机械手的设计毕业论文资料

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机械手设计的毕业论文

机械手设计的毕业论文

机械手设计的毕业论文机械手设计的毕业论文在现代工业领域,机械手作为一种重要的自动化设备,被广泛应用于生产线上的各个环节。

机械手的设计与优化是一个复杂而又关键的任务,需要考虑到多个因素,如精度、速度、负载能力等。

本篇论文将探讨机械手设计的一些关键问题,并提出一种新的设计方案。

首先,机械手的结构设计是决定其性能的关键因素之一。

常见的机械手结构包括串联结构、并联结构和混合结构。

串联结构由多个连杆组成,具有较高的精度和刚度,适用于需要高精度操作的场景。

并联结构由多个平行连杆和执行器组成,具有较高的负载能力和速度,适用于需要承载重物和快速操作的场景。

混合结构则结合了串联结构和并联结构的优点,可以根据具体需求进行灵活配置。

本论文将采用混合结构设计机械手,以兼顾精度和负载能力。

其次,机械手的运动学分析是设计过程中的重要一环。

通过对机械手的运动学分析,可以确定各个关节的运动范围和姿态,为后续的轨迹规划和控制提供依据。

机械手的运动学分析可以通过解析方法和数值方法两种途径进行。

解析方法适用于简单的机械手结构,通过代数方程求解关节角度和末端位置。

数值方法适用于复杂的机械手结构,通过迭代计算关节角度和末端位置。

本论文将采用数值方法进行机械手的运动学分析,以适应复杂的设计需求。

然后,机械手的轨迹规划是实现预定任务的关键一步。

轨迹规划旨在确定机械手末端执行器的运动轨迹,使得其能够在给定的时间内到达指定位置,并保持所需的速度和加速度。

常见的轨迹规划算法包括插值方法和优化方法。

插值方法通过在给定的关键点之间进行插值,生成平滑的轨迹。

优化方法通过优化目标函数,如最小化时间、最小化能量消耗等,生成最优的轨迹。

本论文将采用插值方法进行机械手的轨迹规划,以保证运动的平滑性和连续性。

最后,机械手的控制系统是实现精确控制的核心。

机械手的控制系统包括传感器、执行器和控制器等组成部分。

传感器用于获取机械手和工件的状态信息,执行器用于执行控制指令,控制器用于计算控制指令并发送给执行器。

机械手毕业论文

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机械手毕业论文机械手毕业论文摘要:机械手是一种能够模拟人类手臂动作的机器人装置,广泛应用于工业生产线和医疗领域。

本文通过对机械手的结构、控制系统和应用领域进行研究,旨在探讨机械手在未来的发展潜力和应用前景。

引言:机械手作为一种重要的自动化装置,已经在工业生产中发挥着重要的作用。

随着科技的不断进步,机械手的应用领域也在不断扩大。

本文将从机械手的结构、控制系统和应用领域三个方面进行探讨。

一、机械手的结构机械手的结构主要由机械臂、末端执行器和传感器组成。

机械臂是机械手的主体部分,通常由多个关节组成,可以模拟人类手臂的运动。

末端执行器是机械手的手指部分,可以进行抓取、放置和操作物体等动作。

传感器用于感知环境和物体,为机械手提供实时的反馈信息。

二、机械手的控制系统机械手的控制系统是保证机械手正常运行的核心部分。

控制系统通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括电机、传感器和控制器等,用于实现机械手的运动和感知。

软件部分则包括控制算法和编程语言等,用于控制机械手的动作和决策。

三、机械手的应用领域机械手在工业生产线上的应用非常广泛。

它可以完成重复、繁琐和危险的工作,提高生产效率和质量。

同时,机械手还被应用于医疗领域。

它可以进行精确的手术操作,减少手术风险和创伤。

此外,机械手还被用于残疾人辅助器具的研发和生产,为残疾人提供更好的生活品质。

四、机械手的未来发展潜力随着科技的不断进步,机械手的未来发展潜力巨大。

首先,机械手可以与人类进行更加复杂和精细的合作。

通过人机协作,机械手可以更好地适应不同的工作环境和任务需求。

其次,机械手可以与人工智能技术相结合,实现更高级的自主决策和学习能力。

最后,机械手还可以应用于更多领域,如军事、航天和探险等,为人类创造更多的可能性。

结论:机械手作为一种重要的自动化装置,已经在工业生产和医疗领域发挥着重要的作用。

通过对机械手的结构、控制系统和应用领域进行研究,我们可以看到机械手在未来的发展潜力和应用前景。

机械手完整毕业设计论文

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机械手完整毕业设计论文毕业论文(设计)(范文)课题名称 ______________________ 学生姓名______________ 学号_______________ 系部 _________________ 专业年级 _________________________指导教师 ___________________________20XX年XX 月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,H前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的丄作,工作方式一般釆取示教再现的方式。

