机械原理课程设计——热镦机送料机械手1
热镦挤送料机械手
题目5 热镦挤送料机械手一、课程设计任务书1.1设计题目机械手机体底座图1 机械手的外观图设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
以方案A 为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图5为机械手的外观图。
技术参数见表8。
表1 热镦挤送料机械手技术参数方案号最大抓重kg手指夹持工件最大直径mm手臂回转角度(º) 手臂回转半径mm 手臂上下摆动角度(º) 送料频率次/min 电动机转速r/min A 2 25 120 685 15 15 1450 B 3 30 100 700 20 10 960 C115110500152014401.4 方案选择选用组合方案:最大抓重:1kg ; 手指夹持工件的最大直径:15mm ; 手臂回转角度: 100 手臂回转半径:500mm ;手臂上下摆动角度:15 ; 送料频率:10/min 次 电机转速: 960r/min二、机构功能分解此机构由原动机、传动部分、执行部分组成,其功能关系如表2所示。
表2机构功能分解机械手原动机 传动部分 执行机构电动机齿轮传动间歇上下摆动机构间歇水平摆动机构三、机构运动方案设计与评价3.1 手臂上下摆动机构的设计与选择机械手臂上下摆动运动为间歇性运动,能实现此功能的机构有很多,如:凸轮、凸轮+齿轮、 不完全齿轮+铰链四杆机构,具体方案如下:方案1: 方案2:图3.1 不完全齿轮+曲柄摇杆 图3.2 盘形凸轮+摇杆机构 方案3:图3.3 圆柱凸轮+连杆机构这3个方案结构都比较简单,方案2使用盘形凸轮机构直接驱动从动件的上下运动,进而通过低复使手臂摇动。
这个方案在计算过程中比较容易,即s=θtan l ⨯,式中s 为从动件行程,l 为手臂转动铰链到凸轮从动件间间距。
机械原理课程设计热墩机械手
机械原理课程设计热墩机械手机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师:温亚莲设计者:李霞学号:20109046班级:机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (2)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (5)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (5)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (6)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (6)2.4 摆臂方案的确定 (7)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (8)3.1 回转装置设计方案A (8)3.2 回转装置设计方案B (8)3.3 回转装置设计方案C (9)3.4 驱动装置的选择 (10)3.4.1 常用电动机的结构特征 (10)3.4.2 选定电动机的容量 (10)3.5 回转装置方案的确定 (11)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (11)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (13)4.1 拟订的方案 (13)4.2 最终方案的确定与说明 (15)4.3 方案的计算 (16)第五章相关建模过程及仿真 (19)第六章设计总结 (22)第七章参考文献 (22)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
以方案A为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1:机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行设计;2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
机械原理课程设计-----热镦挤送料机械手的设计综述
机械原理课程设计设计说明书设计题目:热镦挤送料机械手的设计起止日期:2008 年 6 月18日至2008 年6月23日学生姓名班级机设0xx班学号064051xxxxx成绩指导教师(签字)机械工程学院(部)年月目录设计任务书 (3)1.工作原理和工艺动作分解 (5)2.工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)3.执行机构选型 (6)4.方案评价 (7)5.动系统的速比和变速机构 (9)6.机构运动简图 (9)7.机构组合 (12)8.各个构件的动作顺序 (12)9.凸轮设计 (13)9.参考资料 (22)10.设计总结 (22)课程设计任务书2007 —2008 学年第2 学期机械工程学院学院(系、部)机械设计专业机设062 班级课程名称:机械原理课程设计设计题目:热镦挤送料机械手的设计完成期限:自2008 年 6 月18至 6 月23日共 1 周指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日1.工作原理和工艺动作分解(1)夹料机构:靠平面连杆机构做间歇的直线往复运动。
运动循环图如下:(2)送料机构:送料机构由2种动作的组合,一是间歇的回转运动,二是做上下摆动。
运动循环图如下:(3)夹料机构:通过凸轮对手臂上平面连杆机构的控制来调整手指间的间隙从而达到对物料的夹紧和松开。
运动循环图如下:(4)送料机构:当料被抓紧后,通过凸轮对连杆一端的位置的改变进行对杆的摆角进行调整,从而实现对物料的拿起和放下的动作。
