注塑机的上下料机械手设计

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注塑机上下料机械手

注塑机上下料机械手

内容摘要:本文对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。

同时,设计了机械手的夹持式手部结构;设计了机械手的手臂结构。

设计出了机械手的液动系统,绘制了机械手液压系统工作原理图。

利用可编程序控制器对机械手进行控制,选取了合适的PLC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:机械手,液动,可编程序控制器(PLC)Abstract :In this paper, hands on mechanical design of an overall program to determine the coordinates of the robot type and degree of freedom to determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, the design of the mechanical hand gripping the hand-type structure; designed robot arm structure. Designed hydraulic manipulator system manipulator drawn schematic diagram of hydraulic system.The use of programmable logic controller to control the robot, select the appropriate PLC model, based on workflow manipulator developed a PLC control program, the mechanical hand to draw timing diagrams and ladder work and preparation that can be controller programmed control procedures.Key words: mechanical hand, hydraulic, programmable logic controller (PLC)第1章绪论第2章1.1机械手概述工业机器人由操作机、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。

注塑机上下料机械手

注塑机上下料机械手

内容摘要:本文对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。

同时,设计了机械手的夹持式手部结构;设计了机械手的手臂结构。

设计出了机械手的液动系统,绘制了机械手液压系统工作原理图。

利用可编程序控制器对机械手进行控制,选取了合适的PLC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:机械手,液动,可编程序控制器(PLC)Abstract :In this paper, hands on mechanical design of an overall program to determine the coordinates of the robot type and degree of freedom to determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, the design of the mechanical hand gripping the hand-type structure; designed robot arm structure. Designed hydraulic manipulator system manipulator drawn schematic diagram of hydraulic system.The use of programmable logic controller to control the robot, select the appropriate PLC model, based on workflow manipulator developed a PLC control program, the mechanical hand to draw timing diagrams and ladder work and preparation that can be controller programmed control procedures.Key words: mechanical hand, hydraulic, programmable logic controller (PLC)第1章绪论工业机器人由操作机、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。

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计
2.通用机械手
对于通用型的机械手臂,它的程序可以进行变量,而且动作也极其灵敏,机械手臂 也活动灵活,还是采用的单独的控制系统。对于这样的机械手臂,它的优点十分的明显, 不但精度十分的高,适用一般所用的类型,而且它的工作范围也极其的广,像这样的机 械手臂,它比较适用于那些生产加工时总来回变换不同工件的生产企业,而且加工的 量也是很小的那种。
(1)可以在恶劣的环境下进行工作,而对人不利的一些因素在它身上都可以忽略, 这也就使得该机械手臂有更好的发挥场所,不局限于一些人为的因素。
(2)该机械手经久耐用,坚固耐用,对于那些比较单一的工作,可以免去人力而换 成机械手臂去代替操作,达到节约人力物力的作用。
2.记忆再现型工业机械手
对于这种具有具有存储记忆功能的机械手臂,他是通过人由转动实验装置,通过 一些由记忆记录设备进行记录,例如磁带,如此一来,这个机械手臂就会按照这个模式 一遍遍的去重复这个动作,去重复的生产。
这也是使用极其普遍的一个,它所用到的驱动机子一般都是电液伺服类型,这 种和前面的相比较,它具有更多的自由度,如此一来,对于一些需要多轴操作的工件它 都能够单独的完成其操作。
第2章工业机械手的设计方案7
第2.1节 工业机械手的组成7
第2.2节规格参数7
第2.3节 设计路线与方案8
第3章机械手各部分的计算与分析9
第3.1节 手部计算与分析9
第3.2节 腕部计算与分析16
第3.3节臂部计算与分析21
第3.4节 机身计算与分析31
第4章液压系统32
第4.1节液压缸32
第4.2节 计算和选择液压元件34
在现如今科技发展迅猛的句式下,机械和电子的使用相当频繁,而且也越来越高 端,并且涉及到生活的许多方面,对于机械手臂,在制造行业也运用的很多。机械手臂 的最初提出基于汽车半轴,包括了它的设计原理和思路,并且汽车的半轴的特点,有很 深的利用价值。

注塑机专用卸料机械手设计

注塑机专用卸料机械手设计

随着世界经济和技术的发展,人类活动的不断扩大,机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,也从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。

像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提注塑机专用卸料机械手设计①王才峄 宁宗奇 季韬(上海工程技术大学高职学院 上海 200437)摘 要:本文设计了一套基于PLC的注塑机专用卸料机械手。

该型机械手是为注塑生产自动化设备专门配备的机械,采用气压及液压传动系统驱动,用PLC进行控制。

该设备可以减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产。

关键词:机械手 气压系统 液压系统 PLC 中图分类号:TP241文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)11(c)-0078-02①作者简介:王才峄(1981,2—),男,汉族,上海人,硕士,上海工程技术大学高职学院,理论教师,讲师,现任教机电一体化专业。

宁宗奇,上海工程技术大学高职学院,讲师;季韬,上海工程技术大学高职学院,在读学生。

出了自动化各机器人化的要求。

随着机器人的产生和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。

注塑机机械手是为注塑生产自动化设备专门配备的机械,其针对不同的注塑成品采用不同的机构进行快速而有效的上下料操作。

本文设计了一款用于生产瓶胚的注塑机的卸料机械手,其基于气压、液压传动及PLC控制技术,工作可靠,易于与注塑机融合,极大地提高了注塑成型机的生产效率、安全性,降低了生产成本,增强了企业的竞争力。