本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。

首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设讣以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的口标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。

关键词:机器人,示教编程,伺服,制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on 什w automation degree of the production process in order to enhance theproduction efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises・ The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software・Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running・ The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring 什】e movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point・KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (3)1.1机器人概述 (4)1.2机器人的历史、现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (4)第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计 (3)2.1自由度及关节 (4)2.2基座及连杆 (4)2.2. 1 基座 (7)2.2.2大臂 (7)2.2.3小臂 (7)2.3机械手的设计 (4)2.4驱动方式 (4)2.5传动方式 (4)2.6制动器 (4)第3章控制系统硬件 (4)3.1控制系统模式的选择 (4)3.2控制系统的搭建 (4)3.2. 1工控机 (4)3.2.2数据采集卡 (4)3.2.3伺服放大器 (4)3.2. 4 端子板 (4)3.2. 5电位器及其标定 (4)3.2. 6 电源 (4)第4章控制系统软件 (4)4.1预期的功能 (4)4.2实现方法 (4)4. 2. 1实时显示各个关节角及运动范围控制 (4)4. 2. 2直流电机的伺服控制 (4)4. 2.3电机的自锁 (4)4. 2. 4示教编程及在线修改程序 (4)4. 2. 5设置参考点及回参考点 (4)第5章总结 (4)5.1所完成的工作 (4)5.2设计经验 (4)5.3误差分析 (4)5.4可以继续探索的方向 (4)致谢 (4)参考文献 (4)1.1机器人概述在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

机械手结构设计毕业论文

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1。

绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤;2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度,减轻人力,便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。

1。

2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化。

机械手首先是从美国开始研制的。

1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。

他的结构是:机体上安装回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的.1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。

商名为Uni-mate(即万能自动)。

运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。

不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。

同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手.1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运。

该机械手的中央立柱可以回转,臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动,控制系统也是示教再现型.虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。

1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni—mate 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差可小于±1毫米。

美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本.如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。

准备把故障前平均时间(注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。

它给出在第一次故障前的平均运行时间),由400小时提高到1500小时,精度可提高到±0.1毫米。

德国机器制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。

机械手设计毕业论文

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摘要本设计为冲床上料机械手设计。

基本参数为:升降行程135mm,手臂回转角度为105°。

此机械手能以34次 /分的频率,传送重0.5公斤重的硒钢片。

该机械手采用气压传动方式驱动,气缸最大压力为0.7MPa,为提高气缸活塞密封的可靠性,活塞采用2个O型环密封。

机械手的的抓取部分为吸附式,采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘,吸盘提升力由真空泵提供。

机械手工作时,气缸推动活塞杆作升降运动。

活塞杆的中部装有一个深沟球轴承,当活塞杆上下运动时,轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。

活塞轴与手臂相连,当活塞轴作上升运动时,带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动,将被冲压件送到冲床上;当活塞轴作下降运动时,带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动,使机械手回到初始状态,完成一个上料循环。

关键词:冲床机械手气压传动Abstract[单击此处键入英文摘要,内容应当与中文摘要相同]KeyWords:冲床机械手气压传动目录摘要 (I)Abstract (II)1 工业机械手的发展概况 (1)1.1 工业机械手定义 (1)1.2 工业机械手发展概况 (1)2 工业机械手整体介绍 (4)2.1 工业机械手的分类 (4)2.2 机械手的特点 (5)2.3 工业机械手在工业生产中的应用 (5)3 工业机械手设计方案 (7)3.1 工业机械手的组成 (7)3.2 规格参数 (8)3.3 坐标选择与分析 (8)3.4 驱动系统选择与分析 (9)3.4.1驱动系统的分类 (9)3.4.2 驱动系统的选择原则 (9)3.4.3 驱动系统的选择 (10)3.5 设计路线与方案 (11)3.5.1 设计步骤 (11)3.3.2 研究方法和措施 (11)4 真空吸盘和真空泵的选用 (13)4.1 真空吸盘 (13)4.1.1 吸盘的材料 (13)4.1.2 真空吸盘的作用 (13)4.1.3 吸盘的型号表示方法 (13)4.1.4 理论吸吊力 (13)4.1.5 吸盘的外形尺寸 (15)4.1.6 真空吸盘的选用 (18)4.2 真空泵 (19)4.2.1 真空泵的定义 (19)4.2.2 真空泵的分类 (19)4.2.3 真空泵的用途 (20)4.2.4 真空泵选取的注意事项 (20)4.2.5 真空泵的选取 (21)5 强度校核 (23)5.1 机械悬臂的校核 (23)5.2 活塞轴的校核 (29)5.3 轴承校核 (31)5.4 轴承用螺钉校核 (35)6 密封与润滑 (36)6.1 气缸的上下端盖的密封 (36)6.2 活塞的密封 (37)6.3 活塞轴的密封 (38)6.4 润滑 (39)6.4.1 气缸活塞润滑 (39)6.4.2 轴承润滑 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)1 工业机械手的发展概况1.1 工业机械手定义机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作,按预定的程序轨迹极其它要求,实现抓取,搬运工件或操做工具的自动化装置。