手臂的回转通过回转机构进行实现。
(5)转动送料机构:通过来回的回转110度,这到运动的目的,同时又要注意满足机构动作的相互配合。
此机构运动循环图如下:2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位,以利于设计、装配和调试。
其整体运动循环图如下:3.执行机构选型2.表3.2 机构选用表功能执行构件工艺动作执行机构设计矩阵夹料机构手指直线往复运动凸轮机构A1摆动机构手臂上下摆动凸轮机构A2回转机构手臂回转齿轮机构A3夹料机构与摆动机构:根据动作要求,由表2.1设计实例库A3、A1={a31,a41,a42,a11,a51},由于机构要具有停歇功能,且要进行运动变换,故选择直动从动件盘形凸轮。
送料机械手的设计
送料机械手的设计摘要本课题是为普通车床配套设计的上料机械手。
工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
本课题对机械手进行了结构设计和液压传动原理的设计,确定了机械手的机械系统,液压驱动系统,控制系统三个组成部分的设计方案。
介绍了机械手的组成和分类,确定了机械手的主要参数及设计方案;对抓取机构的各零部件的参数进行计算,对液压元件进行选择,确定电机规格及机构的参数;对机身机座的电动机和减速器进行选择,并对螺栓设计和校核,确定其当量应力,剪切强度,弯曲强度;确定了机械手的定位方式为机械挡块定位;对影响机械手定位和稳定性的因素进行了相关分析。
关键词:机械手;抓取机构;液压缸目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 机器人的历史、现状 (1)1.2 机器人发展趋势 (3)1.3 本文的主要研究内容 (3)第2章方案设计及主要参数的确定 (5)2.1 机械手组成和分类 (5)2.1.1 机械手的组成 (5)2.1.2 机械手分类 (6)2.2 方案设计 (6)2.2.1 主要参数的确定 (6)2.2.2 方案设计 (6)2.3 料槽形式及分析动作要求 (7)2.3.1 料槽形式 (7)2.3.2 动作要求分析 (8)2.4 本章小结 (8)第3章抓取机构的设计 (9)3.1 手部设计计算 (9)3.1.1 对手部设计的要求 (9)3.1.2 拉紧装置原理 (10)3.2 腕部设计计算 (13)3.2.1 计算扭矩 (13)3.2.2 油缸(伸缩)及其配件的估算扭矩 (13)3.2.3 腕部回转液压缸尺寸的确定 (13)3.3 臂伸缩机构设计 (16)3.3.1 计算液压缸活塞驱动力 (16)3.3.2 根据驱动力确定液压缸结构尺寸 (17)3.3.3 腔流量 (17)3.3.4 手臂右腔工作压力 (17)3.4 液压元件的选择 (18)3.4.1 绘制机构工作参数表 (18)3.4.2 由初步计算选液压泵 (18)3.4.3 算腕部摆动缸 (18)3.4.4 确定电机规格 (19)3.4.5 油管尺寸的确定 (19)3.4.6 管道壁厚的计算 (20)3.4.7 油缸容积的确定 (20)3.5 本章小结 (20)第4章液压系统原理设计及草图 (21)4.1 手部抓取缸 (21)4.2 腕部摆动液压回路 (21)4.3 小臂伸缩缸液压回路 (22)4.4 总体系统图 (23)4.4.1 工作过程 (23)4.4.2 电磁铁动作顺序表 (23)4.5 本章小结 (24)第5章机身机座的结构设计 (25)5.1 电机的选择 (25)5.1.1 带动臂部升降的电机 (25)5.1.2 带动机身回转的电机 (25)5.2 减速器的选择 (26)5.3 螺柱的设计与校核 (26)5.4 本章小结 (27)第6章机械手的定位与平稳 (28)6.1 常用的定位方式 (28)6.2 影响平稳性和定位精度的因素 (28)6.3 机械手的控制 (29)6.4 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章绪论1.1课题背景1.1.1机器人的历史、现状机器人首先是从美国开始研制的。
热镦挤送料机械手课程设计
热镦挤送料机械手课程设计热镦挤送料机械手是一种用于热镦挤压生产线上的自动化设备,它具有高效、精准的特点。
本文将探讨热镦挤送料机械手的课程设计。
热镦挤压是一种金属加工方法,通过在高温下将金属材料挤压成特定形状。
在热镦挤压生产线上,热镦挤送料机械手起到了关键的作用。
它能够将金属材料从储料架上取下,并准确地送入热镦挤压机中进行加工。
因此,热镦挤送料机械手的设计至关重要。
我们需要确定热镦挤送料机械手的基本参数。
根据生产线的要求,我们需要考虑机械手的负载能力、工作范围、速度等。
负载能力应能够满足挤压机的要求,工作范围应能够覆盖整个挤压机工作区域,速度应能够保证生产效率。
在确定这些参数后,我们可以开始进行机械手的设计。
我们需要选择合适的机械结构。
热镦挤送料机械手通常采用多自由度机械结构,以实现复杂的运动轨迹。
对于挤压机上下料的过程,我们可以采用多关节机械手,它能够实现多方向运动,并能够精确控制位置和姿态。
此外,我们还可以考虑使用气动或电动执行机构,以实现更精准的控制。
然后,我们需要设计机械手的控制系统。
控制系统应能够准确地控制机械手的运动,并保证其稳定性和安全性。
在设计控制系统时,我们可以采用传统的PID控制算法,也可以使用现代的自适应控制算法。
此外,我们还需要考虑机械手与挤压机之间的协作,以确保二者之间的同步运动。
我们需要考虑机械手的安全性和可靠性。
挤压生产线通常是高温、高速、高载荷的工作环境,因此机械手需要具备耐高温、耐磨损、抗震动等特性。
此外,我们还需要设计相应的安全保护装置,以防止意外事故的发生。
热镦挤送料机械手的课程设计需要考虑机械手的基本参数、机械结构、控制系统以及安全性和可靠性等方面。
在设计过程中,我们需要充分考虑生产线的要求,并结合现代控制技术和工程材料的特性,以实现高效、精准的热镦挤压生产。