1 机械手方案设计注塑机专用卸料机械手机械部分如图1所示。

该机械手由取出板和卸料板两部分组成。

取出板与卸料板上有料槽,用于放置瓶胚。

料槽后部有气管,可进行吹气或真空吸气的操作。

取出板可沿导轨左右移动,卸料板由液压缸驱动可前后移动,并可利用液压摆动缸作90°的旋转。

其工作过程如图2所示:首先是注塑机部分注塑完成,得到一个开模信号,取出板这时进入,取出板到位后,在注塑机的模板部分会有顶针把瓶胚顶出。

基于PLC的自动上下料机械手设计

基于PLC的自动上下料机械手设计

中图分类号:TP241
文献标识码:B
机械手是工业生产发展中的必然产物,它能按照规定要 求输送工件或握持工具进行操作,可为企业生产降低成本的 同时提高生产效率。随着科技的发展,机械手的应用领域越来 越广泛,特别是在工业自动化生产线上应用尤为突出。例如在 单机自动化的基础上,采用自动机械手装置输送工件,可使一 些单机连接成自动生产线。本文所阐述的自动上下料机械手, 是根据苏州奥普康科技有限公司的生产线实际情况,将注射 机和老化烘箱通过该设备连接成自动生产线。
经现场运行调试,该自动上下料机械手运行良好,达到了 设计要求。客户使用后反映,该设备运行稳定性好,可靠性高, 投入生产线后,大大减少了企业劳动力成本,提高了生产效率。
参考文献:
[1] 吴鸿平.基于 PLC 的清花生产 线 自 动 控 制 系 统 [J]. 机 电 设 备 ,
2004,(6):34-36
2007,(9):31-32.
[5] 熊幸明,曹才开. 一种工业机械手的 PLC 控制[J].微计算机信息,
2006,22(11):121-122.
[6] 张慧鹏,刘小琴,等. 基于 PLC 控制的工业机械手[J]. 机械管理开
发,2009,24(4):45-46.
(下转第 74 页)
71
Equipment Manufactring Technology No.9,2010
在准确测量出铂电阻的阻值后,最后一步就是将铂电阻 的阻值转换为对应的温度值,可以很容易地采用查表法和线 性查值法相结合的方法,实现铂电阻的阻值与对应的温度值 的变换。
4 实验结果
采用本文的铂电阻测量方法,用在热量表的温度测量中 (PT1000 铂电阻)进行实验。对热量表用标准电阻箱在 0℃和 100℃进行高低点校准后,接 PT1000 铂电阻对实际的恒温槽 进行多个温度点的测量。根据对多块表的实测统计,25℃时, 在测量范围内(0~95 ℃),热量表温度测量的总体误差为 ± 0.15 ℃。

自动上下料机械手的设计

自动上下料机械手的设计

自动上下料机械手的设计自动上下料机械手是一种能够自动完成工件的上下料任务的设备。

它主要由机械臂、夹爪、传感器、控制系统等组成,能够自动识别、抓取和放置工件。

机械手的设计需要考虑到工件的类型、重量、形状等因素,并且还需要具备高精度、高速度以及稳定可靠的特点。

在设计自动上下料机械手时,首先需要确定其工作环境和要处理的工件类型。

不同的工作环境和工件类型会影响机械手的尺寸、负载能力以及其他技术指标。

机械手的尺寸要根据工作空间的大小来设计,同时还要考虑到其机械臂的可移动范围,以便能够灵活地适应不同的工作环境。

机械手的负载能力是指其能够承载的最大重量,需要根据工件的重量来确定。

同时,还需要考虑到工件的形状和尺寸,以便夹爪能够牢固地抓取工件。

夹爪的设计需要具备可调节的功能,以便能够适应不同形状和尺寸的工件。

对于一些比较脆弱或复杂的工件,还可以设计专用的夹具来增加抓取和放置的稳定性。

机械手还需要具备高精度和高速度的特点。

高精度是指机械手能够准确地识别、抓取和放置工件,需要采用高精度的传感器和控制系统来实现。

高速度是指机械手能够在短时间内完成上下料任务,需要采用高速度的执行器和控制算法来实现。

控制系统是机械手的核心部分,可以根据工件的形状、尺寸和重量来控制机械臂和夹爪的动作。

控制系统需要能够实时地接收和处理传感器的信号,并且能够根据这些信号来控制机械手的动作。

对于一些复杂的工件,还可以采用计算机视觉技术来实现自动识别和抓取。

在设计自动上下料机械手时,还需要考虑到安全性和可靠性。

安全性是指机械手在工作过程中能够避免伤人和损坏设备的危险。

为了确保安全性,可以在机械手周围设置安全围栏和急停开关,并且在控制系统中设置相应的安全控制算法。

可靠性是指机械手能够长时间稳定地工作,需要采用可靠的执行器和传感器,并且进行适当的维护和保养。

总之,设计自动上下料机械手需要考虑到工作环境、工件类型、尺寸、重量、形状以及精度、速度、安全性和可靠性等因素。

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高,自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。

自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作,提高生产效率和产品质量。

因此,设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前,需要先明确机械手的结构和工作原理。

1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤:识别物体位置、抓取物体、放置物体。

a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。

视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息,传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。

b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。

夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。

在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置,以确保物体不会被损坏或滑落。

c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。

在放置物体时同样需要注意放置位置和力度,以确保物体能够准确放置到目标位置。

三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中,需要选取合适的技术和材料。

1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作,具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。

2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型,例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。

