曲轴搬运机械手的研究与设计

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搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文
搬运机械手是一种能够代替人工搬运物体的机械装置。

它能够根据预
设程序,准确无误地完成物体的搬运任务,提高生产效率和工作安全性。

本文将对搬运机械手的设计进行阐述,包括结构设计、控制系统和安全性
设计等方面。

搬运机械手的结构设计是其基础,良好的结构设计能够保证机械手的
运行平稳、稳定和可靠。

首先,机械手的骨架需要具备足够的强度和刚度,以承受各种工况下的载荷。

其次,机械手的关节设计需要灵活、准确,以
达到最佳的运动效果。

同时,机械手的末端执行器设计要能够适应不同物
体的搬运需求,具备良好的抓取能力和准确的定位功能。

搬运机械手的安全性设计至关重要,它能够保证机械手的运行安全和
人员的人身安全。

首先,机械手需要具备自动停止功能,当检测到异常情
况时能够及时停止运行,避免发生意外。

其次,机械手需要具备防撞设计,能够避免与周围环境或物体的碰撞,减少损坏可能性。

此外,机械手的抓
取设备需要具备力控制功能,以避免因过大的抓取力导致物体或机械手的
损坏。

最后,机械手需要具备紧急停止按钮和安全门等人机交互设备,以
保障操作人员的安全。

综上所述,搬运机械手设计的关键要素包括结构设计、控制系统和安
全性设计等方面。

良好的设计能够确保机械手具备高效、稳定、可靠和安
全的搬运能力,满足不同搬运任务的需求。

随着科技的不断发展,搬运机
械手将有着更加广阔的应用前景和发展空间。

曲轴加工搬运机械手毕业设计(圆柱坐标)

曲轴加工搬运机械手毕业设计(圆柱坐标)

第1章绪论1.1工业机械手概况工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。

它是一种自动的、位置可控的、具有编程功能的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置以执行各种任务。

而机械手臂的研究,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的设计制造技术,控制系统硬件及软件设计技术,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,弧焊,点焊,装配,搬运等机器人.其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线上获得规模应用,弧焊机器人已经应用在汽车制造企业的焊装生产线上。

但总的来看,我国的工业机械手技术及其工程应用水平和国外比还有一定得距离,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28.8%),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保有量百分比为23.4%-53%,年产每万量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。

机械手主要由手部和运动机构组成。

手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。

运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。

运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文

搬运机械手设计范文搬运机械手是一种能够取代人工进行重物搬运的机器人设备。

它可以通过各种传感器和执行器来感知和操作环境中的物体,从而实现高效、精确和安全地搬运重物。

在工业生产领域中,搬运机械手已经广泛应用,因为它不仅能够提高生产效率,还能减少工人的劳动强度和避免工伤事故。

在设计搬运机械手时,需要考虑以下几个方面:1.功能需求:首先需要明确搬运机械手的功能需求,包括搬运重物的最大负荷、工作范围、运动速度、准确定位等。

这些功能需求将决定机械手的设计参数和性能指标。

2.结构设计:搬运机械手的结构设计包括机械臂、末端执行器和控制系统。

机械臂通常由多个关节组成,每个关节都可以通过电机和减速机驱动。

机械臂的结构要求具有足够的刚度和稳定性,以保证搬运任务的精度和稳定性。

末端执行器通常为夹爪或吸盘,可以根据需要进行更换或定制。

控制系统需要包括传感器、执行器和控制算法等,以实现对机械手的精确定位和运动控制。

3.传感器选择:搬运机械手需要使用各种传感器来感知环境中的物体和位置信息。

常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、位移传感器等。

通过使用这些传感器,机械手可以实时获取物体的位置、重量和形状等信息,从而更好地适应不同的搬运任务。

4.控制算法:搬运机械手的控制算法需要实时处理传感器反馈的数据,并根据搬运任务的需求,计算出最优的运动控制指令。

这些算法可以使用机器学习、路径规划和运动控制等技术来实现。

控制算法的设计要考虑到机械手的动力学特性和物体搬运的约束条件,以确保高效、安全和精确的搬运操作。

5.安全设计:搬运机械手在工业生产过程中承担着较重的负荷,因此安全设计至关重要。

安全设计包括机械结构的强度和稳定性、电气系统的故障保护、安全门禁和急停装置等。

此外,机械手还需要与其他设备和人员进行安全交互,以防止意外碰撞和伤害。

总之,搬运机械手设计需要考虑到功能需求、结构设计、传感器选择、控制算法和安全设计等方面。

通过合理的设计和工艺选择,可以使机械手在工业生产中发挥更大的作用,提高生产效率和质量,减少工人劳动强度,实现智能化和自动化生产。

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计

搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求,设计了一款搬运机械手。

该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务,提高了生产效率和工作安全性。

设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。

关键词:搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快,生产线上的物料搬运工作量越来越大,传统的手工搬运方式已经无法满足需求。