毕业设计-机械手毕业论文

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毕业设计-机械手毕业论文机械手毕业设计目录摘要.............................. 错误!未定义书签。

第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (3)1.5 总体设计要求 (4)第2章 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (7)第3章各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (9)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (10)第4章控制系统设计 (11)4.1 控制系统硬件设计 (11)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (12)4.1.2 PLC的I/O分配 (12)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (14)4.2 控制系统软件设计 (15)4.2.1 公用程序 (15)4.2.2 自动操作程序 (17)4.2.3手动单步操作程序 (22)4.2.4 回原位程序 (24)4.3 PLC程序的上载和下载......... 错误!未定义书签。

4.3.1 PLC程序的上载........ 错误!未定义书签。

4.3.2 PLC程序的下载........ 错误!未定义书签。

第5章设计小结...................... 错误!未定义书签。

致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,生产工况也有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化,对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。

这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害,如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中,机械手应用较多,发展较快。

机械手毕业设计论文

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机械手毕业设计论文机械手是一种可以模仿人类手的机械装置,广泛应用于工业生产中的自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。

本文以机械手的设计与应用为主题,描述了在毕业设计中设计机械手的过程及其应用前景。

全文共计700字。

摘要:随着技术的不断进步和人们对生产效率与安全性要求的提高,机械手逐渐成为现代工业生产中的重要设备。

本论文旨在通过设计一个具有多种功能的机械手来探讨其设计原理与应用前景。

引言:机械手是一种能够模仿人手动作的机械装置,它能够在指定的空间内完成各种动作,在工业生产中能够用于自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。

随着自动化技术的快速发展,机械手应用的范围也越来越广泛。

设计过程:本论文的设计目标是设计一个具有多种功能的机械手,并简化其结构以降低成本。

设计过程包括以下几个步骤:1. 确定机械手的应用场景:根据机械手的应用场景,确定其需要具备的功能和性能要求。

2. 选取适合的驱动方式:根据应用场景和要求,选取适合的驱动方式,如伺服电机、液压驱动等。

3. 机械结构设计:设计机械手的结构,包括连杆、关节、末端执行器等部分,确定各部分的尺寸和位置关系。

4. 控制系统设计:设计机械手的控制系统,包括处理器、编码器、传感器等部分,实现对机械手的精确控制。

5. 系统集成与调试:将各个部分进行集成,进行系统调试和优化,确保机械手的正常运行。

应用前景:机械手作为一种先进的自动化设备,具有广阔的应用前景。

它可以用于代替人工完成单调、重复的工作,提高生产效率。

同时,机械手还可以应用于危险环境中,避免人身伤害。

另外,机械手还可以应用于医疗领域,例如辅助手术、康复治疗等。

随着技术的不断进步,机械手在各个领域的应用前景将更加广阔。

结论:通过本论文的设计与研究,我们对机械手的设计原理和应用前景有了更深入的了解。

机械手的设计过程需要综合考虑应用场景、驱动方式、机械结构和控制系统等因素,以实现机械手的多功能化和成本降低。

机械手毕业设计论文

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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊机械手毕业设计论文第一章总论1.1 机械手的概况及要求1.1.1 机械手的概况工业机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成,它是一种能够仿人操作、自动控制、可以重复编制程序、并能够在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备。

机器人技术是结合了计算机、控制、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代十分活跃且应用尤其广泛的领域。

它的应用情况如何,是一个国家工业自动化水平的标志。

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的特长的一种拟人的电子装置,既有人对环境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,从某种意义上来说它是机器发展过程的必然产物,是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备,也是先进的自动化生产过程中不可缺少的自动化设备。