通过合理的设计和优化,热镦挤送料机械手将成为热镦挤压生产线上不可或缺的重要设备。
热镦挤送料机械手 机械原理课程设计说明书
为了培养面向21世纪知识经济时代的科技人才,国家进行了课程体制改革,而机械原理课程设计能够培养机械类专业学生的创新能力,今天我们设计的热墩挤送料机械手,由于机械手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。
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,选择何时的自由度作出合适的机械手以满足生产的要求,简便了工作。
目录一、总设计要求……………………………………..1、设计题目………………………………………..2、设计任务……………………………………….二、功能分解…………………………………………三、选用的机构…………………………….四、机构的运动循环图…………………………….五、原动件的选择…………………………….六、传动比的分配…………………………….七、主要机构介绍…………………………….1、齿轮设计…………………………….2、对心直动滚子推杆盘形凸轮机构……………3、不完全齿轮机构设计…………………….八、设计方案的评价…………………………….九、总结…………………………….十、参考文献…………………………….一、总设计要求1、设计题目设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形墩料,往40t墩头机送料。
以方案A为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆12度,手臂水平回转120度,于管下摆15度,手指张开放料;手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
热镦挤送料机械手
目录1 设计题目及其要求 (1)2 题目分析 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 热镦挤送料机械手工艺动作流程 (1)3初步方案 (2)3.1 基本参数 (2)3.2 运动循环图 (2)3.3 机械系统运动转换功能图 (3)3.4 拟订的方案 (3)4 主要执行机构方案设计 (4)4.1 机械手上下摆动动作的设计 (4)4.2 手臂回转机构的选择设计 (4)4.3 传动类型的选择 (5)4.4 机械驱动装置选择 (5)4.4.1 电动机系列的选择选择 (5)4.4..2 选定电动机的容量 (6)5系统设计数据处理 (7)5.1数据处理 (7)总结 (9)参考文献 (10)设计内容计算说明结论1设计题目及其要求热镦挤送料机械手,它是有电动机驱动,通过机械手的动作,夹送圆柱形镦料,往40t镦头机送料。
机械手的手臂的上下摆动有凸轮摇杆机构实现,机械手的水平回转有间隙机构实现。
具体的动作顺序:手指夹料,手臂上摆15°,手臂水平回转120°,手臂下摆15°,手指张开放料;手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
热镦挤送机械手能实现最大抓重为2kg,最大直径为25mm的圆柱形镦料。
2题目分析2.1设计思路(1)机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。
工件水平或垂直放置,设计时可以不考虑手指夹料的工艺过程。
(2)此机械手为空间机构,确定设计方案后应计算空间自由度。
2.2热镦挤送料机械手工艺动作流程热镦挤送料机械手手指夹料工件挤送手指放料手臂上下摆动手臂水平回转由凸轮连杆机构实现,并在休程角手臂不动由不完全齿轮机构实现间隙运动,使手臂水平回转3初步方案3.1基本参数最大抓重 2kg手指夹持工件最大直径/mm 25mm手臂回转角度/(°) 120°手臂回转半径/mm 685mm手臂上下摆动角度/(°) 15°送料频率/(次/min) 15次/min 电动机转速(r/min) 1450r/min3.2运动循环图表3-1运动循环图机械手上摆15°停止下摆15°停止上摆15°下摆15°转台停止水平回转120°停止停止水平反转120°停止凸轮连杆转角150°180°330°360°150°(第二周)180°总体设计方案图3.3机械系统运动转换功能图机械手水平回动减速电机机械手上下摆动运动分解3.4拟订的方案由电动机提供动力源,通过皮带轮传动,并分两路。
机械原理课程设计机械手
机械原理课程设计 机械手一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械手的基本结构及其工作原理,理解并描述机械手各部件的功能和相互关系。
2. 使学生了解并掌握机械手运动学的基本概念,如位置、速度和加速度,并能够运用相关公式进行简单计算。
3. 引导学生掌握机械手的动力学原理,包括力的分析、扭矩计算等,并能应用于实际问题。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械手结构设计的技能,提高其创新能力和实际操作能力。
2. 培养学生运用数学工具分析机械手运动学和动力学问题的能力,提高解决问题的技能。
3. 培养学生团队合作能力,通过小组讨论、实践操作等形式,共同完成机械手的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理和机械设计的兴趣,激发其探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度,使其在探究机械手过程中学会尊重事实,注重实证。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中关注资源利用和节能环保,培养其社会责任感。