3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。

选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。

四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后,需要进行系统的实现。

1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构,包括机械臂、夹爪和固定装置等。

2.控制系统搭建根据选定的控制系统,搭建机械手的运动控制系统。

可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。

3.调试和测试完成机械手的组装后,进行调试和测试。

通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题,并对系统进行优化和改进。

注塑机下料专用机械手的设计与研究

注塑机下料专用机械手的设计与研究

注塑机下料专用机械手的设计与研究I. 内容简述随着科技的不断发展,注塑机在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。

然而传统的注塑机下料方式存在一定的局限性,如效率低、精度差等问题。

为了提高注塑机的下料效率和精度,本文对注塑机下料专用机械手进行了设计与研究。

本研究首先分析了注塑机下料过程中存在的问题,如操作人员劳动强度大、生产效率低、安全隐患等。

针对这些问题,提出了采用注塑机下料专用机械手进行自动化生产的解决方案。

该机械手通过精确的运动控制和定位功能,实现了对注塑机模具内零件的快速、准确抓取和放置,从而提高了生产效率和产品质量。

为了满足不同类型模具的需求,本文设计了一种通用的注塑机下料专用机械手结构。

该结构包括底座、手臂、手指、夹具等部分,具有较高的刚性和稳定性。

同时通过采用先进的传感器技术,实现了对机械手运动轨迹的实时监测和控制,保证了下料过程的稳定性和安全性。

此外本文还对注塑机下料专用机械手的运动学模型进行了建模和仿真分析,验证了机械手性能的有效性。

通过对仿真结果的优化,进一步提高了机械手的性能和实用性。

本文对注塑机下料专用机械手的应用前景进行了展望,认为随着技术的不断进步,该机械手将在注塑机行业发挥更加重要的作用,为实现工业自动化和智能制造提供有力支持。

A. 注塑成型技术的发展和应用现状随着科技的不断进步,注塑成型技术在工业生产中的应用越来越广泛。

注塑成型技术是一种通过将熔融塑料注入模具,经过冷却定型后取出成型品的工艺。

这种工艺具有生产效率高、成本低、产品精度高等优点,因此在汽车、电子、家电、医疗器械等领域得到了广泛的应用。

高精度注塑成型技术的发展。

为了满足产品的高精度要求,注塑成型技术不断进行技术创新,如采用高精度伺服电机驱动系统、精密导轨和测量装置等,以提高产品的尺寸精度和表面质量。

多材料注塑成型技术的研究。

为了满足不同材料的使用需求,研究人员不断探索新的注塑材料和工艺方法,如热塑性弹性体(TPE)、聚酰亚胺(PI)等新型材料的注塑成型技术。

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计自动上下料机械手的设计首先需要考虑其结构和动力系统。

结构部分包括机械臂、抓取器、传感器以及控制系统等。

机械臂通常由多个关节组成,每个关节都能够进行旋转或伸缩,使机械手能够在三维空间内灵活移动。

抓取器通常采用夹爪或磁力吸盘等方式,以确保物料能够被牢固地抓取。

传感器可以用于检测物料的位置和重量,以及监测机械手的运动过程。

控制系统则负责控制机械手的运动,使其能够按照预设的路径和速度进行操作。

在机械手的设计中,需要考虑物料的形状、尺寸和重量等因素。

不同的物料需要不同的抓取器和动作方式来保证抓取和放置的准确性。

例如,对于较小的物料,可以采用夹爪和吸盘的组合方式,以确保物料的稳固性。

对于较大的物料,可以采用多个机械臂协同工作,以增加抓取和放置的能力。

另外,自动上下料机械手的设计还需要考虑安全性和可靠性。

机械手在工作过程中需要能够识别和避免障碍物,以防止发生意外事故。

同时,机械手的动力系统和控制系统需要具备稳定性和可靠性,以确保机械手能够长时间稳定地运行。

为了提高自动上下料机械手的效率,可以采用一些先进的技术和功能。

例如,可以采用视觉系统来识别物料的位置和形状,以便机械手能够准确地抓取。

还可以采用自适应控制算法,根据物料的特性和工作环境的变化,来调整机械手的运动方式和参数,以提高工作效率和减少能量消耗。

在自动上下料机械手的设计中,还需要考虑其与其他设备和系统的协调工作。

例如,需要与生产线中的输送带、传送机和包装机等设备进行无缝连接,确保物料的连续运输和加工过程。

总之,自动上下料机械手的设计需要综合考虑结构、动力、抓取器、传感器、控制系统等多个因素。

通过合理的设计和优化,可以实现机械手对物料的准确抓取、移动和放置,提高生产效率和产品质量。

同时,还需要注重安全性和可靠性的考虑,确保机械手能够稳定和长时间地运行。

上下料机械手毕业设计

上下料机械手毕业设计

上下料机械手毕业设计摘要:本文介绍了一种上下料机械手的设计方案。

该机械手主要由机械结构、运动控制系统和自动化控制系统三个部分组成。

机械结构采用钢材和铝合金制作,并通过特殊的设计实现了稳定可靠的运动。

运动控制系统采用伺服电机和编码器实现机械手的精准定位和运动控制。

自动化控制系统采用PLC和HMI实现工作流程的自动化控制和监控。

该设计方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点,适用于工业自动化领域的上下料操作。

1.引言上下料机械手是一种用于工业自动化上下料操作的装置,具有结构简单、操作便利、效率高等优点,广泛应用于各个领域。

然而,目前市场上的上下料机械手仍存在一些问题,比如结构不稳定、运动不精准等。

为了解决这些问题,本文提出了一种新的上下料机械手设计方案。

2.设计方案2.1机械结构该机械手的机械结构主要由钢材和铝合金制成,具有足够的强度和刚度。

并且,机械结构采用了特殊的设计,使得机械手在运动时具有稳定可靠的特性。

同时,机械手还配备了一些传感器,用于检测工件和夹具的位置和状态。

2.2运动控制系统该机械手的运动控制系统主要由伺服电机和编码器组成,用于实现机械手的精准定位和运动控制。

伺服电机通过控制电流来控制机械手的运动,编码器用于检测机械手的位置和速度。

2.3自动化控制系统该机械手的自动化控制系统主要由PLC和HMI组成,用于实现工作流程的自动化控制和监控。

PLC负责控制机械手的各个动作,如夹取、放置等,HMI用于操作和监控整个系统。

3.实验与结果为了验证该机械手的设计方案,我们进行了一系列实验。

实验结果表明,该机械手能够稳定可靠地完成上下料操作,并且具有较高的定位精度和运动控制精度。

同时,该机械手的自动化控制系统能够有效地提高工作效率。

4.结论本文设计了一种上下料机械手的新方案,该方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点,适用于工业自动化领域的上下料操作。

然而,该设计方案还有一些局限性,比如只适用于特定工件和夹具。

通用上下料气动机械手结构设计

通用上下料气动机械手结构设计

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。

注塑机上下料机械手机构及自动控制系统PLC设计

注塑机上下料机械手机构及自动控制系统PLC设计