机械人的应用会带来巨大的社会效益和经济效益。

社会效益:1、可以改善工作人员的劳动环境,使工人安全性提高,劳动强度降低。

2、在科学研究和生产等众领域机器人可以代替人类做人类难以完成的工作。

3、在无故障的情况下,工作时不会受到情绪的影响。

经济效益:1、可以提高生产效率。

2、可以提高产品质量。

3、可以减少工作场地。

4、可以降低成本,包括劳动成本,节能和节省原材料。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5、可以简化管理,降低库存。

6、可以做到产品批量可大可小,品种多样化,转产周期快1.1.2 对机械手的一般要求机械工业中应用机械手的主要目的,一是解决生产过程自动化,二是改善劳动条件,降低劳动强度,提高劳动生产率和降低成本。

因此要求机械手成本低,品种多样化,零件、元件系列化、通用化、标准化、性能化、性能稳定可靠。

一、降低机械手的成本为扩大机械手的使用范围,必须降低机械手的成本。

机械手设计的毕业论文

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机械手设计的毕业论文机械手设计机械手是现代工业中常见的机器人之一,由于其具有多自由度、高精度、高速度和高可靠性等优点,已被广泛应用于各个领域,如汽车制造、电子工业、医药行业等。

本文旨在设计一款具有5自由度的机械手,并通过实验验证其性能。

1. 设计目标本文设计的机械手需要满足以下要求:1)5自由度,能够完成物体的抓取、放置等动作。

2)控制系统采用开放式控制系统,便于后期升级和维护。

3)运动精度高,误差小于0.1mm。

4)机械手材料要轻、耐用、适应各种环境。

2. 设计方案2.1 机械手结构本文设计的机械手采用5自由度结构,由机座、立柱、机械臂、手腕和手爪组成。

其中,机座为底部固定部分,立柱为支撑机械臂的部分,机械臂由两节横臂和一个竖臂组成,手腕部分由旋转机构和电机驱动,手爪部分采用夹爪结构。

2.2 机械手控制系统本文设计的机械手控制系统采用开放式控制系统,主要由运动控制器和电机驱动器组成。

其中,运动控制器采用嵌入式控制器,可以实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能;电机驱动器采用步进电机或直流电机,可以实现机械手各关节的转动。

2.3 机械手传感器为了实现机械手的精准控制,本文设计了多种传感器。

其中,位置传感器用于测量机械臂和手腕的位置关系;压力传感器和力传感器用于测量机械手的终端执行器上施加的力,以实现力控制;光电传感器用于检测物体的位置和大小,以实现对物体的抓取和放置。