课程性质:本课程为机械原理课程设计,旨在通过实践操作,使学生掌握机械手的基本原理和设计方法。
学生特点:学生为高中年级学生,具有一定的物理和数学基础,思维活跃,动手能力强,但可能对机械原理了解较少。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新精神和实践能力。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 机械手基本结构及工作原理:- 教材章节:第二章“机械系统的基本构成”- 内容:介绍机械手的基本组成部分,包括执行机构、驱动系统、控制系统等,并通过实例分析其工作原理。
2. 机械手运动学分析:- 教材章节:第三章“运动学基础”- 内容:讲解位置、速度、加速度等基本概念,引导学生运用数学工具分析机械手的运动学问题。
3. 机械手动力学分析:- 教材章节:第四章“动力学基础”- 内容:介绍力的分析、扭矩计算等动力学原理,并结合实例进行计算和分析。
热镦挤送料机械手课程设计
热镦挤送料机械手课程设计一、引言热镦挤送料机械手作为现代工业制造中的重要设备之一,具有高效、精准的特点,在金属加工领域得到广泛应用。
本文将围绕热镦挤送料机械手的课程设计展开,通过对其原理、结构、控制系统等方面进行详细介绍,为读者提供了解该设备的全面指南。
二、热镦挤送料机械手的原理和结构热镦挤送料机械手是由机械结构和控制系统组成的自动化设备。
机械结构包括机械臂、末端执行器等部分,而控制系统则是控制机械手运动和操作的核心。
热镦挤送料机械手通过控制系统的精确指令,驱动机械臂进行各种工作动作,实现对工件的加工和运输。
三、热镦挤送料机械手的课程设计目标在热镦挤送料机械手的课程设计中,我们的目标是让学生了解和掌握该设备的基本原理和工作方式,培养其对工业自动化设备的理解和应用能力。
通过设计实际的工作场景,让学生能够独立运用所学知识,解决实际问题。
四、课程设计内容1. 设计一个基于热镦挤送料机械手的自动化生产线,包括工作台、送料输送带、热镦挤送料机械手等设备的布局和连接。
2. 研究机械手的运动学和动力学特性,确定机械手的结构参数和运动范围。
3. 设计机械手的控制系统,采用PLC或单片机等控制器,编写相应的控制程序。
4. 进行实际的机械手控制实验,调试控制系统,验证设计的可行性和准确性。
5. 分析机械手的性能指标,如定位精度、重复定位精度等,对设计进行评估和改进。
五、课程设计过程1. 研究热镦挤送料机械手的工作原理和结构,了解其关键技术和应用领域。
2. 设计自动化生产线的布局和连接方式,确定各设备的位置和工作流程。
3. 进行机械手的运动学和动力学分析,确定机械手的结构参数和运动范围。
4. 设计机械手的控制系统,选择合适的控制器和编程工具,编写控制程序。
5. 进行实际的机械手控制实验,调试控制系统,验证设计的可行性和准确性。
6. 分析机械手的性能指标,如定位精度、重复定位精度等,对设计进行评估和改进。
六、课程设计的意义和价值通过对热镦挤送料机械手的课程设计,学生可以深入了解和掌握该设备的原理和应用,培养工程实践能力和创新思维。
机械原理课程设计电子文档
机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手B指导老师:温亚莲设计者:李霞学号:20109046班级:机电3班目录第一章设计题目及要求 (1)1.1 设计题目简介 (1)1.2 设计数据及要求 (1)1.3 设计任务与提示 (2)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 (3)2.1 机械手上下摆臂设计方案A (3)2.2 机械手上下摆臂设计方案B (4)2.3 机械手上下摆臂设计方案C (4)2.4 摆臂方案的确定 (5)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 (6)3.1 回转装置设计方案A (6)3.2 回转装置设计方案B (6)3.3 回转装置设计方案C (7)3.4 驱动装置的选择 (8)3.4.1 常用电动机的结构特征 (8)3.4.2 选定电动机的容量 (8)3.5 回转装置方案的确定 (9)3.6 循环图的拟定及运动路线图 (9)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 (10)4.1 拟订的方案 (10)4.2 最终方案的确定与说明 (12)4.3 方案的计算 (12)第五章相关建模过程及仿真 (15)第六章设计总结 (18)第七章参考文献 (18)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
以方案A为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图1为机械手的外观图。
图1:机械手的外观图1.2 设计数据及要求表11.3 设计任务与提示设计任务1.至少提出可行的两种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行设计;2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合,并进行运动分析;验证输出构件的轨迹是否满足设计要求;求出机构中输出件的速度、加速度;画出机构运动线图。
机械原理机械手课程设计