摘要本文简要地介绍了注塑机械手的概念,机械手的组成和分类,机械手的自由度和座标型式,气动技术的特点,以及国内外的发展状况。

本文针对YKM型注塑机的具体参数对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。

同时,设计了机械手的吸附式手部结构;设计了机械手的手腕旋转结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构。

本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和气压传动原理设计,它能实行自动上料运动。

上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。

关键词:机械手;气动;AutoCADAbstractThis paper briefly introduces the concept of the injection molding machine manipulator, composition and classification of the manipulator, the manipulator degrees of freedom and coordinate type, the characteristics of pneumatic technology, and the development of the situation at home and abroad.In this paper, the specific parameters for the YKM type injection molding machine, the overall design of the manipulator, the manipulator to determine the coordinate type and degree of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, the design of adsorption type manipulator hand structure; design the wrist rotation structure of the manipulator, calculates the torque and the driving torque of the rotary cylinder wrist rotation required; design of manipulator arm structure.This topic through the application of AutoCAD technology to design the structure and principle of pneumatic system design of mechanical hand, it can carry out the automatic feeding movement. On the manipulator movement speed is to meet productivity requirement set.Key words: Manipulator; pneumatic; AutoCAD目录摘要 (1)目录 (3)前言 (4)第一章绪论 (5)1.1机械手概述 (5)1.2机械手的组成和分类 (6)1.2.1 机械手的系统工作原理及组成 (6)1.2.2机械手的分类 (8)1.3课题的提出及主要任务 (9)第二章机械手的设计方案 (10)2.1机械手的座标型式与自由度和工作范围 (11)2.2 机械手的手部结构方案设计 (13)2.3 机械手的手臂结构方案设计 (13)2.4机械手的驱动方案设计 (13)2.5机械手的技术参数 (13)第三章手部结构设计 (14)3.1手部吸附结构设计 (14)3.2真空吸附回路设计 (15)3.3真空元器件设计 (16)3.4设计时考虑的几个问题 (19)第四章手腕旋转1800结构设计 (19)4.1 手腕的自由度 (19)4.2 手腕的驱动力矩的计算 (19)第五章手臂伸缩结构设计 (23)5.1同步带传动概述 (24)5.2同步带传动设计计算 (26)5.3同步带传动轴部件设计 (30)6手臂升降结构设计 (32)6.1手臂升降齿轮齿条的设计 (33)7导轨设计 (34)7.1导轨的选择 (34)7.2主轨道导轨设计 (34)9结论 (39)参考文献 (41)前言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。

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手的设计摘要随着机电一体化技术和计算机技术的应用,机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域,特别是工业机械手在生产加工中的应用。

机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备,它能模仿人体上肢某些动作,在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作,已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。

本次设计主要设计自动上下料的机械手,该系统采用液压驱动,传动平稳,且易于控制,控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。

关键词:机械手,液压驱动,控制系统目录1 绪论 (1)2 工业机械手的设计方案. (2)2.1 工业机械手的组成 (2)2.2上下料机械手的工作原理 (3)2.3 规格参数的选择 (3)2.4 设计路线与方案 (4)2.4.1 机械手的总体设计方案. (4)2.4.2设计步骤. (4)2.4.3 研究方法和措施. (4)3 机械手各部分的计算与分析. (5)3.1 手部计算与分析 (5)3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求. (5)3.1.2 手部的计算和分析. (5)3.2 腕部计算与分析 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求. (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算. (13)3.2.3 腕部摆动油缸设计. (16)3.2.4 选键并校核强度. (18)3.3 臂部计算与分析 (18)3.3.1 臂部设计的基本要求. (18)3.3.2 手臂的设计计算. (20)3.4 机身计算与分析 (28)4 液压系统设计. (29)4.1 液压系统总体设计 (29)4.2 液压元件的选择 (29)4.2.1 液压缸. (29)4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取. (31)4.2.3 选择液压控制阀的原则. (33)4.2.4 选择液压辅助元件的要求. (33)5 液压元件的保养与维修. (37)5.1 液压元件的安装 (37)5.2液压系统的一般使用与维护 (37)5.3 一般技术安全事项 (37)6 结论. (39)参考文献. (40)致谢. (41)附录. (42)1 绪论工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹, 其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的。

