机械创新设计——机械手夹持器教学文稿
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2.2.1.1夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据,必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。
一般来说,加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷(惯性力或惯性力矩)以使工件保持可靠的加紧状态。
手指对工件的夹紧力可按下列公式计算:123N F K K K G≥ 2-1式中:1K —安全系数,由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0,取1.5;2K —工件情况系数,主要考虑惯性力的影响, 计算最大加速度,得出工作情况系数2K , 20.02/111 1.0029.8a K g =+=+=,a 为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值(m/s );3K —方位系数,根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定,手指与工件位置:手指水平放置 工件垂直放置; 手指与工件形状:V 型指端夹持圆柱型工件,30.5sin K fθ=,f 为摩擦系数,θ为V 型手指半角,此处粗略计算34K ≈,如图2.1图2.1G —被抓取工件的重量求得夹紧力NF ,123 1.5 1.002439.8176.75N F K K K Mg N==⨯⨯⨯⨯=,取整为177N 。
2.2.1.2驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式:2sin N FcF b a=式中:c —滚子至销轴之间的距离; b —爪至销轴之间的距离;a —楔块的倾斜角可得2sin 177286sin16195.1534N F b a F N c ⨯⨯⨯===o,得出F 为理论计算值,实际采取的液压缸驱动力'F 要大于理论计算值,考虑手爪的机械效率η,一般取0.8~0.9,此处取0.88,则:'195.15221.7620.88FF N η=== ,取'500F N = 2.2.1.3液压缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙张开,故为常开式夹紧装置,液压缸为单作用缸,提供推力:2=4F D p π推式中 D ——活塞直径 d ——活塞杆直径 p ——驱动压力,'FF =推,已知液压缸驱动力'F ,且'50010F N KN =< 由于'10F KN <,故选工作压力P=1MPa据公式计算可得液压缸内径:25.231D mm===根据液压设计手册,见表2.1,圆整后取D=32mm 。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 论文选题背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 论文的主要工作 (3)第二章夹持器的结构设计 (4)2.1 夹持器的研究现状 (4)2.2 夹持器设计方案 (6)第三章手腕的设计 (13)3.1 手腕的概述 (13)3.2 腕部的典型结构 (13)3.3 手腕确定 (14)第四章液压缸的设计 (15)4.1 液压缸的设计概述 (15)4.2 液压驱动力 (16)4.3 活塞行程 (16)4.4 液压缸的流量 (18)第五章液压控制系统设计 (19)5.1 油泵的选择 (19)5.2 液压元件的选择 (20)5.3 辅助元件选择 (21)5.4 系统液压图 (21)5.5 电磁铁动作顺序表 (22)5.6 液压控制原理图的步骤说明 (22)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (25)摘要现今,国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成,生产效率较低、劳动强度很大。
为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线建设成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产需要,本文通过利用机器人技术,将装卸机械手代替人工,从而来提高劳动生产率。
本机械手主要与数控加工设备组合形成生产线,实现加工过程(上料、下料、加工)的自动化与无人化。
本设计充分考虑机械手工作的环境和工艺流程的具体要求。
在满足工艺要求的基础上,尽可能的使结构简练,尽可能采用标准化、模块化的通用元配件,以降低成本,同时提高可靠性。
液压控制系统是由机械、电气、液压和微机控制等元件综合构成的工业自动化系统,是机械传动技术的一种重要形式,是机械与控制的重要结合点,经常出现在生产线和各种自动化设备中。
关键词:机械手;夹持器;液压系统全套图纸加153893706AbstractToday, many domestic factory production lines, CNC machine loading and unloading the work piece are still manipulated manually and intensive labor, production efficiency is low. In order to improve the efficiency of the production process, reduce costs, turn production line into a flexible manufacturing system and meet the needs of modern automated large-scale production, this paper will replace the manual handling with robot, and thus improve labor productivity through the use of robot technology.The manipulator is mainly to implement automation which related to CNC machining equipment, hand combined to form production lines. It is designed to take full account of the robot work environment and process specific requirements. To