3. 实现过程3.1 机械手结构制作本文设计采用了轻质的铝合金材料制作机械手结构,可轻松实现多种姿态和拓扑结构的改变。

通过平面布局和实体设计,确保各组件作用协调,避免机械手扭曲变形和故障。

3.2 控制系统设计机械手采用基于嵌入式控制器的现代控制技术,集成多种运动控制和检测传感器的系统,实现了可编程控制和高速运动。

3.3 实现性能测试机械手的运动精度、速度和力度可以用基本测试方法测量,主要通过控制器的调整和传感器测量来实现。

通过实验验证,本文设计的机械手成功实现了5自由度控制、精度达到0.1mm、速度达到30m/min、负载能力大于5kg的要求。

机械手毕业设计范文

机械手毕业设计范文

机械手毕业设计范文首先,机械手的结构设计是整个毕业设计的核心。

机械手通常由多个关节组成,每个关节通过电机驱动实现运动。

在设计关节结构时,需要考虑到工作负载、运动范围以及速度等因素。

一般来说,机械手的关节应该具备足够的承重能力,能够灵活地移动,并且能够在不同的工作环境下保持稳定。

此外,关节之间的连接采用合适的联接方式,如球接头或者滑动联接,以保证机械手的灵活度。

其次,控制系统是机械手设计中不可或缺的一部分。

控制系统负责接收用户输入的指令,并通过编程转化为机械手的运动。

在设计控制系统时,需要选择合适的控制器和传感器。

控制器可以是单片机、PLC或者计算机等,其根据输入的指令来控制关节的运动。

传感器则用于获取机械手与环境之间的信息,包括位置、力度和重量等。

这些信息能够帮助机械手实时地调整、适应不同的工作环境。

最后,操作便捷性也是机械手设计中需要考虑的因素之一、机械手的操作界面应该设计得简单易用,以便用户能够快速上手。

操作界面可以是一个触摸屏或者物理按钮等。

此外,机械手的操作也可以通过编程实现自动化,将一定的动作和指令存储在内存中,可以实现重复操作,提高工作效率。

为了验证机械手设计的可行性和性能,可以进行实验验证。

可以设计一些标准化的任务,如拾取物体、拧紧螺丝等,通过不同参数的调整以及不同工作环境下的实验来评估机械手的性能。

综上所述,机械手的毕业设计需要综合考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

设计一个稳定、高效、易用的机械手可以提高工业生产效率和质量,具有广阔的应用前景。

通过实验验证可以得到机械手设计的可行性和性能,同时也可以为未来的研究提供基础。

总结一下,机械手的毕业设计需要考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。

合理选择关节结构和联接方式,设计适合的控制系统和传感器,以及简单易用的操作界面。

通过实验验证可以评估机械手的性能。

机械手的设计具有重要的意义和应用前景,可以提高工业生产的效率和质量。

六自由度柔性机械手的结构设计毕业设计论文

六自由度柔性机械手的结构设计毕业设计论文

六自由度柔性机械手的结构设计毕业设计论文引言本毕业设计论文旨在探讨六自由度柔性机械手的结构设计。

柔性机械手在工业自动化领域有着广泛的应用前景,其灵活性和适应性使其能够完成复杂的任务。

本文将介绍柔性机械手的背景和相关研究,提出一种新的六自由度柔性机械手的结构设计方案,并进行仿真与实验验证。

背景柔性机械手是一种通过柔性结构实现运动的机械手。

与传统的刚性机械手相比,柔性机械手具有更高的自由度和更好的适应性。

柔性机械手可以在狭小空间内灵活操作,适应不规则工件的形状,并具有更好的安全性。

因此,柔性机械手在机械加工、装配和协作机器人等领域有着广泛的应用。

相关研究目前,针对柔性机械手的结构设计已经进行了一些研究。

其中,六自由度柔性机械手的设计更为复杂,在实际应用中具有重要意义。

已有的研究主要集中在柔性机械手的建模与控制算法上,而对于其结构设计方案的研究相对较少。

因此,本文将重点研究六自由度柔性机械手的结构设计。

结构设计方案本文提出了一种新的六自由度柔性机械手的结构设计方案。

该方案采用柔性片作为关节结构,通过调整柔性片的长度和角度来实现机械手的运动。

柔性片具有良好的柔韧性和变形性,能够适应不同运动和工件形状的要求。

通过合理设计柔性片的结构参数,可以实现机械手的精确运动和稳定性。

仿真与实验验证为了验证所提出的结构设计方案的可行性和有效性,本文进行了仿真与实验。

通过建立六自由度柔性机械手的数学模型,利用仿真软件进行运动分析和力学性能评估。

同时,设计制作实物样机,进行实验验证。

通过比较仿真和实验结果,验证了所提出结构设计方案的可行性和性能优势。

结论本毕业设计论文介绍了六自由度柔性机械手的结构设计。

通过提出一种新的结构设计方案,并进行仿真与实验验证,验证了该方案的可行性和性能优势。

该设计方案具有重要的实际应用价值,为柔性机械手的发展和应用提供了有益的参考。

参考文献- 参考文献1- 参考文献2- 参考文献3。

机械手毕业设计论文

机械手毕业设计论文

目录摘要 (2)ABSTRACET (3)引言 (5)1 PLC的发展历程和构成 (7)1.1 PLC的发展史 (7)1.2 PLC的构成 (8)1.3 CPU的构成 (8)1.4 I.O模块 (8)1.5 电源模块 (9)1.6 底版和机架 (9)1.7 PLC系统的其他设备 (9)2 机械手的组成 (10)2.1 机械手的发展 (10)2.2 动力臂的机械构造 (10)2.3 控制和动力臂的机械构造 (11)2.4 位置控制系统 (11)2.5 负载反传系统 (11)3 机械手PLC的发展历程和构成 (12)3.1 根据工艺过程分析控制要求 (12)3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 (15)3.3 PLC的选择 (18)3.4 分配PLCI/O点的编号(定义号) (18)3.5 PLC程序设计 (18)4 英文资料 (30)个人小结 (35)参考文献 (46)机械手的PLC控制设计及调试摘要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。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。