上下料机械手结构设计

上下料机械手结构设计

上下料机械手结构设计
上下料机械手是工业自动化领域中常见的设备,用于在生产线
上进行物料的搬运和装配。

其结构设计需要考虑以下几个方面:
1. 机械手类型,根据实际需求,可以选择不同类型的机械手,
比如直线运动机械手、旋转机械手、SCARA机械手等。

每种类型的
机械手都有其适用的场景和特点,需要根据具体的作业需求来选择。

2. 关节结构,机械手通常由多个关节组成,关节的结构设计需
要考虑到负载能力、精度要求、速度要求等因素。

常见的关节结构
包括直线传动、齿轮传动、伺服电机驱动等,需要根据具体情况选
择最合适的结构。

3. 末端执行器,末端执行器是机械手的关键部件,用于实际的
物料抓取、放置和装配。

末端执行器的设计需要考虑到抓取力度、
抓取形状、灵活性等因素,常见的末端执行器包括气动夹爪、机械
夹具、吸盘等。

4. 控制系统,机械手的结构设计需要与控制系统相匹配,确保
机械手能够按照预定的路径和速度进行运动。

控制系统通常包括传
感器、编码器、控制器等部件,需要与机械手的结构设计相协调。

5. 安全性考虑,在机械手的结构设计中,需要考虑到安全性因素,确保机械手在运行过程中不会对操作人员或周围环境造成伤害。

这包括安全防护装置的设置、紧急停止系统的设计等。

综上所述,上下料机械手的结构设计需要综合考虑机械手类型、关节结构、末端执行器、控制系统和安全性等多个方面的因素,以
确保机械手在实际生产中能够高效、安全地完成物料的搬运和装配
任务。

注塑机机械手设计要点

注塑机机械手设计要点

注塑机机械手设计要点注塑机机械手的手部是用来直接抓取注塑制品的部件。

由于注塑制品的形状,大小,重量及表面特征等方面存在着差异,因此注塑机的手部有多种形式,一般可分为夹持式和吸附式两种。

夹持式手部的重要形式为夹钳式,常用于抓取不易碎裂或变形的制品,它对所抓取的制品的形状有较大的适应性。

夹持式手部由手指,传动机构和驱动装置构成。

对于夹持式手部,进行设计选用时重要考虑以下几点:(1)手部应具有适应的夹紧力和驱动;(2)手指应具有充足的开关范围;(3)手指对制品应具有肯定的夹持精度;(4)手部对制品应具有肯定的适应本领,且要求手部能耐受注塑制品刚从模腔中取出时的高温及腐蚀性。

驱动系统注塑机机械手的驱动系统一般可分为液压驱动,气压驱动和电力驱动等三类,也可以依据工作要求采纳上述三种类型的组合系统来完成驱动。

在设计选用驱动系统时应注意以下几点:(1)依据机械手的负载量来确定驱动系统的类型,一般来说,重负载的可选择电力驱动系统,轻负载的可选择气压驱动系统。

(2)对于作点位掌控的注塑机械手多采纳气压驱动系统。

(3)对于需要采纳伺服掌控的机械手多采纳液压驱动系统或电力驱动系统。

掌控系统注塑用机械手的全部动作都在掌控系统的指挥下完成,尤其是机械手与注塑机的协调工作关系,更是要倚靠掌控系统来达到。

在掌控系统的指挥下,机械手依照预定的工作程序完成各个动作,从而将注塑生产出的制品从模具中取出并传送到地点或下一个生产工序中,并向模腔中喷潇洒模剂。

在设计时,应依据注塑机的性能,机械手的作业条件和要求,制品的形状和重量等来确定掌控系统。

一般来说,设计或选用掌控系统应遵从以下一些要点:(1)应确保机械手有充足的定位精度;(2)应注意机械手与注塑机的动作搭配协调,确保机械手抓取制品离开模具后,注塑机和机械手能够各自连续进行动作,从而削减时间挥霍;(3)应注意掌控机械手的运行速度,即要使机械手能够充足注塑成型zui短周期的要求,有要考虑是否会产生惯性冲击和振动;(4)应考虑掌控系统的费用与实际工作要求之前的平衡关系。

上下料机械手结构设计【带查重】

上下料机械手结构设计【带查重】

摘要
在当下生产过程中正在向机械化,与自动化方向发展。

在机械工业中装卸、装配等环节中利用的机械手会越来越广泛。

它可最大限度减少工人的劳动强度,改善产品的生产质量。

上下料机械手采用了两个旋转关节和一个运动关节;两个回转关节完成x,y目标的运动,而移动关节则完成z目标的运动。

工业机械手是一种模仿人手的一部分抓举形式,按照事先设定好的程序,完成抓取、搬运工件等一系列运动。

它在二十世纪五十年代就已经在工厂里工作了,是在搬运机械手的基础上成长起来的一种机器,开始主要实在上下料和搬运工件等工作形势中,随着运用领域的不段发展,当下主要用来夹持工具和完成大部分的作业。

