回转式上下料机械手的设计

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数控机床上下料机械手的机械结构设计

数控机床上下料机械手的机械结构设计

数控机床上下料机械手的机械结构设计【摘要】上下料机械手的设计是数控机床的关键,直接关系到机床的工作质量和工作效率。

所以,在设计数控机床上的上下料机械手时,必须要对其工作特性有一定的认识,并对其进行合理的机械结构设计,以保证其在实际加工过程中的使用。

合理地设计机械手的机械结构,不仅能提高结构的紧凑性,同时也能节省搬运设备。

因此,探索机械手的结构设计是非常有实际意义的。

本文着重介绍了数控机床上下料机械手的机械结构设计,以期对有关技术人员提供一定的借鉴.【关键词】数控机床;上下料机械手;结构设计;1.数控机床上下料机械手的机械结构设计1.1手爪设计爪子是用来抓取工件,确保抓取的力量,根据工件的抓取部位和特点,可将其分为三指和两指,一种是用来抓取圆盘和轴的,另一种是用来抓取异形或盒状的。

在手爪的结构设计中,手爪是工作操作的主要设备,其类型有多种,如搬运手爪、加工手爪、测量手爪等。

机械手的设计必须以机械操作为基础,以满足机械操作的要求,使其体积小、质量轻、结构紧凑、通用性强,便于操作和维护。

按工艺要求,手爪的冲程设计也要注意同时兼顾毛坯与成品的抓取,同时还要考虑到是否要采用弹丸机构。

根据实际情况,工件是轴类零件,本次设计中使用了空气动力夹具,在手指部位涂上了聚氨酯,在保证工件表面质量的前提下,提高了摩擦系数。

V型指头还能实现对工件的自动定心,确保了上料过程中的精度一致性。

1.2手腕设计在机械臂的结构设计中,腕部充当了操作机的终端,将爪子与机械的手臂连接起来,从而实现了机械的工作空间。

因此,在设计腕部时,必须尽量使其结构部件更轻更紧凑,并与机械结构的工作需求相结合,使腕部结构的自由度得到合理的设计。

腕部连接两只爪,分别进行下料和上料,节约换料时间。

腕部设有减震装置,并设有硬限位,可有效防止因超限引起的机械损伤。

在分析上、下料操作时,应充分考虑到数控机床的加工方式,以保证系统的设计要求为前提,提高总体的安全性,减少机械臂的控制难度,简化机械结构,在不增加自由度的情况下,根据这三个自由度,就可以完成对机床的下料。

上下料机械手设计

上下料机械手设计

上下料机械手设计(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1 绪论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。

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。

上下料机械手设计(结构设计)任务书 (22)

上下料机械手设计(结构设计)任务书 (22)
进度安排
各阶段工作任务
起止日期
查阅资料,完成总体方案的设计,撰写开题报告。
3.5-3.18
完成液压控制系统和气动机械手装配图。
3.19-4.15
完成机械手的结构设计,主要参数确定。
4.16-5.10
完成机械手传动方式的论证和选择,机械手各结构的设计计算。
5.11-5.18
设计修改完善,完成论文终稿。
3、该机械手能抓取重物,机械手的双臂可同时升降并在水平面内一起作90°回转,升降动作;装在手臂前端的手,可作夹紧或松开工件的开闭动作;
主要任务及目标
1、完成上下料机械手的整体设计,包括:手部、手腕、手臂和机身等结构部件的设计。
2、用CAD完成机械手的总装配图,零件图。

[1]孙志礼,冷兴聚,魏延刚等.机械设计[M].沈阳:东北大学出版社,2016:19-25.
[2]刘朝儒,彭福荫,高政一.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2016:25-30.
[3]李允文.工业机械手设计.机械工业出版社[M],2017. 88-97
[4]孙桓陈作模.机械原理[M].高等教育出版社,2016.145-151.
附件3
毕业论文(设计)任务书
学生姓名
指导教师姓名
论文(设计)题目
上下料机械手设计(结构设计)
下达任务日期
任务起止日期
主要研究内容及方法
1、是为普通车床而设计的一种自动上下料装置的机械手;
2、对机械手进行了总体方案的设计,确定坐标型式、自由度和机械手的技术参数,确定该机械手的手臂的回转机构和升降机构,及手部结构。
5.19-5.26
任务下达人签名
任务接收人
签名
教研室指导小组组长签名