目录一、机械手设计要求 (1)1.1、设计题目 (1)1.2、设计任务 (2)二、机械手工作原理及工艺动作流程图 (3)2.1、机械手水平回转动作 (3)2.2、机械手上下摆动动作 (4)2.3、机械手工艺动作流程图 (4)三、机械手运动循环总图及动作时间分配 (5)四、机械手驱动装置及传动类型选择 (6)4.1.1、驱动装置的选择 (6)4.1.2、选定电动机的容量 (6)4.2.1、传动类型的选择 (7)五、机械手传动比分配及主要执行机构 (8)5.1.1、传动比分配 (8)5.2.1、齿轮齿条机构 (8)5.2.2、曲柄滑块机构 (9)5.2.3、不完全齿轮机构 (10)5.2.4、圆柱凸轮连杆机构 (10)六、机械手主要零件及主要参数 (12)七、机械手简易外观3D图及其他参考方案 (13)7.1、简易外观3D图 (13)7.2、其他参考方案 (14)八、总体评价 (15)九、结束语 (15)十、参考文件 (15)一、机械手设计要求1.1设计题目机械手机体底座机械手的外观图设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求:完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
图为机械手的外观图。
热镦挤送料机械手技术参数见表。
方案号最大抓重kg 手指夹持工件最大直径mm手臂回转角度(º)手臂回转半径mm手臂上下摆动角度(º)送料频率次/min电动机转速r/minA 2 25 100 685 20 10 9601.2 设计任务1.机械手一般包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.设计平面连杆机构。
对所设计的平面连杆机构进行速度、加速度分析,绘制运动线图。
机械原理课程设计(机械手)
电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定,而发热又与其工作情况决定。
7参考文献
[1]郑文纬,吴克坚主编. 机械原理. 北京:高等教育出版社, 1997
[2]朱孝录主编. 机械传动设计手册. 北京:电子工业出版社, 2007
[3]刘毅主编. 机械原理课程设计. 武汉:华中科技大学出版社, 2008
[4]牛鸣岐,王保民,王振甫主编. 机械原理课程设计手册. 重庆:重庆大学出版社, 2001
凸轮优点:结构简单、紧凑、设计方便,可实现从动件任意预期运动。只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简单紧凑。
综合上述,考虑到机械手需要先进行转动30度,然后升高10cm,前进5 cm,最后要原路返回,并且要有休止,我们选用了3个凸轮机构来完成所以动作。
近一个星期的机械原理课程设计结束了,在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.
在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.
热镦挤送料机械手
热镦挤送料机械手学生某某:指导教师:摘要送料机械手主要用于机床和生产线中的上下料工作,热镦挤送料机械手主要由动力装置、传动局部、执行机构三局部组成,其中执行机构为设计的主要内容。
在本次设计中,该设计通过减速器变速将动力传动到执行机构中,再有执行机构来控制机械手运动。
执行机构的选择,要分析各种机构对运动的影响,综合分析各种类型的机构来确定适合机械手运动的机构,通过分析得出结论,由凸轮连杆机构来控制机械手的上下15度摆动,由不完全齿轮和齿轮齿条机构来控制机械手的左右回转。
关键词:执行机构凸轮不完全齿轮1 绪论1.1 课题研究的目的和意义21世纪是科技高度兴旺的时代,人们的消费力不断增加。
市场对质量可靠性能卓越的产品的需求大量增加,为满足市场需求,各个企业工厂不断建成现代化生产线,通过智能机器人来代替人力去快速高效的生产。
各种高效率的机械手可以满足工厂的生产需求,还可以抑制恶劣环境完成工作。
机械机械手的优势十清楚显.机械手作业的准确性和不同环境中完成作业的能力,在国民经济领域有着广泛的开展空间。
它不但能代替局部人工操作,还能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸。
同时,它还能操作必要的工具进展焊接和装配,它高效不连续地工作在各种复杂环境中,从而极大改善了工人的劳动条件,显著提高了劳动生产率,加快了工业生产机械化和自动化的步伐,所以机械手的研制很有必要。
热镦挤送料机械手,该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识,将这些专业课程的理论和实际进展了一次重要实践。
锻炼了我们查询资料自我学习的能力,培养了我们创新设计能力。
该设计综合运用了CAD、PORE等软件,使我们对这些制图软件能熟悉运用。
毕业设计是大学四年中的最后一次课题设计,也是最为重要的一次设计,是对我们大学四年的综合考量。
毕业设计考验的不是单一的一门知识,而是我们大学四年所学的综合运用。
热镦挤送料机械手课程设计
热镦挤送料机械手课程设计热镦挤送料机械手是一种用于热挤压工艺的自动化设备,它能够高效、精确地将热塑性材料送入挤出机中进行挤压加工。
本文将围绕热镦挤送料机械手的课程设计展开讨论。
我们需要了解热镦挤送料机械手的基本原理和工作流程。
热镦挤送料机械手由控制系统、传动系统和操作系统组成。
控制系统负责监控和控制整个设备的运行,传动系统通过运动装置实现送料和挤压操作,操作系统则负责输入指令和监视设备状态。
在课程设计中,我们需要考虑热镦挤送料机械手的关键性能指标,如送料速度、送料精度、挤压力和挤压速度等。
根据具体的工艺要求和材料特性,我们可以确定这些指标的具体数值,并在课程设计中进行模拟和优化。
热镦挤送料机械手的设计还需要考虑安全性和稳定性。
在设备运行过程中,需要防止材料堵塞、过载和故障等情况的发生,同时还需要考虑操作人员的安全。
因此,在课程设计中,我们需要充分考虑这些因素,并设计相应的安全措施和故障诊断系统。
为了提高热镦挤送料机械手的性能,我们可以采用一些先进的技术和方法。
例如,可以使用传感器来实时监测设备的运行状态和材料的流动情况,以便及时调整参数和处理异常。
此外,利用机器学习和人工智能等技术,可以对设备进行智能化优化和自适应控制,从而提高生产效率和产品质量。