在当代生产中,它可以代替人大部分的工作量,改善工人的活动情况,提高生产效益。

本次设计的上下料机械手主要运用于零件的上下料过程,主要设计一款有上料、回转、平移等具备多种功能形式的上下料机械手。

本次设计的多功能机械手主要从以下几个方面进行设计说明:
第一,概括课题研究的意义,对国内外机械手的特点和发展概况进行了综述,并提出本文的研究内容。

第二,明确抓取机械手的设计要求,对机械手进行功能结构分析,初步提出设计方案,简要说明这些机构中的单元解。

最后结合自己看过和参考的文献,提出自己的总体设计方案。

第三,设计机械手。

首先对机械手抓进行设计,接着设计出腕部回转液压缸以及伸缩臂的设计,同时利用电脑辅助软件对机械手的结构和运动进行仿真。

在设计的过程中对其进行详细的计算,力争使结构合理,起到优化设计的目的。

关键词:上下料、液压、机械手。

自动上下料机械手臂及主要零部件设计

自动上下料机械手臂及主要零部件设计

自动上下料机械手臂及主要零部件设计自动上下料机械手臂是一种用于工业生产中的自动化设备,主要用于将原材料从储存区域送到生产线上,并将成品从生产线上移出。

它具有快速、精准和高效的特点,可以大大提高生产效率和降低劳动力成本。

在设计自动上下料机械手臂及其主要零部件时,需要考虑以下几个方面:1.机械手臂结构设计:机械手臂应该具有灵活的结构,能够适应不同形状和尺寸的工件。

常见的机械手臂结构包括:伺服电机传动、滑块传动、摆线减速齿轮传动等。

机械手臂的关节数量和布局应根据具体需要进行设计,以保证其灵活性和稳定性。

2.机械手臂控制系统设计:机械手臂的控制系统应该具备高精度的位置控制能力和快速的响应速度。

常用的控制方法包括:PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

控制系统应能够实现自动化的上下料操作,并能够适应不同工况下的控制需求。

3.夹具设计:夹具是机械手臂上用于抓取和移动工件的部件。

夹具的设计应该考虑到工件的形状、尺寸和重量等因素,并保证夹持力的稳定性和安全性。

常见的夹具设计包括机械夹具、气动夹具和真空夹具等。

4.传感器设计:传感器是机械手臂上的重要部件,用于检测工件位置、重量和形状等信息。

常见的传感器包括光电传感器、压力传感器和力传感器等。

传感器的选型和布局应根据具体的应用需求进行设计,以提供准确的反馈信息。

5.安全措施设计:机械手臂在工作时可能存在风险,因此需要设计相应的安全措施来保护操作人员和设备的安全。

常见的安全措施包括急停按钮、防撞装置和速度监控系统等。

总之,设计自动上下料机械手臂及主要零部件需要充分考虑机械结构、控制系统、夹具设计、传感器设计和安全措施等方面的要求,以保证机械手臂的可靠性和性能。

同时,根据具体的应用需求,也需要进行相应的优化和改进,以满足不同的生产场景。

上下料机械手设计

上下料机械手设计

上下料机械手设计
1.功能需求:首先,需要确定该机械手需要完成的任务是什么。

是将
物料从一个位置搬运到另一个位置,还是将物料放入或取出生产线中的机
器设备?根据任务需求,确定机械手的结构和工作方式。

2.工作负载:机械手需要能够承受将要搬运的物料的重量和尺寸。


据实际需求,确定机械手的承载能力和工作范围。

3.结构设计:机械手的结构设计是关键环节,需要确定机械手的臂长、关节数量和类型,以及各个关节的运动范围和速度。

同时,还要考虑机械
手的稳定性和精度,以确保其能够准确地完成任务。

4.控制系统:机械手的控制系统包括机械手的动力源以及控制机构。

通常采用电动机作为动力源,通过编程控制来实现机械手的运动。

控制系
统还需要考虑到安全性和易用性,例如加装安全感应器来避免碰撞等。

5.通信与接口:机械手需要与其他设备或系统进行通信和接口,以实
现工作的配合。

通常采用传感器等设备来实现与其他系统的交互。

6.安全性设计:机械手在工作时需要确保操作的安全性,避免伤人或
破坏物料。

因此,需要在机械手的设计中考虑到安全装置,例如安装急停
开关或安全屏障等。

7.维护与保养:机械手作为一种复杂的设备,需要定期维护和保养,
以确保其正常运行。

在设计时应考虑到易于维护的要求,例如合理的机械
结构设计和易于更换的零部件。

自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型

自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型

自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型本次设计的课题是自动上下料机械手的要紧零部件设计及三维造型,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。

机械手能代替人工操作,起到减轻工人劳动强度,节约加工时刻,提高生产效率,降低生产成本的特点。

在有用基础上,对自动上下料机械手直臂与夹持部件进行三维设计,其中分为三个部分:手爪、手腕、直臂。

整体机械手为直角坐标型,驱动均为电机驱动,结构简单可靠,精度高。

设计了手爪为平移型夹持式手爪,传动结构为滑动丝杆;手腕为回转型,转动角度为0-180°,传动结构为蜗轮蜗杆;设计了机械手的手腕结构,运算出了手腕转动时所需的驱动力矩;画出机械手的运动简图;对工作机构和传动系统进行设计运算,包括要紧部件的设计运算、强度校核和运动分析;设计绘制起升装置的总图和要紧零件工作图;利用三维CAD软件对要紧零件进行实体设计和造型。