一般专用机械手有2~3个自由度。

机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手的设计毕业论文

机械手的设计毕业论文

机械手的设计毕业论文机械手的设计引言:机械手作为一种重要的工业自动化设备,广泛应用于各个领域。

其设计的优劣直接影响到生产效率和产品质量。

本文将探讨机械手的设计原理、结构和应用,以及面临的挑战和未来发展方向。

一、机械手的设计原理机械手的设计原理主要包括运动学和动力学两个方面。

运动学研究机械手的运动规律和轨迹规划,动力学则研究机械手的力学特性和运动控制。

通过对机械手的运动学和动力学进行分析,可以确定机械手的结构参数和控制策略,从而实现精确的运动和灵活的操作。

二、机械手的结构设计机械手的结构设计涉及到机械臂、末端执行器和控制系统等多个方面。

机械臂是机械手的核心部件,其结构复杂,需要考虑刚度、质量和稳定性等因素。

末端执行器根据具体应用需求设计,可以是夹具、吸盘或者其他形式。

控制系统则负责机械手的运动控制和感知反馈,需要考虑实时性和稳定性等因素。

三、机械手的应用领域机械手广泛应用于制造业、物流和医疗等领域。

在制造业中,机械手可以完成装配、焊接、喷涂等工序,提高生产效率和产品质量。

在物流领域,机械手可以实现货物的搬运和分拣,减少人工劳动和提高作业效率。

在医疗领域,机械手可以辅助手术和康复训练,提高医疗水平和治疗效果。

四、机械手面临的挑战机械手在应用过程中面临着一些挑战。

首先是精度和稳定性的要求,特别是在高精度装配和微创手术等领域。

其次是灵活性和适应性的要求,不同的应用场景需要机械手具备不同的功能和特性。

此外,机械手的成本和可靠性也是制约其应用的因素,需要在设计和制造过程中加以考虑。

五、机械手的未来发展方向随着科技的不断进步,机械手在未来将呈现出一些新的发展趋势。

首先是智能化和自主化的发展,机械手将更加智能化地感知和决策,并具备自主学习和适应能力。

其次是柔性化和模块化的发展,机械手将更加灵活地适应不同的应用需求,并具备快速组装和调整的能力。

此外,机械手与人类的协作也将成为未来的一个重要方向,实现机器人与人类的无缝衔接和共同工作。

毕业设计(论文) 自动分拣机械手的设计

毕业设计(论文) 自动分拣机械手的设计

毕业设计(论文)自动分拣机械手的设计自动分拣机械手的设计旨在解决物品分拣过程中的人力繁重和效率低下的问题。

随着电子商务的迅速发展以及物流行业的日益繁忙,传统的人工分拣方式已经无法满足快速准确的分拣需求。

因此,自动分拣机械手的研究和设计变得至关重要。

本文将详细介绍自动分拣机械手的设计主题和背景,并概述此研究的目的和意义。

通过本文的研究,我们将摸索出一种可行的自动分拣机械手设计方案,使分拣过程更加高效、准确和智能化。

这将对物流行业的发展和提升分拣效率具有重要的指导和应用意义。

通过对自动分拣机械手设计的研究,我们将展示其优势,包括提高分拣效率、降低人力成本、减少人为错误,并提高物流行业的整体竞争力。

同时,我们将探索可能的挑战和限制,以及未来进一步改进和发展的方向。

本文的研究结果将为自动分拣机械手的设计和使用提供有益的指导,并为相关领域的研究和应用提供参考。

希望通过本文的研究,能够推动自动分拣技术的进步和创新,进一步提升物流行业的发展水平。

本部分概述关于自动分拣机械手的设计的相关文献资料,介绍现有的设计方法和技术,并分析其优缺点。

本文将详细讲解自动分拣机械手的设计原理,包括其结构、工作原理、运动控制等方面的内容。

结构设计:分析机械手的各个组成部分,包括手臂、关节、执行器等,探讨它们之间的连接方式和材料选择,以确保机械手的稳定性和可靠性。

工作原理:介绍机械手在执行分拣任务时的工作原理。

包括分析机械手的传感器系统,以便准确地感知待分拣物品的位置和特征,并探讨机械手的决策逻辑和动作策略。

运动控制:探讨机械手的运动控制方法,包括位置控制、速度控制和力控制等。

讨论各种控制算法和技术,以实现机械手的高效准确运动。

通过对自动分拣机械手的设计原理进行详细讲解,希望能为相关研究和实际应用提供有价值的参考。

本章将介绍自动分拣机械手整体系统的设计,包括硬件设计和软件设计两个方面,详细说明各个组成部分的功能和相互关系。

硬件设计在自动分拣机械手的硬件设计中,需要考虑以下几个组成部分:传感器模块:用于感知分拣目标物品的属性和位置信息,常用的传感器包括视觉传感器、力传感器等。

机械手设计论文

机械手设计论文

机械手设计论文摘要本文介绍了一种机械手的设计方案。

机械手作为现代工业中的重要装备之一,其设计的好坏直接关系到生产效率和品质。

本设计采用了xxx技术,可以实现柔软的手指运动和准确的定位。

通过对机械手各部件的结构和控制系统的优化,实现了高效、稳定的工作状态。

实验结果表明,本设计方案具有较好的可行性和实用性。

引言随着工业自动化程度的不断提高,机械手已经成为现代工业中常见的装备之一。

机械手能够代替人工完成繁重、危险或重复性高的工作任务,提高生产效率,降低劳动强度,保障产品品质。

因此,对机械手的设计和优化具有重要的意义。

本文旨在设计一种具有柔软手指运动和准确定位的机械手,以满足工业生产中对精确操控的需求。

通过对机械手的结构和控制系统进行优化,提高了机械手的运动效率和工作稳定性,使其具备更广泛的应用前景。

设计方案结构设计机械手主要由手臂、关节和手指三部分组成。

在本设计方案中,手臂采用轻质合金材料制造,具有高强度和耐磨性。

关节通过电机和传动装置实现运动,可以灵活控制机械手的姿态。

手指采用柔性材料制作,能够实现柔软的手指运动,使其更接近人的手形。

控制系统设计机械手的控制系统采用了先进的控制算法和传感器技术。

通过对机械手各关节位置和力矩的实时监测,可以实现对机械手的精确控制。