在课程设计中,我们还可以考虑热镦挤送料机械手与其他设备的协同工作。
例如,可以将热镦挤送料机械手与挤出机、模具和冷却设备等其他设备进行联动,实现整个生产线的自动化控制和优化。
热镦挤送料机械手的课程设计是一个综合性的工程项目,需要综合考虑机械、电气、控制和材料等多个方面的知识。
通过合理的设计和优化,可以提高热镦挤送料机械手的性能和稳定性,实现高效、精确的热挤压加工。
希望本文对热镦挤送料机械手的课程设计有所帮助,为相关领域的学习和研究提供参考。
热镦挤送料机械手精选文档
热镦挤送料机械手精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-热镦挤送料机械手学生姓名:指导教师:摘要送料机械手主要用于机床和生产线中的上下料工作,热镦挤送料机械手主要由动力装置、传动部分、执行机构三部分组成,其中执行机构为设计的主要内容。
在本次设计中,该设计通过减速器变速将动力传动到执行机构中,再有执行机构来控制机械手运动。
执行机构的选择,要分析各种机构对运动的影响,综合分析各种类型的机构来确定适合机械手运动的机构,通过分析得出结论,由凸轮连杆机构来控制机械手的上下15度摆动,由不完全齿轮和齿轮齿条机构来控制机械手的左右回转。
关键词:执行机构凸轮不完全齿轮1 绪论课题研究的目的和意义21世纪是科技高度发达的时代,人们的消费力不断增加。
市场对质量可靠性能卓越的产品的需求大量增加,为满足市场需求,各个企业工厂不断建成现代化生产线,通过智能机器人来代替人力去快速高效的生产。
各种高效率的机械手可以满足工厂的生产需求,还可以克服恶劣环境完成工作。
机械机械手的优势十分明显.机械手作业的准确性和不同环境中完成作业的能力,在国民经济领域有着广泛的发展空间。
它不但能代替部分人工操作,还能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸。
同时,它还能操作必要的工具进行焊接和装配,它高效不间断地工作在各种复杂环境中,从而极大改善了工人的劳动条件,显着提高了劳动生产率,加快了工业生产机械化和自动化的步伐,所以机械手的研制很有必要。
热镦挤送料机械手,该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识,将这些专业课程的理论和实际进行了一次重要实践。
锻炼了我们查询资料自我学习的能力,培养了我们创新设计能力。
该设计综合运用了CAD、PORE等软件,使我们对这些制图软件能熟悉运用。
毕业设计是大学四年中的最后一次课题设计,也是最为重要的一次设计,是对我们大学四年的综合考量。
机械手课课程设计
机械手课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解机械手的原理和应用,掌握简单的机械手编程操作,培养学生的动手能力和创新意识。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解机械手的基本原理,包括传感器、执行器等主要部件的作用;了解常见的机械手编程语言和操作方法。
2.技能目标:学生能够使用机械手进行简单的操作,如抓取、放下物体;能够根据任务需求,编写简单的机械手控制程序。
3.情感态度价值观目标:学生通过操作机械手,增强对科技产品的兴趣,培养创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械手的基本原理、编程操作和应用案例。
具体安排如下:1.机械手的基本原理:介绍机械手的主要部件,如传感器、执行器等,并解释它们在机械手操作中的作用。
2.机械手编程操作:教授常见的机械手编程语言和操作方法,让学生能够编写简单的控制程序。
3.机械手应用案例:分析具体的机械手应用案例,让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:教师讲解机械手的基本原理和编程操作,为学生提供系统的知识结构。
2.讨论法:学生分组讨论机械手的应用案例,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析具体的机械手应用案例,让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。
4.实验法:学生动手操作机械手,编写控制程序,培养学生的动手能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的机械手教材,为学生提供系统的知识结构。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,生动展示机械手的原理和操作。
4.实验设备:准备充足的机械手设备,让学生能够进行实际的操作练习。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式,包括平时表现、作业、考试等。
机械原理课程设计——热镦机送料机械手1
机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手C指导老师:设计者:学号:班级:目录第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介 (3)1.2 设计数据及要求 (3)1.3 设计任务与提示 (4)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计2.1 摆臂方案A的设计 (4)2.2 摆臂方案B的设计 (5)2.3 摆臂方案的确定 (6)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计3.1 回转装置A的设计 (6)3.2 回转装置B的设计 (7)3.3 驱动装置的选择 (8)3.4 回转装置方案的确定 (9)3.5 循环图的拟定 (9)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算4.1 方案的拟定 (9)4.2 最终方案的确定与说明 (10)4.3 方案的计算 (12)第五章相关建模过程及仿真 (13)第六章设计总结 (17)第七章参考文献 (17)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