关键词:直臂与夹持部件;机械手;CAD二维设计;Pro/e三维设计AbstractThe topic of this design is the main component of the automatic up-down material manipulator design and 3 d modelling, determine the coordinates of the manipulator type and degree of freedom, determine the technical parameters of the manipulator.Robots can replace manual operation, reduce labor intensity, save processing time, improve the production efficiency, reduce the production cost. On the basis of practical, automatic manipulator arm straight up and down and clamping parts for 3 d design, which is divided into three parts: hand, wrist, arm straight. Integral type manipulator for rectangular coordinates, drive for motor drive, structure simple, reliable and high precision. Design hand claw clamping type gripper for translation, the transmission structure for sliding screw; Wrist for transformation, rotation Angle of 0-180 °, for the worm gear and worm drive structure; Manipulator wrist structure was designed, calculated the wrist when the driving moment; Draw the manipulator kinematic sketch; The working mechanism and transmission system design and calculation, including design calculation, intensity and the movement of the main parts of analysis; Design drawing general layout and main parts of lifting device working drawing; Using three-dimensional CAD software for the main parts for physical design and modelling.Key word: Straight arm and clamping parts; Manipulator;2 d CAD design;Pro/e3 d design目录摘要 (I)Abstract (II)Abstract (I)1绪论 (1)1.1前言和意义 (1)1.2 工业机械手的简史 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (3)2机械手直臂部分的总体设计 (5)2.1 执行机构的选择 (5)2.2 驱动机构的选择 (6)2.3传动结构的选择 (6)2.4 机械手的差不多形式选择 (8)2.5 机械手直臂部分的要紧部件及运动 (8)2.6 机械手的技术参数 (9)3机械手手爪的三维设计 (11)3.1 手部设计差不多要求 (11)3.2 典型的手部结构 (11)3.3 机械手手爪的设计运算 (11)3.3.1选择手爪的类型和夹紧装置 (11)3.3.2 手爪夹持范畴运算 (12)3.3.3 滑动丝杠设计 (13)3.3.4 直齿轮设计 (15)3.3.5电机选型 (16)3.4 机械手手爪的三维出图及其要紧零部件出图 (17)4机械手手腕部分的三维设计 (20)4.1腕部设计的差不多要求 (20)4.2 腕部的结构以及选择 (20)4.2.1 典型的腕部结构 (20)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (20)4.3 腕部的设计运算 (21)4.3.1 蜗轮轴的设计运算 (21)4.3.2 蜗轮齿轮设计 (22)4.3.3 步进电机选型 (23)4.4 手腕部分出图及要紧零部件出图 (24)5 直臂部分的三维设计 (31)5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 (31)5.2 滚珠丝杠设计 (31)5.3 锥齿轮设计 (33)5.4 电机选型 (35)5.5 机械手直臂部分三维出图及要紧零部件出图 (36)6. 总结 (40)7.致谢 (42)参考文献 (43)1绪论1.1前言和意义作为本次毕业设计研究的课题,此项研究是检验学生在校学习成果的重要措施,也是提高教学质量的重要环节。

三轴注塑机机械手上下料视觉定位系统

三轴注塑机机械手上下料视觉定位系统

三轴注塑机机械手上下料视觉定位系统
三轴注塑机机械手上下料视觉如何定位好系统?注塑机机械手自动上下料系统的先进制造系统。

制造企业的车间设施布局的实质就是对制造资源(包括人、机械设备和加工物料)在空间上的合理设置,时间上恰当连接,减少生产原料的搬运工作量,可以减少零部件和外购件的损坏,降低成本。

在生产设备的布局设计过程中考虑了物流因素,不仅能降低其传送成本还能提高生产效率,从而达到提高生产能力和降低企业生产成本的目的。

本课题研究的是一种基于视觉定位的自动上下料机械手系统。

其前提是要能够对传送带上位置不固定的工件进行精确定位,即首先对CCD相机拍摄的图片进行轮廓提取以及中心位置确定,从而确定其在系统基座标系中的相对位置,然后通过控制系统控制注塑机机械手的动作,实现注塑机机械手给数控加工机床自动上料、下料的过程。

该系统主要包括图像采集及处理系统、上下料机械手、数控机床、传送带、工件以及控制系统。

⑴)摄像机系统∶由外部光源、单个CCD摄像机、镜头、图像采集卡和计算机共同组成,主要用来负责视觉图像的采集和机器视觉算法;
(2)控制系统∶由计算机和控制箱共同组成,用来控制注塑机机械手未端执行器的实际位置以及数控机床的加工状况;
(3)上下料系统︰由传送带和负责上下料的机械手组成,主要负责被加工件的传送,以及实现工件的上下料这一过程;
(4)加工系统:适合零部件加工的数控机床,配合注塑机机械手完
成零件的*终加工。

注塑机机械手自动上下料系统是集计算机技术、视觉技术、图像处理技术、数控技术、机器人技术与一体的集成制造系统,这也是制造企业将来发展的必然趋势。

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摘要本文对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。