自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务,提高了生产效率和工作安全性。

因此,设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。

2.设计原则(1)功能全面:能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务;(2)精确定位:能够精确地将物料放置到指定位置,避免人工调整;(3)堆码能力:能够实现物料的堆码操作,提高存储密度;(4)安全性保护:具备必要的安全保护装置,避免意外情况发生。

3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分,决定了机械手的动作能力和稳定性。

设计中采用了多关节机械手的结构,能够实现六个自由度的运动,适应复杂的搬运场景。

机械手采用轻质材料制造,以提高载重能力。

4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心,决定了机械手的动作控制能力。

控制系统由硬件和软件两个部分组成。

硬件包括传感器,执行机构和控制器,软件包括运动控制算法和路径规划算法。

通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测,控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制,完成搬运任务。

5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。

设计中引入了安全保护装置,包括红外线传感器和急停按钮。

红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近,触发警报或停机,防止意外发生。

急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手,确保生产安全。

6.实验结果和分析通过实验,验证了搬运机械手的功能和性能。

机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料,实现了自动化搬运。

同时,安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全,预防意外事故的发生。

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计首先是机械结构设计。

搬运机械手的机械结构需要具备稳定性、精确性和可靠性。

通常采用的结构包括支架结构、臂结构和夹具结构。

支架结构用来支撑机械手的整体,需要具备足够的强度和稳定性;臂结构用来实现机械手的运动,需要具备较高的精确性和灵活性;夹具结构用来夹取物品,需要具备较高的抓取力和适应性。

在设计过程中还需要考虑到机械手的尺寸、负载能力和工作半径等参数,以满足不同工作需求。

其次是电气控制设计。

搬运机械手的电气系统包括电源系统、控制系统和传感器系统。

电源系统为机械手提供所需的电力,需要考虑到电流、功率和电压等参数;控制系统用来控制机械手的运动和动作,需要采用适当的控制算法和控制器;传感器系统用来获取机械手的位置、负载和力矩等信息,需要选择适合的传感器类型和布置位置。