控制系统还采用了人工智能算法,具备学习和自适应能力,能够根据任务的不同进行灵活调整。

系统优化为了提高机械手的工作效率和稳定性,本设计方案进行了系统的优化。

首先,在结构设计上优化了机械手的重量分布和刚度。

通过避免重心偏移和减小结构振动,可以提高机械手的定位精度和运动稳定性。

其次,在控制系统设计上优化了机械手的控制算法和参数设置。

通过模拟和实验,找到了最佳的控制策略,提高了机械手的响应速度和位置精度。

实验与结果为了验证本设计方案的可行性和实用性,进行了一系列实验。

首先,测试了机械手的手指运动范围和运动精度。

实验结果表明,机械手的手指能够实现柔软的运动,并且手指之间的间隙小于设定值,达到了预期的效果。

【精品毕设】机械手毕业设计论文

【精品毕设】机械手毕业设计论文

1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

机械手越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。

目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。

把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强[1]。

当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。

而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。

因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。

1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合,完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平,实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标,能够实现理论和实践的有机结合。

本机械手主要与数控车床(数控铣床,加工中心等)组合最终形成生产线,实现加工过程(上料、加工、下料)的自动化、无人化。

目前,我国的制造业正在迅速发展,越来越多的资金流向制造业,越来越多的厂商加入到制造业。

本设计能够应用到加工工厂车间,满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求,从而减轻工人劳动强度,节约加工辅助时间,提高生产效率和生产力。

机械手毕业设计

机械手毕业设计

机械手毕业设计篇一:机械手结构设计毕业论文1.绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤;2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度,减轻人力,便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。

1.2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化。

机械手首先是从美国开始研制的。

1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。

他的结构是:机体上安装回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。

1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。

商名为Uni-mate(即万能自动)。

运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。

不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。

同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手。

1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运。

该机械手的中央立柱可以回转,臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动,控制系统也是示教再现型。

虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。

1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni-mate型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差可小于±1毫米。

美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本。

如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。

准备把故障前平均时间(注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。

它给出在第一次故障前的平均运行时间),由400小时提高到1500小时,精度可提高到±0.1毫米。

德国机器制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。

机械手毕业设计论文

机械手毕业设计论文

机械手毕业设计论文机械手毕业设计论文引言:机械手作为一种重要的工业自动化装备,广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。