同时,设计了机械手的夹持式手部结构;设计了机械手的手臂结构。

设计出了机械手的液动系统,绘制了机械手液压系统工作原理图。

利用可编程序控制器对机械手进行控制,选取了合适的PLC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:机械手,液动,可编程序控制器(PLC)AbstractIn this paper, hands on mechanical design of an overall program to determine the coordinates of the robot type and degree of freedom to determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, the design of the mechanical hand gripping the hand-type structure; designed robot arm structure. Designed hydraulic manipulator system manipulator drawn schematic diagram of hydraulic system.The use of programmable logic controller to control the robot, select the appropriate PLC model, based on workflow manipulator developed a PLC control program, the mechanical hand to draw timing diagrams and ladder work and preparation that can be controller programmed control procedures.Key words: mechanical hand, hydraulic, programmable logic controller (PLC)目录内容摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key word (1)第1章绪论 (2)1.1机械手概述 (2)1.2机械手的组成和分类 (2)1.3课题的提出及主要任务 (4)第2章机械手的设计方案 (6)2.1机械手的座标型式与自由度和工作范围 (6)2.2 机械手的手部结构方案设计 (7)2.3 机械手的手臂结构方案设计 (7)2.4机械手的驱动方案设计 (7)2.5 机械手的控制方案设计 (7)2.6机械手的主要参数 (7)2.7机械手的技术参数列表 (8)第3章手部结构设计 (10)3.1手部设计 (10)3.2手部夹紧液压缸的设计 (11)第4章手臂结构设计 (15)4.1手臂伸缩 (15)4.2手臂升降和回转部分 (16)4.3手臂伸缩液压缸的设计 (16)4.4 液压系统主要参数 (19)4.5液压系统图 (25)第5章机械手的控制系统 (28)5.1 可编程序控制器的选择及工作过程 (28)5.2可编程序控制器的使用步骤 (29)5.3机械手可编程序控制器控制方案 (29)第6章致谢 (33)第7章参考文献 (34)第1章绪论1.1机械手概述工业机器人由操作机、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.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1-1所示。

图1-1机械手的组成方框图(一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱、机座等部件,有的还增设行走机构。

(二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置,通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。

常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。

(三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。

目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。

(四)位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。

1.2.2机械手的分类工业机械手的种类很多,关于分类的问题,目前在国内尚无统一的分类标准,在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。

(一)按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:(二)按驱动方式分机械手可分为液压传动机械手、气压传动机械手、机械传动机械手、电力传动机械手。

本设计是液压传动机械手的设计。

1、液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。

其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。

但对密封装置要求严格,不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响,且不宜在高温、低温下工作。

若机械手采用电液伺服驱动系统,可实现连续轨迹控制,使机械手的通用性扩大,但是电液伺服阀的制造精度高,油液过滤要求严格,成本高。

(三)按控制方式分1、点位控制它的运动为空间点到点之间的移动,只能控制运动过程中几个点的位置,不能控制其运动轨迹。

若欲控制的点数多,则必然增加电气控制系统的复杂性。

目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。

2、连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线,其特点是设定点为无限的,整个移动过程处于控制之下,可以实现平稳和准确的运动,并且使用范围广,但电气控制系统复杂。

这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。

1.3课题的提出及主要任务1.3.1课题的提出随着工业自动化程度的提高,工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。

这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。

例如,注塑及的生产过程中,往往工件、材料的上下要人工完成,既费时费力,又影响效率。

为此,我们把上下料机械手作为我们研究的课题。

现在的机械手大多采用液压传动,液压传动存在以下几个优点:(1)液压传动能方便地实现无级调速,调速范围大。

(2)在相同功率情况下,液压传动能量转换元件的体积较小,重量较轻。

(3)工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。

(4)便于实现过载保护,而且工作油液能使传动零件实现自润滑,故使用寿命长。

(5)操纵简单,便于实现自动化。

特别是和电气控制联合使用时,易于实现复杂的自动工作循环。

(6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化。

1.3.2课题的主要任务本课题将要完成的主要任务如下:(1)机械手为注塑机机械手,因此它是专用机械手.(2)选取机械手的座标型式和自由度(3)设计出机械手的各执行机构,包括:手部、手臂等部件的设计。

手部设计成夹持式手指来抓取工件(4)液压传动系统的设计本课题将设计出机械手的液压传动系统,包括液动元器件的选取,液动回路的设计,并绘出液动原理图。

(5)机械手的控制系统的设计本机械手拟采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制,本课题将要选取PLC型号,根据机械手的工作流程编制出PLC程序,并画出梯形图。

第2章机械手的设计方案对液动机械手的基本要求是能快速、准确地搬运工件,这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。

设计液动机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件,简化设计制造过程,增强专用性,并能实现柔性转换和编程控制。

本次设计的机械手是注塑机专用液动上下料机械手,专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点。

2.1机械手的座标型式与自由度和工作范围按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况,其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。

由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动,因此,采用圆柱座标型式。

相应的机械手具有三个自由度,为了弥补升降运动行程较小的缺点,增加手臂摆动机构,从而增加一个手臂上下摆动的自由度。

图2-1所示为机械手的手臂的运动示意图和工作范围图。

图 2-1 机械手的运动示意图和工作范围图2.2 机械手的手部结构方案设计为了适应注塑机,把机械手的手部结构设计成夹持式手部,可以准确的夹取工件。

2.3 机械手的手臂结构方案设计按照抓取工件的要求,本机械手的手臂有三个自由度,即手臂的伸缩、左右回转和升降(或俯仰)运动。

手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的,立柱的横向移动即为手臂的横移。

手臂的各种运动由液压缸来实现。

2.4机械手的驱动方案设计由于液压传动系统的工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向,因此选用液压传动系统。

2.5 机械手的控制方案设计考虑到机械手的专用性,同时使用点位控制,因此我们采用可编程序控制器 (PLC)对机械手进行控制。

当机械手的动作流程改变时,只需改变PLC程序即可实现,非常方便快捷。

2.6机械手的主要参数1、主参数机械手的最大抓重是其规格的主参数,目前机械手最大抓重以10公斤左右的为数最多。

故该机械手主参数定为10公斤,高速动作时抓重减半。

2、基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。

操作节拍对机械手速度提出了要求,设计速度过低限制了它的使用范围。

而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。

该机械手最大移动速度设计为1m/s,最大回转速度设计为1000°/s,平均移动速度为lm/s,平均回转速度为900°/s。

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