在设计过程中还需要考虑到电气元件的选型和布线,以保证机械手的稳定运行和安全性。

最后是软件控制设计。

搬运机械手的软件控制系统主要包括运动控制算法和任务调度算法。

运动控制算法用来使机械手实现各类运动,包括平移、旋转、抬升和倾斜等;任务调度算法用来分配机械手的各项任务,可以根据任务的紧急程度和优先级来调度机械手的工作。

在设计过程中还需要考虑到软件的编程和调试,以使机械手的运行更加准确和可靠。

综上所述,搬运机械手的设计涉及到机械结构设计、电气控制设计和软件控制设计等方面。

在设计过程中需要充分考虑到工作需求和规范要求,确保机械手的性能和安全性。

通过合理的设计和优化,可以提高搬运机械手的工作效率和可靠性,为生产过程带来更大的便利和效益。

搬运机械手设计解析

搬运机械手设计解析

搬运机械手设计解析搬运机械手是一种自动化设备,广泛应用于工业生产中的搬运、装卸、运输等作业。

它可以代替人工完成繁重、危险、精密等工作,提高生产效率和质量,减少人力成本和劳动强度。

本文将对搬运机械手的设计原理和结构进行解析。

搬运机械手的设计原理主要基于三个方面:机械学原理、控制原理和传感技术。

机械学原理是指机械手在运动过程中所涉及的运动学和力学原理。

控制原理则是指机械手的运动和动作控制方法,如PID控制、分级控制等。

传感技术则是指机械手感知周围环境和工作物体的能力,包括视觉传感、力传感和位置传感等。

搬运机械手的结构通常由机械臂、末端执行器和控制系统组成。

机械臂是机械手的关键组成部分,一般采用多关节传动机构,使机械手能够柔性、灵活地进行各种工作操作。

机械臂的关节通常采用电机和减速器传动,通过伺服控制实现准确的位置和力控制。

末端执行器则是机械手最终与工作物体接触和搬运的部分,通常有夹爪、磁吸盘等形式,根据具体工作要求选择相应的执行器。

控制系统则是机械手的大脑,通过编程和传感反馈实现对机械手的控制和监控。

在搬运机械手的设计过程中,需要考虑以下几个方面:负载能力、工作范围、运动速度和精度。

负载能力是指机械手能够承受的最大重量,决定了机械手能否完成特定的搬运任务。

工作范围是指机械手能够覆盖的空间范围,决定了机械手能否到达特定位置进行搬运操作。

运动速度是指机械手在搬运过程中的运动速度,快速的运动速度可以提高生产效率,但也需要考虑到安全性和运动平稳性。

精度则是指机械手的定位精度和力控制精度,决定了机械手能否准确地操纵工作物体。

另外,搬运机械手的安全性也是需要重视的。

机械手在工作过程中需要与人员和其他设备保持安全距离,避免碰撞和伤害。

因此,在搬运机械手的设计中需要考虑到安全防护措施,如传感器监测、紧急停止装置等。

总结起来,搬运机械手的设计解析主要涉及机械学原理、控制原理和传感技术。

它的结构由机械臂、末端执行器和控制系统组成,需要考虑负载能力、工作范围、运动速度和精度等因素。

搬运机械手的设计概述

搬运机械手的设计概述

搬运机械手的设计概述搬运机械手是一种自动化的机械设备,在工业生产中被广泛应用。

它能够完成多种生产任务,例如搬运、装配、包装和分拣。

本文将对搬运机械手的设计进行概述。

一、机械手的结构搬运机械手的结构大致可分为四个部分:机械手臂、关节、末端执行器和控制系统。

机械手臂是机械手的主体部分,通常由多个关节组成。

关节可以准确控制机械手臂的移动和旋转。

末端执行器是机械手的最后部分,它可以完成一些具体的任务,例如抓取或者释放物品。

控制系统是整个设备的大脑,它可以通过编程或者遥控器来控制机械手的运动。

二、机械手的运动方式搬运机械手的运动方式一般有三种:直线运动、旋转运动和复合运动。

直线运动通常由液压马达或电机来驱动,可以使机械手臂快速准确地完成水平和垂直方向的移动。

旋转运动则利用电机来带动关节进行旋转,提高机械手的操作灵活性。

复合运动则是直线运动和旋转运动的结合,以完成更复杂的任务。

三、机械手的适用范围搬运机械手广泛应用于工业生产中。

它可以完成一些重复性高、危险系数大的工作,例如在火车站和机场的行李搬运、电子工业的元器件分拣、汽车工业的生产装配等。

随着科技的进步和工业的发展,搬运机械手将在工业生产中发挥越来越重要的作用。

四、机械手的未来发展趋势随着机器人技术的不断发展和升级,机械手将更加智能化和灵活化。

新一代机械手将在感知能力、自主决策和学习能力等方面有所提升,能够更好地适应不同的生产环境和任务需求。

同时,机械手将与云计算、大数据技术等产业进行融合,以更好地为工业生产提供智能化的解决方案。

总之,搬运机械手作为现代工业生产中的重要一环,其设计的不断创新和升级将带来更高效、更安全、更智能的生产,为人类的物质生产贡献更多的力量。

搬运机械手(毕业设计)

搬运机械手(毕业设计)

4.2 操作面板设计
通过对机械手控制要求分析,其控制面板设计如下:
4.3 I/O点数确定及PLC选型
(1)根据控制要求,需要18个输入点,11个输出 点。
(2)由于此搬运机械手输入点数不多,性能要求 不高,因此选用欧姆龙的CPM2A-40CDR-A小 型可编程控制器,即可满足要求。
4.4 PLC外部接线图设计
• 姓 名:学生 • 专 业:机械设计制造及其自动化 • 指导老师:老师 • 设计时间:2011.4.1——2011.6.10
目录
1、搬运机械手总体结构设计 2、搬运机械手机械结构设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
1、搬运机械手总体结构设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型,具有三个自由度,即 手臂的伸长、缩短和整体旋转。
2.5 机械手整体机械结构设计
1.1 手爪及夹紧液压缸设计
本次设计的搬运机械手手爪采用滑槽杠杆式结构,夹紧缸采用单作 用弹簧复位式结构,其结构如下所示:
1. 2 伸缩液压缸设计
伸缩缸可以使搬运机械手伸长或者缩短,其结构如下所示:
1.3 升降液压缸设计
升降缸可以使搬运机械手上升或者下降,其结构如下所示:

安全在于心细,事故出在麻痹。20.10.2420.10.2403:55:1003:55:10October 24, 2020

踏实肯干,努力奋斗。2020年10月24日上午3时55分 20.10.2420.10.24

追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年10月24日星期 六上午3时55分 10秒03:55:1020.10.24

严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020年10月 上午3时 55分20.10.2403:55Oc tober 24, 2020

搬运机械手设计论文-开题报告

搬运机械手设计论文-开题报告

搬运机械手设计论文-开题报告毕业设计(论文)开题报告题目:曲轴自动搬运上线机械手设计学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化0605 学生姓名:学号:指导老师:2010 年3 月25 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。