以方案A为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
如图1所示。
图11.2 设计数据及要求1.3 设计任务与提示1.至少提出可行的两种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行设计;2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合,并进行运动分析;验证输出构件的轨迹是否满足设计要求;求出机构中输出件的速度、加速度;画出机构运动线图。
5.用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
6. 编写设计计算说明书,其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。
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机械原理课程设计说明书——热镦挤送料机械手C指导老师:设计者:学号:班级:目录第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介 (3)1.2 设计数据及要求 (3)1.3 设计任务与提示 (4)第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计2.1 摆臂方案A的设计 (4)2.2 摆臂方案B的设计 (5)2.3 摆臂方案的确定 (6)第三章热镦挤送料机械手回转装置设计3.1 回转装置A的设计 (6)3.2 回转装置B的设计 (7)3.3 驱动装置的选择 (8)3.4 回转装置方案的确定 (9)3.5 循环图的拟定 (9)第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算4.1 方案的拟定 (9)4.2 最终方案的确定与说明 (10)4.3 方案的计算 (12)第五章相关建模过程及仿真 (13)第六章设计总结 (17)第七章参考文献 (17)第一章设计题目及要求1.1 设计题目简介设计二自由度关节式热镦挤送料机械手,由电动机驱动,夹送圆柱形镦料,往40吨镦头机送料。
以方案A为例,它的动作顺序是:手指夹料,手臂上摆15º,手臂水平回转120º,手臂下摆15º,手指张开放料。
手臂再上摆,水平反转,下摆,同时手指张开,准备夹料。
主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。
如图1所示。
图11.2 设计数据及要求1.3 设计任务与提示1.至少提出可行的两种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行设计;2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合,并进行运动分析;验证输出构件的轨迹是否满足设计要求;求出机构中输出件的速度、加速度;画出机构运动线图。
5.用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
6. 编写设计计算说明书,其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。
7. 在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。
设计提示1. 机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。
工件水平或垂直放置。
设计时可以不考虑手指夹料的工艺动作。
2. 此机械手为空间机构,确定设计方案后应计算空间自由度。
3. 此机械手可按闭环传动链设计。
第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计2.1 摆臂方案A的设计采用凸轮带动摇杆的机构来实现机械手上下的摆动。
其中学要满足摆杆长为650MM,上下摆动的角度位18度。
此种方式设计简单,能达到相应的设计强度要求。
并且在运动过程中出现问题的可能性相对较小。
如图2.图2Solidworks中的实体建模2.2 机械手上摆手设计方案B采用凸轮带动连杆机构实现上下运动。
通过凸轮带动杆2,且通过连杆之间的相互作用实现安放在C出的机械手达到预期的运动轨迹及线路。
此方案设计相对复杂,但能满足较高的强度,各杆之间受力相对均衡。
如图3.图31-凸轮 2-滚子 3-折杆 4 5-连杆其中在C处安放机械抓手2.3 摆臂方案的确定根据给出的设计要求可以看出,机械手臂的抓举重量为两2KG,方案A设计简单,且能达到强度要求,并且其机构简单,易于实现,安装也较为容易。
方案B机构相对较多,不利于安放,并且此套装置用于一般小型工厂,故要求其占地面积要小。
根据综合考虑,选取方案B作为机械手上下摆动装置。
第三章热镦挤送料机械手回转装置设计3.1 回转装置A的设计采用齿轮进行机械装置的回转.其优点为:可传递空间任意轴间的运动和动力,即轴可以平行,交叉或交错;转动平稳,其传动比恒定,大多数齿轮的传动比是常数;适应范围广(传递速度、功率范围都大);寿命长;效率高;结构紧凑等优点。
齿轮传动缺点:制造成本高,刚性传动没有过载保护作用,振动和噪音等。
