2.1尺寸设计.........................................26.5.2.2尺寸校核...................................... (26)5.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................275.3.1尺寸设计...................................... (27)5.3.2尺寸校核.........................................27 第六章机械手的PLC控制设计...................................276.1可编程序控制器的选择及工作过程.........................27 6.1.1可编程序控制器的选择.............................276.1.2可编程序控制器的工作过程.........................276.2可编程序控制器的使用步骤...............................23第七章结论....................................................24致谢........................................................ (29)参考文献.......................................................30 专业相关的资料.................................................31摘要在设计机械手臂座的时候,用两个电机提供动力。
左边一电机通过谐波减速器减速后,通过齿轮来控制手臂的回转,而手臂弯曲动作的动力,由右边一电机提供。
电机2同样也是通过谐波减速器减速后,通过一个长轴,把动力传到底部的小齿轮上,再由小齿轮与大齿轮的啮合,把动力传到那竖直的锥齿轮上,又通过锥齿轮之间的啮合,把动力与运动传递到横轴上,这样,再通过键连接,就能把动力传到那带轮上。
这样,带轮就以一定的速度不停的转,以给臂关节通过同步齿型带传递动力。
在设计臂关节结构时,我们用两个同步齿形带轮来传递动力,而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连,这样,就使轴与左半边相连的离合器转动。
在右半边为一电磁制动器,制动器的左半边与离合器的右半边相连,而且通过盘与上臂相连。
这时,当电磁铁通电时,制动器吸合,这时离合器也分开。
这样,上臂就停止在所要求的位置上了。
当电磁铁失电时,由于弹簧力的作用,把制动器推开,同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合,手臂恢复原有的运动。
注:机械手臂的运动范围手其结构的限制,在手臂的运动到达结构位置之前,必须使其自动停止。
机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。
手臂在极限位置自动停止,反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。
为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合,对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。
只有满足这个条件,离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。
这样手臂才能自动停止和反向动作!ﻫ方案二此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。
这里设计成中心轴不转动。
改在同步带轮处装两个轴承。
这样,带轮可自由转动,而不会影响轴,且把离合器的左半边加工在带轮上,这样,不仅可以缩小空间,而且可以提高强度。
其余与方案一相同。
关键词:机械手臂;极限位置;啮合;第一章前言1.1.工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作,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。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。
因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。
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 .机械手的组成和分类1.2.1.机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。
各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。
机械手组成方框图:1-1(一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。
1、手部:即与物件接触的部件。
由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。
手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。
回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。
平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。
手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。
而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。
传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
2、手腕:是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势) 3、手臂:手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。
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指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。