4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。

毕业设计(论文)开题报告3)根据所给课题及任务设计出曲轴搬运上线机械手。

4)在老师的指导下,认真按时完成毕业设计的每个进度任务。

毕业设计(论文)开题报告指导教师意见:1.对“文献综述”的评语:2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测:指导老师:年月日所在专业审查意见:负责人:年月日搬运机械手PLC控制系统设计摘要随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。

本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动;其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器,通过PLC内部程序输出不同的信号,从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作,可实现机械手的精确定位;其动作过程包括:下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退;其操作方式包括:回原位、手动、单步、单周期、连续;来满足生产中的各种操作要求。

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计引言搬运机械手作为一种自动化设备,在工业生产中起着重要的作用。

它能减少人力投入,提高生产效率,降低劳动强度,增强生产线的稳定性等。

本文将介绍搬运机械手的设计原理及其相关技术要点。

设计原理搬运机械手的设计基于以下几个原理:1. 动力系统搬运机械手通常使用电动传动系统,其中包括电机、减速器和传动链条。

电机提供动力,减速器将电机的转速降低并提高扭矩,传动链条将转动动力传递到机械手的关节上。

2. 传感器系统搬运机械手需要通过传感器感知目标位置和状态,以便准确地进行搬运操作。

常用的传感器包括光电传感器、压力传感器、力传感器等。

3. 控制系统搬运机械手的控制系统负责接收传感器反响的信息,并根据预设的程序进行运动控制。

控制系统通常采用微处理器或PLC控制器,并通过编程实现机械手的自动化操作。

4. 结构设计搬运机械手的结构设计包括机械臂、夹爪和基座等局部。

机械臂由多个关节组成,可以实现各种自由度的运动。

夹爪用于抓取和放置物体,可以根据具体需求选择不同类型的夹爪。

基座用于支撑机械臂,并提供稳定的运动平台。

技术要点在设计搬运机械手时,需要注意以下技术要点:1. 选用适宜的动力系统根据需要进行搬运的物体的质量和大小,选择适当的电机功率和减速比。

要确保动力系统能够提供足够的扭矩和速度,以满足搬运操作的需求。

2. 使用适宜的传感器系统根据需要感知的信息类型选择适宜的传感器。

例如,使用光电传感器可以实现对物体位置和形状的检测,使用压力传感器可以实现对物体重量的检测。

3. 优化控制算法设计控制系统时,应根据具体情况优化控制算法,以提高机械手的运动速度和精度。

例如,可以采用反响控制算法实现位置闭环控制,以消除因外界干扰而引起的误差。

4. 结构设计的灵巧性为适应不同的搬运需求,机械臂的设计应具备一定的灵巧性。

例如,可以设计多关节机械臂,以实现更多自由度的运动,从而适应不同的工作环境和操作需求。

结论搬运机械手的设计是一个复杂而重要的过程。

搬运机械手设计说明

搬运机械手设计说明

搬运机械手设计说明一、引言搬运机械手是一种用来替代人工进行搬运工作的机器装置。

它能够自动化地完成搬运、装卸、堆码等工作,提高生产效益、减少劳动强度,并且能适应各种环境和工作场合。

本设计说明旨在介绍一款搬运机械手的设计原理、结构及工作流程。

二、设计原理1.机械传动原理:采用电机驱动系统,通过齿轮、链条、皮带等传动装置将电机的旋转运动转换为机械手运动,实现搬运、举升等功能。

2.传感器原理:通过激光、红外线、压力传感器等传感器,实时感知物体的位置、形状、质量等参数,并将这些信息传输给控制系统。

3.控制系统原理:采用单片机或PLC控制系统,根据传感器反馈的信息,对机械手的动作进行控制和调整,实现精确的搬运操作。

三、结构设计1.底座:底座是机械手的支撑和固定部分,通常采用铸造或焊接工艺制作,保证机械手的稳定性和刚性。

2.臂架:臂架由多个可调节的关节构成,用于支撑和控制机械手的运动,臂架材料可以选用铝合金等轻质材料,以提高机械手的灵活性和运动速度。

3.夹具:夹具是机械手与被搬运物体直接接触的部分,通常采用夹爪或磁力吸盘等形式,以实现对物体的抓取和释放。

4.末端执行器:末端执行器是机械手的最后一段,可以根据具体需求选用吸盘、夹爪、工件接触面等不同形式,以适应不同尺寸、重量和形状的物体。

四、工作流程1.运动控制:通过操纵系统控制机械手的关节运动,将机械手移动到目标位置。

2.物体感应:通过传感器感知被搬运物体的位置、形状、质量等信息。

3.夹持物体:根据物体的尺寸和形状,选择合适的夹具进行夹持。

4.搬运操作:机械手将物体从起始位置移动到目标位置,并根据需要进行旋转、举升等动作。

5.放置物体:机械手将物体安放到目标位置,并释放夹具。

五、安全考虑在设计搬运机械手时,需要考虑以下安全因素:1.机械手运动范围的限定,避免碰撞或损坏设备。

2.夹具的设计要保证夹持力度适中,既要夹持住物体,又不能造成物体损坏。

3.传感器的准确性和可靠性,确保机械手能够准确感知物体的位置、形状等信息。

毕业设计答辩-搬运机械手的设计

毕业设计答辩-搬运机械手的设计

创新点和特色
创新点
本次设计的搬运机械手在以下几个方面进行了创新:一是采用了气动驱动方式,具有节 能环保、安全可靠的特点;二是采用了可编程控制方式,能够实现自动化控制和远程监
控;三是手部结构可根据实际需求进行快速更换,提高了机械手的适应性和扩展性。
特色
本次设计的搬运机械手具有以下特色:一是结构简单紧凑,易于维护和保养;二是操作 简便,可快速上手;三是具有良好的扩展性和兼容性,可根据实际需求进行定制和升级。
毕业设计答辩-搬运机械手的设计
目录
• 介绍 • 搬运机械手的设计方案 • 设计和实现过程 • 测试和验证 • 总结和展望
01
介绍
主题概述
搬运机械手是一种自动化设备, 用于在生产线上快速、准确地搬
运物品。
它通常由一系列连杆、关节和抓 取器组成,能够模拟人类手臂的
运动。
搬运机械手的设计涉及机械、电 子、控制等多个领域,是现代工
明显延迟。
搬运测试
在搬运测试中,机械手能够稳定 地将目标物体从一个位置搬运到 指定位置,无抖动或偏离现象。