直进回转式机械手设计

直进回转式机械手设计

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,搬运机械手在工业上的应用也逐渐普及,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。

本直进回转式搬运机械手的机械结构主要包括水平移动、机身回转运动和手臂摆动,末端执行器为抓取物料的机械爪,完成三个自由度的动作。

由一个电磁阀控制的气压缸,来实现机械手的伸缩杆移动及机械抓夹紧工件的动作,三个步进电机带水平导轨移动、机身旋转和手臂摆,从而实现搬运工作。

其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关、接近开关(SQ1---SQ11)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步进电机的正反转,实现导轨的水平移动、机身回转和手臂摆动,或电磁阀产生不同的工作位,实现气缸上下伸出、缩进,可实现机械手的精确定位,来满足生产中的操作要求。

关键词:搬运机械手,可编程控制器(PLC),气压,步进电机,电磁阀ABSTRACTWith the popularization and development of industrial automation, the demand for the controller has been increasing year by year, carrying manipulator in industrial application also gradually universal, mainly in cars, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of production line or cargo handling scheduling,we can be more good to save energy and improve transport efficiency equipment or products, to reduce restrictions on the mode of transportation and inadequate to meet requirements of modern economic development.This straight into rotary carrying manipulator mechanical structure includes the main including horizontal migration, the rotary motion and swinging arm, end actuators for grab materials mechanical claw, completed three degrees of freedom of action. By a solenoid control the pressure in the cylinder, to finished the telescopic rod manipulator mobile and mechanical grip the action of clamping workpiece, three step motor guide moving, the fuselage with level rotation and arm is placed, so as to realize the movement. The conversion by setting its action in various different parts of the trip switch (SQ1---SQ9) generated on-off signal transmission to the PLC controller, through the PLC internal different output signal, which drives the external coil to control the motor' normal-reverse transfer to realize The horizontal movement of the lead rail, the rotary and arms move swinging; solenoid valves have a different action, the robot can achieve precise position; to meet the production requirements of various operations and maintenance .Key words: carrying manipulator, the programmable controller (PLC), air pressure, step motor, solenoid valves.目录1 绪论 (1)1.1 工业机械手应用简况及意义 (1)1.2 气动机械手的简介 (1)2 直进回转式机械手的整体设计 (4)2.1 设计内容及要求 (4)2.2 机械手的设计思路及方案 (4)2.3 电气设计思路及方案 (5)3 设计各机构、零件及校核计算 (6)3.1气缸的选型与计算 (6)3.2 轴的选择及校核计算 (8)3.3选蜗杆蜗轮减速器 (10)3.4步进电机的选取和校核 (12)3.5 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (22)3.6 轴承的选择及校核 (25)3.7 齿轮的设计及校核 (27)3.8 螺纹连接件的校核 (31)4 机械手控制部分的设计、选型及程序内容 (33)4.1 总述 (33)4.2 总体方案的设计 (33)4.3机械手控制系统硬件组成 (33)4.4 电气控制系统分析 (36)4.5小结 (38)5 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录1 绪论1.1 工业机械手应用简况及意义在工业上,工业机器人有着广泛的应用,机械手而是相较新的机械电子设备,它正开始改变现代和未来化工业的面貌。

数控机床上下料机械手设计

数控机床上下料机械手设计

数控机床上下料机械手设计前言随着工业的不断发展和升级,机械制造产业已经成为了各国经济发展不可或缺的重要组成部分。

数控机床则是机械制造产业中的重要设备之一。

而数控机床上下料机械手,作为数控机床的附属设备,它的功能是在机床的输入、输出端之间自动输送加工件,减少了人力,提高了加工效率,为制造行业带来了极大的便利和效益。

本文将介绍数控机床上下料机械手的设计过程。

设计思路首先,在设计机械手之前,我们需要了解机械手的结构和工作原理。

1.机械手结构数控机床上下料机械手的结构一般分为机械手臂、机械手控制系统、夹手器、传感器和运动轴等主要部分。

其中,机械手臂是机械手的核心部件,它的结构一般采用铝合金或者碳纤维材料制作,具有较高的强度和刚度,能够承受较大的载荷;机械手控制系统则是机械手的智能核心,能够根据预设的程序进行自动化控制;夹手器则是机械手的末端执行器,用于夹持加工件;传感器则可以对加工件的位置、形状等进行检测和反馈;而运动轴则是机械手的实际运动部分,能够实现机械手的动作。