meet process requirements, simplify the structure and use the standardized, modular components common element as far as possible.Hydraulic control system is the integrated industrial automation system which composed of mechanical, electrical, hydraulic and computer control devices. It is an important part in mechanical transmission and is often used in a variety of automated production lines and equipments.Keywords: manipulator; gripper;the hydraulic system第一章绪论1.1论文选题背景及意义用于再现人手功能的技术装置称为机械手。
机械手抓的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解机械手抓的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能描述机械手抓在工业生产中的应用及其优点。
3. 学生能掌握机械手抓的运动学及动力学相关知识,如力的合成与分解、简单机械原理等。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决机械手抓在实际应用中的问题。
2. 学生能够通过小组合作,设计并制作一个简单的机械手抓模型,展示其功能和操作过程。
3. 学生能够运用绘图软件,绘制机械手抓的三视图及零件图。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械工程及自动化技术的兴趣和热情,激发创新意识。
2. 培养学生团队合作精神,学会倾听、交流、协作和分享。
3. 培养学生关注科技发展,了解机械手抓在现实生活中的应用,认识到科学技术对社会进步的推动作用。
课程性质:本课程为实践性较强的综合课程,结合理论知识与动手操作,提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点:六年级学生具有较强的观察力、思维能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢探索和挑战。
教学要求:教师需结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动参与,注重培养学生的实践能力和团队合作精神。
通过课程学习,使学生将理论知识与实践相结合,提高综合运用知识解决问题的能力。
二、教学内容1. 引入新课:通过展示机械手抓的视频资料,激发学生兴趣,引导学生了解机械手抓的基本概念和应用场景。
相关教材章节:第一章 机械原理概述2. 理论知识学习:(1)机械手抓的组成部分及功能;(2)机械手抓的运动学及动力学原理;(3)机械手抓在工业生产中的应用及优点。
相关教材章节:第二章 动力与机械传动;第三章 机器人与自动化3. 实践操作:(1)小组合作设计并制作一个简单的机械手抓模型;(2)操作演示,展示机械手抓的功能和操作过程;(3)运用绘图软件,绘制机械手抓的三视图及零件图。
相关教材章节:第四章 机械设计基础;第五章 机器人编程与控制4. 教学进度安排:(1)第一课时:引入新课,了解机械手抓的基本概念;(2)第二课时:学习机械手抓的组成部分、功能及运动学动力学原理;(3)第三课时:探讨机械手抓在工业生产中的应用及优点;(4)第四课时:分组设计并制作简单的机械手抓模型;(5)第五课时:操作演示,绘制三视图及零件图,总结评价。
摘要本设计是关于车床的机械手设计,在日常工作生产中机械手的运用是非常广泛的可以说是一种必不可少的科技产品,机械手是一种模仿人手的结构而设计的一种零件,在日常工作中它可以根据人们发送的指令来完成一系列的工作,所以它的灵活度十分的高运用很广泛。
与此同时,也说明了工业机械手可以完成人们完成不了或者很危险的工作,比如,工业机械手可以代替人们做一下复杂精密的工作,这不仅可以减少失误,还可以大大提高了工作的效率,有利于社会更快的发展,与此同时,比如一些很危险的工作,比如在车床上切钢板,如果让人工来操作,那么就会显的很危险,所以这时候让机械手来代替人工那么危险系数会大大的降低,所以机械手的运用必不可少。
工业生产的大型工件的运用和操作,此时人工来操作的话会很困难,但是如果编写程序让机械手来操作那么工人只要按一下按钮就可以轻松的操作机械手来完成一系列复杂的工作了。
与此同时,对于一些十分严酷的环境,如果人工操作的话会显十分的。
更现实的优势,具有广阔的应用前景。
流水线车床生产是未来生产行业的一个必然的趋势,如果把机械手运用到这个领域中那么就会大大降低工作时间,大大提高工作效率,所以在目前的这个领域里,对于机械手的开放利用,是一个重大的商机,更是一个大的趋势,因为在目前的生产环境,该产品是必不可少的设备。
所以就这点来说,我国要大力发展机械电子方面,这个领域在未来有着不可替代的作用,如果大力发展了这个专业那么我国未来的机械电子行业,各种高科技行业都会有着更有力的发展。
另一方面人才是这个领域的核心,所以要大力培养相关方面的人才才有可能让我国在这个领域里越来越强大。
并且通过发展自己的国家研究和开发,使其可成为机械行业的良好发展动力。
对于这个设计来说,手的设计是关键中的关键,人类的手可以完成大量超凡复杂的工作,所以我们所制作的机械手也要这个方面的能力,有着超高的灵活度,那么机械手就可以完成一系列大量的工作,而且还进一步的开发了电子机器人可以执行许多操作。
夹持工具设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解夹持工具的基本概念,掌握其工作原理和应用范围;2. 学生能描述不同类型的夹持工具及其特点,并了解其在工程实践中的应用;3. 学生能运用所学的夹持工具知识,分析并解决实际问题。
技能目标:1. 学生能运用CAD软件进行简单的夹持工具设计,提高其动手操作能力;2. 学生能在团队协作中发挥个人优势,共同完成夹持工具的设计与制作;3. 学生能通过实际操作,熟练掌握夹持工具的使用方法,提高实际操作技能。