定位测试
定位测试中,机械手能够准确 地将目标物体放置在指定位置 ,误差在可接受范围内。
分析
通过对测试结果的分析,我们发 现搬运机械手的设计基本达到了 预期目标,各项功能表现良好。
结果的可靠性和有效性
软硬件实现
软件开发
根据控制系统的需求,开发了相 应的控制软件,实现了机械手的
自动化控制和监测。
硬件搭建
根据设计方案,选购了合适的硬件 设备,如PLC、电机、传感器等, 并进行了合理的布局和连接。
系统调试
在完成软硬件搭建后,进行了系统 调试,确保机械手能够按照预期工 作,并对存在的问题进行了优化和 改进。

曲轴搬运机械手含全套图纸

曲轴搬运机械手含全套图纸

摘要机械手也被称为自动手。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已渐成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。

这种新技术发展很快,逐渐形成一门新兴的学科一机械手工程。

随着科学技术的发展,机械手也越来越多的地被应用。

在机械工业中,铸、焊、铆、冲、压、热处理、机械加工、装配、检验、喷漆、电镀等工种都有应用的实理。

其他部门,如轻工业、建筑业、国防工业等工作中也均有所应用。

本文将设计一台四自由度的曲轴搬运上线机械手,目的是为了提高曲轴加工过程中的劳动生产率,实现机械加工的自动化。

根据机械手的工作要求和结构特点,进行了机械手的总体设计,确定了机械手的外形尺寸和工作空间,拟定了机械手各关节的总体传动方案。

除此之外,本设计的另一重要工作是对UG制图软件的简单学习,利用UG软件进行三维的仿真设计,使其的结构清晰明了。

除此之外,还要对本设计进行二维的平面设计,通过制图软件AutoCAD的学习,绘制出相应的总装图以及零件图。

最后,本设计对搬运机械手的自身结构进行大胆的创新与设计,其结构的实践性仍需进行改进与研究,因此,对其的研究与创新仍需很大的努力。

关键词:机械手;结构;仿真;制图AbstractManipulator is also know as automatic manipulator, Modern industrial manipulator is a new technology in automatic control field, and has gradually become the modern machinery. Manufacturing is an important component part of the system. The new technology develops very fast. Gradually formed an emerging discipline——Gradually formed an emerging discipline. With the development of science and technology, robots are also more and more applications. In the mechanical industry, casting, welding, riveting, punching, pressing, heat treatment, machining, assembly, inspection, painting, electroplating and other type of work has applied the real reason. Other departments, such as light industry, construction industry, national defense industry also have been used in our work.This paper will design a crankshaft handling online four degrees of freedom manipulator, The purpose is to improve the labor productivity in the process of crankshaft machining,to realize the automation of mechanical processing. According to the job requirements and structure characteristics of the manipulator, determine the overall dimensions of the manipulator and working space, and determine the overall dimensions of the manipulator and working space.in addition to this.This design is another important job of UG graphics software is simple to learn. Using the UG software for 3 d simulation design, make the structure clearly. Through the study of drawing software AutoCAD, draw the corresponding assembly drawing and part drawing.Finally, the design of carrying manipulator itself structure and bold innovation and design. The structure of the practice still need to improve and research, therefore, the research and innovation still needs great efforts.Keywords:manipulator;Structure;The simulation;Drawing目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论.....................................................................................................................................错误!未定义书签。