本篇论文将探讨机械手的设计和应用,以及在毕业设计中的具体应用案例。

一、机械手的设计原理和结构机械手的设计原理基于机械、电气和控制等多学科的知识。

机械手的结构通常包括机械臂、末端执行器和控制系统。

机械臂由多个关节连接而成,通过电机驱动实现运动。

末端执行器可以是夹爪、吸盘或其他形式的装置,用于完成具体的任务。

控制系统通过传感器获取环境信息,并通过算法和控制器实现对机械手的控制。

二、机械手在制造业中的应用机械手在制造业中扮演着重要的角色。

它可以代替人工完成重复性、危险或繁琐的任务,提高生产效率和产品质量。

例如,在汽车制造过程中,机械手可以完成零件的搬运、焊接和喷涂等工作。

在电子产品制造中,机械手可以完成元件的装配和检测等工作。

机械手的应用不仅提高了生产效率,还减少了人力成本和劳动强度。

三、机械手在医疗领域中的应用机械手在医疗领域中的应用也日益广泛。

它可以用于手术辅助、康复治疗和医疗器械的研发等方面。

例如,在微创手术中,机械手可以通过微小的切口进入人体,完成精确的手术操作,减少手术创伤和恢复时间。

在康复治疗中,机械手可以模拟人体运动,帮助患者进行康复训练。

机械手在医疗领域的应用为患者提供了更安全、准确和有效的治疗手段。

四、机械手在科学研究中的应用机械手在科学研究中也发挥着重要的作用。

它可以用于实验室中的样品处理和实验操作,提高实验的自动化程度和准确性。

例如,在生物学研究中,机械手可以自动完成细胞培养、药物筛选和基因测序等实验操作。

在物理学研究中,机械手可以用于材料测试和器件制备等实验。

机械手的应用为科学研究提供了更高效、精确和可重复的实验手段。

结论:机械手作为一种重要的工业自动化装备,广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。

通过对机械手的设计和应用进行论述,可以看出机械手在提高生产效率、改善医疗治疗和推动科学研究等方面具有重要的意义。

机械手的设计毕业论文

机械手的设计毕业论文

机械手的设计毕业论文机械手设计摘要:随着人工智能技术的发展,机器人和自动化技术在制造业、医疗和军事等领域得到了广泛应用。

机械手是一种重要的机器人,具有广泛的应用前景。

本文介绍了机械手的设计过程,包括机械手的分类、结构和控制系统。

该设计旨在实现机械手在工业自动化生产中的应用,提高工作效率、减少人员劳动强度。

关键词:机械手;设计;工业自动化1.引言机械手是一种重要的机器人,具有广泛应用前景。

在工业自动化、医疗、军事和家庭机器人等领域中,机械手都起着重要的作用。

在制造业中,机械手减少了人工操作,提高了生产效率,降低了生产成本。

本文旨在介绍机械手的设计过程,实现机械手在工业自动化中的应用,提高工作效率和减少人员劳动强度。

2.机械手的结构与分类机械手按照其结构可以分为以下几类:(1)平移式机械手:由一对互相垂直的直线运动副组成,可以进行上下、左右或前后的平移。

(2)旋转式机械手:由转台和旋转动力源构成,可以实现360度的旋转操作,适用于三维空间内的操作。

(3)重力式机械手:由几个可伸缩的臂和电机组成,可以实现重物的搬运。

(4)自由度机械手:具有多个自由度的机械手,可以在三维空间内自由移动。

(5)并联机械手:由多个平面运动机构和一些副运动链构成,能够实现普通机械手所不能执行的复杂运动。

3.机械手的控制系统机械手的控制系统可以分为以下几类:(1)手动控制:操作员通过按键或者手柄控制机械手的动作。

(2)预编程控制:在操作前,程序员需要通过计算机软件预设工作步骤和动作,将程序保存到机械手上。

操作员根据预设的程序启动机械手进行工作。

(3)现场控制:机械手安装传感器,可以在工作过程中根据环境信息动态的控制机械手的运动。

(4)网络控制:当机械手数量比较大,且工作范围分散时,可以通过网络控制机械手的工作。

4.机械手的应用机械手的应用非常广泛,可以用于自动化控制系统、化工生产、汽车生产、医疗器械和数控机床等领域。

在工业生产中,即使在复杂的环境中,机械手可以完成高精度的工作,从而提高了生产效率、生产速度和质量,减少了人员劳动强度,大大的提高了社会效益。

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中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文)题目:机械手的设计学习中心:山东莱阳学习中心年级专业:姓名:孙照源学号:指导教师:职称:导师单位:莱阳市职业中等专业学校中国石油大学(华东)远程与继续教育学院论文完成时间: 2011年 08月 30 日目录摘要 (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.............................113.1.3手部夹紧气缸的设计...............................11 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度.......................................... 154.2手腕的驱动力矩的计算.................................. 154.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 154.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................15 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.............................195.1.1尺寸设计.........................................195.1.2尺寸校核.........................................195 .1 .3导向装置.......................................195 .1 .4平衡装置.......................................205.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................205.2.1尺寸设计.........................................205.2.2尺寸校核.........................................205.3手臂回转部分尺寸设计与校核.............................215.3.1尺寸设计.........................................215.3.2尺寸校核.........................................21 第六章机械手的PLC控制设计...................................226.1可编程序控制器的选择及工作过程.........................226.1.1可编程序控制器的选择.............................226.1.2可编程序控制器的工作过程.........................226.2可编程序控制器的使用步骤...............................23 第七章结论....................................................24 参考文献.......................................................25 致谢...........................................................26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!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。

4、立柱:立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。

机械手的立I因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。

5、行走机构:当工业机械手需要完成较远距离的操作,或扩大使用范围时,可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构,以实现工业机械手的整机运动。

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