情感态度价值观目标:1. 学生对夹持工具设计产生兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 学生在团队合作中学会相互尊重、沟通与协作,培养团队精神;3. 学生通过了解夹持工具在工业生产中的应用,认识到科技发展对提高生产效率的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为工程技术类课程,旨在培养学生的动手操作能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点:本课程面向初中年级学生,他们对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以实际操作为主,引导学生主动探究,提高其解决问题的能力。
在教学过程中,注重培养学生的团队合作精神和情感态度价值观。
通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 夹持工具概述:介绍夹持工具的定义、分类及其在工业生产中的应用,帮助学生建立基本概念。
相关教材章节:第一章 夹持工具概述2. 夹持工具的工作原理:讲解不同类型夹持工具的工作原理,使学生了解其内部结构和原理。
相关教材章节:第二章 夹持工具的工作原理3. 夹持工具的设计与制作:教授夹持工具的设计方法和制作过程,培养学生动手操作能力。
相关教材章节:第三章 夹持工具设计与制作4. 夹持工具的应用案例:分析实际工程中夹持工具的应用案例,让学生了解其在实际生产中的作用。
相关教材章节:第四章 夹持工具应用案例5. 夹持工具的选用与维护:介绍夹持工具的选用原则、维护方法,提高学生的实际操作技能。
械手夹持器设计毕业论文夹持器设计的基本要求(1)应具有适当的夹紧力和驱动力;(2)手指应具有一定的开闭范围;(3)应保证工件在手指内的夹持精度;(4)要求结构紧凑,重量轻,效率高;(5)应考虑通用性和特殊要求。
设计参数及要求(1)采用手指式夹持器,执行动作为抓紧—放松;(2)所要抓紧的工件直径为80mm 放松时的两抓的最大距离为110-120mm/s , 1s 抓紧,夹持速度20mm/s;(3)工件的材质为5kg,材质为45#钢;(4)夹持器有足够的夹持力;(5)夹持器靠法兰联接在手臂上。
由液压缸提供动力。
2.2夹持器结构设计2.2.1夹紧装置设计.2.2.1.1夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据,必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。
一般来说,加紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷(惯性力或惯性力矩)以使工件保持可靠的加紧状态。
手指对工件的夹紧力可按下列公式计算:123NFKKKG 2-1 式中:1K—安全系数,由机械手的工艺及设计要求确定,通常取1.2——2.0,取1.5;2K—工件情况系数,主要考虑惯性力的影响,计算最大加速度,得出工作情况系数2K, 20.02/1111.0029.8aKg,a为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值(m/s );3 K —方位系数,根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定,手指与工件位置:手指水平放置 工件垂直放置; 手指与工件形状: V 型指端夹持圆柱型工件,30.5sinK f,f 为摩擦系数, 为 V 型手指半角,此处粗略计算34 K ,如图2.1图2.1G —被抓取工件的重量求得夹紧力NF ,1231.51.002439.8176.75NFKKKMgN ,取整为177N 。
2.2.1.2 驱动力力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式:2sinNFc F ba式中:c —滚子至销轴之间的距离; b —爪至销轴之间的距离;a —楔块的倾斜角可得2sin177286sin16 195.1534NFbaFNc,得出 F 为理论计算值,实际采取的液压缸驱动力' F 要大于理论计算值,考虑手爪的机械效率,一 般取0.8~0.9,此处取0.88,则:'195.15221.7620.88FFN,取'500 FN2.2.1.3 液压缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙张开,故为常开式夹紧装置,液压缸为单作用缸,提供推力:2=4FDp推式中 D ——活塞直径 d ——活塞杆直径 p ——驱动压力,'FF 推,已知液压缸驱动力' F ,且 '50010FNKN由于'10FKN ,故选工作压力P=1MPa 据公式计算可得液压缸内径:'4450025.2313.141 FDmmmmp根据液压设计手册,见表2.1,圆整后取D=32mm 。
机械创新设计——机械手夹持器引言机械手夹持器是一种用于夹持和操控物体的机械装置。
它通常由夹爪、驱动系统和控制系统组成。
机械手夹持器广泛应用于工业生产、仓储物流、医疗器械等领域。
随着科技的不断进步,机械手夹持器也在不断创新和改进。
本文将介绍一种机械创新设计的机械手夹持器,探讨其设计原理和应用。
设计原理结构设计机械手夹持器的结构设计是实现其功能的基础。
创新设计的机械手夹持器采用了一种特殊的夹爪结构,具有更高的夹持力和更广泛的适应性。
其夹爪由可拓展的弹性材料制成,能够根据被夹持物体的形状自动调整夹持力度和夹持方式,从而确保夹持效果的稳定性和可靠性。
机械手夹持器的驱动系统负责提供动力和运动控制,使夹爪能够快速、精确地夹持物体。
创新设计的机械手夹持器采用了先进的电动驱动系统,利用高性能电机和精密传动装置实现夹爪的快速夹持和松开。
此外,驱动系统还配备了高度智能化的控制单元,能够实时监测夹爪的运动状态并进行自动调节,提高了夹持器的工作效率和稳定性。
控制系统机械手夹持器的控制系统是实现对夹爪运动的精确控制和指令传递的关键。
创新设计的机械手夹持器采用了先进的传感器技术和无线通信技术,实现了对夹爪运动的实时监测和远程控制。
控制系统还具备自适应学习能力,能够根据不同物体的特征和夹持需求进行智能化调节,提高了机械手夹持器的适应性和多样性。
机械手夹持器作为一种重要的自动化装置,广泛应用于多个领域。
工业生产机械手夹持器在工业生产中扮演着重要的角色。
它可以自动夹持和操控工件,提高生产效率和质量。
创新设计的机械手夹持器具有更高的夹持力和更广泛的适应性,可以适用于不同形状和大小的工件夹持,满足工业生产的多样化需求。
仓储物流机械手夹持器在仓储物流领域也有广泛应用。
它可以用于自动化仓库的货物拣选和搬运,提高了物流效率和准确性。
创新设计的机械手夹持器具有智能化的控制系统,能够实时监测货物的位置和状态,并进行自动夹持和释放操作,减少了人工操控的需求,提高了仓储物流系统的自动化水平。
机械综合课程设计说明书设计题目:机器人液压手爪设计专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:成绩:2017年12月23日目录课程设计指导书 (1)目录 (2)摘要 (3)第一章概述 (4)1.1工业机器人和机械手概述 (4)1.2 机器人的历史、现状 (5)1。