搬运机械手的设计论文(完整版)

搬运机械手的设计论文(完整版)

摘要随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。

搬运机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,在本设计中,通过对机械手手部结构的设计,臂部结构的设计,以及液压系统的设计,实现四自由度的运动,完成了搬运机械手的系统结构设计。

关键词:搬运机械手;结构设计;液压系统;四自由度ABSTRACTWith the popularization and development of industrial automation,control demand increased year by year,carrying manipulator application also gradually popular, mainly in the automotive,electronics, machinery,food, medicine and other fields of production lines or cargo transport, can be better to save energy and improve the efficiency of transport equipment or products, in order to reduce other handling the limitation and inadequacy, meet the needs of modern economic development.Manipulator is a kind of automatic positioning control and can be programmed to change the multi-function machines,In this design,through the mechanical hand arm structure design, structure design,and the design of the hydraulic system, to achieve four degrees of freedom movement,completed the manipulator system structure design。

搬运机械手设计

搬运机械手设计

搬运机械⼿设计摘要本⽂对⾃动搬运机械⼿进⾏了总体机构设计,能够完成机械⼿整体的旋转,机械⼿⼿臂的升降和伸缩,根据机械⼿的技术参数分别设计了机械⼿的夹持式⼿部结构计算出了夹持物料时⼿抓⽓缸缩需要的驱动⼒,设计了⼿臂伸缩、升降⽤的⽓缸的所需驱动⼒和机械⼿回转时电机的功率选择。

设计出了机械⼿的⽓动系统,绘制了机械⼿⽓压系统⼯作原理图。

利⽤PLC对机械⼿进⾏控制,选取了合适的PLC的型号,根据机械⼿的⼯作流程制定了可编程序控制器的控制⽅案,画出了机械⼿的⼯作时序图和梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词:机⾝回转机构,机⾝升降机构,⼿臂伸缩机构,⽓动,可编程序控制器(PLC)ABSTRACTThis article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the /doc/318f74554b73f242326c5f6a.html ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program.KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller⽬录1 绪论 (5)1.1 选题背景及其意义 (5)1.2 国内外现状及发展历史 (7)1.3 研究内容 (9)2 ⼯业机械⼿的总体设计⽅案 (10)2.1机械⼿基本形式的选择 (10)2.2 驱动机构的选择 (12)2.3 机械⼿的主要部件及运动 (12)2.4 机械⼿的技术参数列表 (13)3 机械⼿结构设计 (13)3.1 ⼿部设计基本要求 (13)3.2 典型的⼿部结构 (14)4 臂部的设计及有关计算 (19)4.1伸缩⼿臂的设计要求 (19)4.2 ⼿臂的典型运动机构 (21)4.3⼿臂直线运动的驱动⼒计算 (21)5 机⾝的设计计算 (26)5.1升降缸结构设计 (26)5.2 ⼿臂偏重⼒矩的计算 (27)5.3⼿臂做升降运动的液压缸驱动⼒的计算 (29)5.4 回转结构的设计 (30)6 ⽓压系统设计 (34)6.1 ⽓压系统的组成 (34)6.2拟定⽓压系统 (35)6.3⽓压控制原理说明 (36)7 PLC控制系统设计 (37)7.1 控制过程说明 (38)7.2 I/O点数分配表 (38)7.3 PLC控制系统的流程图和梯形图 (39)8 结论 (46)参考⽂献 (48)致谢 (49)1 绪论在现实⽣活中,机器⼈并不是在简单意义上的代替⼈类⼯作的机器,⽽是⼀个拟⼈的电⼦机械设备并且拥有⼈类的⼀些专业知识。

曲轴搬运上线机械手设计

曲轴搬运上线机械手设计

第一章绪论1.1 引言国内外许多科研工作者正致力子气动机器人和机械手的研究,并已经取得了一系列重要的进展。

90年代初,由Y.Band教授领导的小组采用了FESTO公司生产的气动元件、可编程控制器和传感器研制了电子气动机器人“阿基里斯”六脚勘探员,能在人不易进入的危险区域中进行地形侦察。