设计的齿轮传动如图4.图43.2 回转装置B的设计曲柄摇杆机构进行回转3.3 驱动装置的选择选择电机类型: 电动机是机器中运动和动力的来源,其种类很多,有电动机、内机、蒸汽机、水轮机、气轮机、液动机等。
电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易,一般机械上大多数是均采用电动机驱动。
3.3.1 常用电动机的结构特征(1).Y 系列三相异步电动机该系列电机能防止水滴、灰尘、铁屑或其他杂物浸入电机内部,它是我国近年来研制成功的型电动机。
(2). 电磁条速三相异步电动机名称:YCD 电磁调速三相异步电动机。
有组合式和整体式两种机构,这两种调速电动机为防护式,空气自冷,卧式安装,且无碳刷,集电环等滑动接触部件。
3.3.2 选定电动机的容量电动机的容量选得合适与否,对电动机的工作和经济性都有影响。
当容量小于工作要求时,电动机不能保证工作装置的正常的工作,或使用电动机因长期的过载而过早损坏;容量过大则电动机的价格高,能量不能充分利用,且常常不在满载下运行,其效率和功率的因数都较低,造成浪费。
电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定,而发热又与其工作情况决定。
工作机所需工作功率w P ,应由机器工作阻力和运动参数计算得来的,可按下式计算:Kw TnP w 9550=其中:T ——工作机的阻力矩,mm N ⋅;n ——工作机的转速,min /r ;传动装置的总效率0η组成传动装置的各部分运动副效率之积,即 n ηηηηηK 3210⋅⋅=其中:1η 2η 3η分别为轴承、齿轮、斜齿轮的传动效率按推荐的传动比合理范围,取一级传动i1=20-50,二级圆柱直齿轮的传动比i2=4-6, 三级圆柱直齿轮的传动比i3=2-4,总的传动范围为40-200.经过综合考虑决定选用Y132S —4型号电动机(电流A :11.6 转速: 1440r/mm 效率:85.5 功率因数 cosø:0.82 功率:5.5kw )3.4 回转装置方案的确定根据综合考虑,通过齿轮传动的方式进行回转更加适合设计要求。
由于齿轮传动可传递空间任意轴间的运动和动力,即轴可以平行,交叉或交错;转动平稳,其传动比恒定,大多数齿轮的传动比是常数;适应范围广(传递速度、功率范围都大);寿命长;效率高。
满足设计要求。
因而选择回转方案A 作为机械手回转装置。
3.5 循环图的拟定减速电机机械手上下摆动运动分解图5第四章 热镦挤送料机械手方案的确定与计算4.1 拟订的方案方案a :由电动机提供动力源,通过皮带轮传动,并分两路。
一路通过圆锥齿轮和蜗杆,使凸轮连杆运动,从而完成安装在连杆末端的抓手上下摆动,上下摆动的夹角为18°;另一路同样通过圆锥齿轮传动,再传动给两组不完全齿轮,通过连在转台上的轴,从而使转台完成水平150°的回转运动。
如图6。
图61——电动机2——机械手摆动装置3——转台4——抓手5——机械手水平回转装置方案b: 由电动机提供动力源,通过皮带轮传动,并分两路。
一路通过皮带轮与凸轮的传动,从而完成机械手的上下摆动,上下摆动的夹角为18°。
另一路由圆锥齿轮传动,带动曲柄转动,从而使摇杆水平回转150°,而摇杆又通过支柱与转台相连,从而使整个转台一起水平回转。
如图7。
图71——电动机 2——机械手摆动装置 3——抓手 4——转台 5——机械手水平回转装置4.2 最终方案的确定与说明根据确定的运动运动路线,可以确定方案B跟适合设计要求,在达到设计要求的同时,其加工难度,加工花费等性价比更高。
因而选择B方案。
如图8、9。
图8图94.3 方案的计算参数:电动机的转速:960r/min 皮带轮1半径R1=10cm 皮带轮2半径R2=25cm 圆锥齿轮3齿数Z1=15 圆锥齿轮4齿数Z2=30 齿轮14齿数Z3=20 蜗杆5齿数Z4=1且为右旋凸轮6基圆半径r0=90mm 滚子7半径Rr=10mm 传动比计算:w1=2πf=2*3.14*960/60=100rad/s由w1r1=w2r2 w2=w1*r1/r2=40rad/s齿轮3对齿轮14的传动比i1=w3/w14=z1*z14/z3*z5=15*20/20*1=15W14=w3/15=w2/15=4rad/s凸轮推程角ø1=150° t1=ø1/w14= 38s凸轮远休角ø2=30° t2= ø2/w14=8s因此不完全齿轮使转台水平转动的时间间隔为8s。
第五章相关建模过程及仿真solidworks凸轮的建模在solidworks中进行装配后的模型图Solidworks大齿轮的建模Solidworks小齿轮建模Solidworks实体模型导入Admas机构在运行过程中的实图机械手臂运动的位移图机械手臂运行的速度图像机械手臂运行的加速度图像第七章设计总结热敦挤送料机械手的设计不仅能减轻工人们的作业强度,而且还大大提高了工作效率。
在如今强调效率与质量的时代,机械手等产品也广泛运用在各行各业之中,为人们的生活水平的提高做出了很大的贡献。
在设计过程中。
在这次设计过程中,我掌握了很多设计知识,学会了几个软件的使用并有所提高。
发现有些东西非常有用,比如AutoCAD、Solidworks,ADAMS的使用。
但是也碰到了很多问题,机构的功能不能完全掌握、传动性不明确、运动循环图不清晰以及机构不能完美的连贯起来。
这些都是最重要也是最难的。
经过老师的指导和同学间讨论,终于有所收获,明白了很多。
机械学作为一门传统的基础学科,内容丰富,涉及面广。
目前,机械学正与电子电气、液压等多种学科,联系更为紧密,它的综合性更强。
机械学的学习将是一个艰苦但却值得努力的过程。
第八章参考文献[2]牛鸣岐,王保民,王振甫.机械原理课程设计手册.重庆:重庆大学出版社,2001[3]机械工程手册电机工程手册编辑委员会编. 机械工程手册第59篇、冲压机械化与自动化. 北京:机械工业出版社,1982[4]王知行,刘延荣.机械原理.北京:高等教育出版社,2000。