3 机器人发展趋势 (6)第二章机械手结构设计 (6)2.1 设计时应考虑的几个问题 (6)2。
2 机械手指形状设计 (7)2。
3 机械手爪整体结构设计 (7)第三章手爪受力计算及分析 (8)3.1 手爪受力分析 (8)3.2 动作原理说明 (8)3.3 夹紧力与N与驱动力A的关系(传力比) (8)3.4 运动的动作范围 (9)第四章手爪的夹持误差分析 (10)4.1 误差产生原因 (10)4。
2 误差计算 (11)第五章其他零件的设计 (13)5。
1 楔块 (13)5.2 材料及连接件选择 (15)5。
3 液压设备的选择 (15)5.4 手爪零件的设计和尺寸 (16)5.5 零件的连接固定 (17)设计心得与体会 (19)参考文献 (20)摘要在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运、取件以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。
本次课程设计旨在设计一个简易的机械手结构,使其能够在气缸作为动力的情况下实现对目标的夹持,运送以及放下等工作,并绘制出机械手各部件的详细零件图和装配图,在此基础上能进行三维仿真。
在金工实习期间将该机械手进行制造加工,使实物能够顺利运作,关键词:机械手;气缸;结构设计第一章概述1.1工业机器人和机械手概述在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
毕业设计说明书设计题目:夹持机械手学生姓名:学号:专业班级:学部:指导教师:2012年05月18日摘要机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动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,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
在此次设计中,着重对夹持器、手腕、伸缩臂、液压系统进行详细设计。
其中,夹持器采用了齿轮齿条平移型夹持器,通过液压缸控制其松紧,手腕回转由液压马达驱动,伸缩臂由两个导向杆辅助支撑,同样由液压缸控制,其中手腕与伸缩臂、手腕与夹持器均通过法兰连接,再加上手腕与伸缩臂的上下顺序叠放,使得机械手结构紧凑、布局合理、结实耐用、稳定性好、可靠性高。
关键词:机械手;夹持器;手腕;液压缸AbstractMachine hand can copy hand and some arm action functions example, device in order to grab according to the fixed routine,carrying an article or handling implement automation operation. It but substitute's strenuousness working to realize the mechanization giving birth to a child and automates, can handle to protect personal safety under harmful environment , apply to branches such as machinofacture , metallurgy , electron , light industry and atomic energy as a result broadly.In the weight being designing middle , the author this time, to clip hold, implement , finesse , expansion and shrinkage arm , hydraulic pressure system detailed design. Among them, the clip hold implement has adopt the gear wheel rack to translate the type clip hold implement , the motor turning round from hydraulic pressure has driven finesse by the fact that the hydraulic pressure jar controls whose degree of tightness, the expansion and shrinkage arm is assisted from two guiding poles prop up, the same reason hydraulic pressure jar controls, finesse among them links with to stretching out and drawing back the arm , finesse and to clamping an implement without exception by the flange, plus finesse and the high and low who stretches out and draws back an arm order readjusts oneself to a certain extent pack, machine hand structure is compact will do, layout is rational, the fructification is durable, the stability is good, reliability is high.Keywords:Machine hand; clamps the implement; finesse; hydraulic pressure jar .目录摘要 ....................................................................................................................... 1Abstract .. (3)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2机器人的发展及分类 (2)1.3 国内外发展现状 (4)1.4设计内容及工作原理 (4)2 夹持器的设计 ....................................................................... 错误!未定义书签。