汉诺威大学材料科学趼究院设计了一种气动攀墙机器入,利用气动技术中的真空吸盘,使机器人产生旋转步进动作,从而完成在两个相互垂直的表面上行走。

国内在此领域中也做出了不少成果。

浙江大学流体传动与控制实验室研制的三自由度垂宜关节型气动机器人,其定位精度之高也引起了广泛的关注。

从目前气动机器人和机械手的发展来看,在技术上已经取得了很大的进展并迈入了一个新阶段,并在工业自动化系统中得到了广泛的应用。

20世纪90年代以来,由于传统工业机器人的应用趋向饱和,而许多更高要求的工业生产和特种应用则迫切需要各种智能机器人的参与,因丽智能机器人获得了较为迅速的发展。

依托气动技术近年来快速发展所取得的成果,智能控制理论的研究突破以及在传统机器人和机械手上的应用,气动机器人和机械手在许多领域中应该能有所突破,应该能开发出结构更简单、速度更快、抗环境污染及抗干扰性更强、价格比伺服电机和步进马达更便宜的气动机器人和机械手。

1.2 机械手的发展机械手是一种机电一体化装置,是机器人研究最典型最常用的对象,能够自动完成焊接、磨削、喷涂、装配、搬运和医护等作业操作,因此在工业现场,特别是在恶劣危险以及要求精确性较高的环境中的到了广泛的应用。

早期的机器人研究几乎都是围绕机械手展开的,多自由度的机械手作为非线性、多变量、强耦合的动态系统,迄今仍存在很高的研究价值。

广义上的机器人研究涵盖了机械、材料、电子、光学、计算机、通信、自动控制、人工智能和仿生学等诸多学科,包括机械手、移动机器人、水下机器人等多种形式。

机械手作为机器人的一个分支,具有典型的模型对象、传感装置和控制方法,因而可以定义为狭义的机器人。

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计

搬运机械手的设计搬运机械手作为自动控制技术与机械制造技术的完美融合产物,具有高效率、高精度、高质量的特点。

其广泛应用于各行业,如物流、制造业、医疗等。

搬运机械手不仅可以简化流程,提高生产效率,还可以减少人工劳动强度,降低人力成本。

设计一款高效的搬运机械手需要从几个方面考虑:1. 应用需求分析搬运机械手的种类多样,应用领域不同。

需要深入了解应用领域,分析应用场景,确定机械手的类型、参数和规格。

例如,物流行业通常需要负重能力高、速度快、精度高的机械手,而医疗行业需要机械手精度高、安全可靠。

2. 结构设计机械手的结构设计是至关重要的一步。

机械手的结构应该简洁、稳定、紧凑,具有良好的动态刚度和准确的运动姿态。

同时需要考虑机械手的可维护性和可靠性,便于日后的保养维护和故障排除。

机械手的运动轨迹也应该经过计算和仿真,以确保运动过程的平稳和精度。

3. 控制系统设计机械手的控制系统也是设计一款机械手的重要组成部分。

控制系统应该根据机械手的运动需求选择合适的控制方式,如开环控制、闭环控制等。

控制系统要兼顾精度和速度,不断进行控制算法的优化,以达到最佳控制效果。

同时要考虑控制系统的稳定性和可靠性,特别是在高速运动过程中的控制。

4. 机械手夹具设计机械手的夹具设计也是机械手设计的重点之一。

夹具设计应根据应用场景的需求,选用合适的夹具类型和夹具结构,以保证搬运物体的稳定性和安全性。

夹具的设计还需要考虑到搬运物体的形状、重心等参数,以确保夹具可以牢固地固定住物体。

5. 安全设计机械手在搬运过程中容易产生冲撞、碰撞等安全隐患,需要在设计过程中做出安全设计。

安全设计应根据应用场景的特点,确定触发机械手安全措施的条件,如机械手运动速度、搬运物体重量等。

同时需要考虑紧急停机、防止误操作、过载保护等安全措施的实施,以最大限度地保障操作人员的安全。

综上所述,搬运机械手的设计需要全面考虑应用场景、机械手结构、控制系统、夹具设计和安全性等方面。

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华中科技大学 硕士学位论文 曲轴搬运机械手的研究与设计 姓名:李文明 申请学位级别:硕士 专业:机械制造及其自动化Байду номын сангаас指导教师:邓建春 20070527
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要
目前,我国部分企业在产品生产和加工时仍然用人力进行工件的移动和定位,一定 程度上出现了工作强度大、安全性差、操作灵活性差、定位精度低等问题,严重影响了 产品的质量和生产效益。 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。 根据神龙汽车有限公司发动机曲轴生产线的需求实际,本文对曲轴在两个生产线之 间的搬运的自动化问题进行了探究, 对机械手各系统的实现方法进行了比较, 确定了机、 电、气一体化的设计方案,把气动、电传动和机械结构合理地融合在机械手的协调动作 中,相互之间取长补短。其中,工件的抓放通过气缸来完成,工件的移动通过伺服电机 实现, 同时采用了 SIEMENS 的 SIMATIC S7-200 系列 PLC 作为控制器, 利用 SIEMENS 的 TP070 触摸终端实现人机交互。最终达到能够安全、稳定、准确地完成搬运的目的。 首先,简单介绍了本课题的来源、意义和内容,回顾了国内外机器人(机械手)的 发展概况, 介绍了目前机器人的几种分类形式,列举出了在生产、生活上和高科技领域 中几种常见的机器人。 其次,给出了本课题的研究依据,对机械手的机械系统方案进行了设计,确定了龙 门式的整体结构和机、电、气一体化的实现方法,画出了各主要部件的机械结构图。 再次,简要地进行了机械手运动分析,对驱动、传动系统进行了方案设计,并进行 了气缸、丝杠、导轨和伺服电机等主要部件的选取和校验。 然后,从硬件和软件两方面详细介绍了 PLC 在机械手的运动控制中的应用。从工件 的检测、机械手的定位、工件的搬运、过程调速、运动缓冲到人机交互等各方面做了系 统的分析和研究。 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。 本课题是一个机、电、气结合较为紧密的实用性项目,文中对 PLC 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,在机电一体化方面进行了一定的 研究,在机械手的设计与研制方面积累了很多宝贵而实用的经验。 关键字:机械手 PLC(可编程控制器) 气动 运动控制 伺服电机
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
of driving system and transmission system, selects and checks cylinder, thread-bar, guide, servomotor and so on. Then, the writer introduces the application of the PLC in moving-control of the manipulator in detail in two respects of hardware and software, analyses and researches workpieces’ examination, manipulator’ s orientation, portage, timing, cushion and communion between man and machine . Finally, the writer summarizes the whole thesis and points out the amelioration, perspective and developing direction of the manipulator. The subject is a practical item where the mechanics, electrics and pneumatics are integrated very closely. The writer has made a necessary discussion in the application of PLC, the optimize of mechanical structure and the study of control mode and researches into the mechatronics. Many valuable and applied experiences are accumulated in integrated design. Key Words: manipulator; PLC; pneumatics; motion-control; servo-electromotor
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract
Presently, part of our Chinese corporations are still using the manpower to make the motion and orientation of work pieces in production and manufacture of the products, in part resulting in the problems such as the heavy working intensity, weak safety, poor flexibility of manipulation, low precision of orientation, and so on, which affect seriously the quality of the products and the benefit of the production. With the development of the science and technology and the application of the automobile product line in the production, the manipulator, who serves as the important part of the automobile product line, has also experienced dramatic progress and development. Especially with the improvement of the structure of the machine, the maturity of pneumatics and hydraulics, and the constant improvement of the control element such as the singlechip, PLC, the motion controller, and so on, and the ceaselessly ameliorative and innovative control mode, the precision, delicacy and reliability of the manipulator has been improved expressly, which contributed to alleviating the worker’ s labor intensity and difficulty, boosting the working efficiency and quality, reducing cost, as to play an extremely important part in the development and income of the corporations. In accordance with the practice of the ShenLong automobile corporation (ltd.)’ s demand of the engine’ s crank product line, the text will research into the problem of the automatization of the crank’ s move between two product lines, compare with the manifold realization means of each system, and confirm design project that the mechanics, electrics and pneumatics are used together. The pneumatic, electric and mechanical are combined agreeably in the coordinating actions of the manipulator, they could complement the deficiency with the other’ s advantage. In this equipment, the scratch and discharge of the work pieces is realized by a cylinder, and the motions of the work pieces is completed by two servo electromotor. Meanwhile, the writer adopts the SIEMENS’ s SIMATIC S7-200 series of PLC as controller, and made use of the SIEMENS’ s TP070 touch-screen to realize the alternation between the machinery and manipulator. It is sure that the task is completed more safely, steadily, well and truly. Firstly, the writer introduces the resource, content and practical application value of the thesis, and reviews the development of robots inside and abroad, and introduces the sort of robots, and enumerates several hackneyed robots in manufacture, life and high-tech. Secondly, the writer introduces the gist of research, designs the machine system project of the manipulator, confirms the gantry configuration and the realization way with the machinery, electricity and gas-motivated and draws the machine configuration picture of master parts. Thirdly, the writer analyses simply the kinematics of the manipulator, designs the project
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