2.机械手工作原理数控机床上下料机械手的工作原理是通过控制机械手臂的运动轴和夹手器的打开、关闭,来实现机械手夹取、放置加工件的过程。

在机械手的控制系统中,我们可以预设机械手的运动轨迹和夹手器的运动规律,当接收到工艺指令后,机械手会按照预设的程序自动地执行加工件的夹取和放置操作。

在了解了机械手的结构和工作原理之后,我们可以开始设计机械手的具体实现方案。

设计方案1.机械手臂结构设计机械手臂的结构设计是机械手整体设计中的核心环节之一。

在设计机械手臂时,我们需要考虑以下几个方面:•材料的选择。

由于机械手臂需要具备较强的承载能力和刚度,因此在材料的选择上,我们可以考虑采用铝合金或者碳纤维等高强度材料,来满足机械手的结构要求。

•结构的设计。

机械手臂的结构设计需要采用工程力学理论,考虑机械手的承重和刚度等因素。

在结构设计中,需要确定机械手臂的长度、形状和悬挂方式等关键参数,保证机械手的稳定运行和准确夹取加工件的能力。

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计

数控车床自动上下料机械手结构设计摘要:本课题针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手,通过对机械手的传动机构,驱动系统、液压系统以及控制系统进行了理论分析和计算。

同时对机械手整体结构进行了详细的设计,主要包括机械手的机身机座,机械手手臂,机械手手爪等部分。

并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程,主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。

关键词:数控车床;机械手;传动机构:液压系统;驱动系统1、数控车床自动上下料机械手的设计方案1.1机械手结构的设计工业机器人的结构形式主要包括直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型坐标机器人四种。

其对应的特点如表1。

表1工业机器人结构类型球坐标型机器人两个回抬运动以及一个直线运动结构简单.造价成本较低、精度较差搬运机器人关节型机器人三个回转运动动作灵活、结构疑凌焊接机器人、喷漆机器人、搬运1.2数控车床自动上下料机械手手部设计1.2.1机械手手部的设计要求本课题机械手手爪开闭范围需够大。

在机械手工作时,其中一个手爪张开夹紧角度的最大变化量为开闭范围。

手爪开闭范围的要求与工件的形状以及尺寸等因素都有关联。

通常情况下,机械手手爪的开闭范围越大越好。

1.2.2手爪结构的采用方案结合具体的工作要求,综上所述,本课题采用的是齿轮齿条式。

通过活塞往返带动齿条完成手爪张开或夹紧的动作。

1.3数控车床自动上下料机械手腕部设计机械手手腕主要功能是可以使被夹持工件的方位产生变化,此时机械手手腕需做回转运动,即只存在一个回转自由度。

结合本课题,本设计手腕不加自由度以便于机械手结构简单,操作简单。

1.4数控车床自动上下料机械手手臂设计考虑到操纵器在工作中的稳定性和安全性,将两个平行的导向杆添加到该对象的水平框架中,使其与运动活塞杆截面形成等腰三角形结构,以保证其结构更加稳定牢靠。

垂直手臂添加四个导杆其截面为正四边形,每个导杆都选用空心结构以保证机械手整体重量。

上下料机械手的结构设计

上下料机械手的结构设计

上下料机械手的结构设计一、绪论1、课题背景在现代工业中,生产过程的机械化、自动化和智能化已成为突出的主题。

化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决,但在机械工业中加工、装配等生产是不连续的。

专用机床是大批量生产自动化的有效办法,程控机床、数控机床及加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。

但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运及装配等作业有待于进一步实现机械化,机器人的出现并得到应用为这些作业的机械化奠定了良好的基础。

“工业机器人”(Industrial Robot):多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取,搬运工件,操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人)。

机器人是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置,具有结构简单,成本低廉,维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。

目前,我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人,而把工业机械人称为通用机器人。

简而言之,机器人就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作位置,或按照工作要求以操纵工件进行加工。

机器人一般分为三类:第一类是不需要人工操作的通用机器人,即本文所研究的对象。

它是一种独立的,不附属于某一主机的装置,可以根据任务的需要编制程序以完成各项规定操作,它是除具备普通机械的物理性能之外还具备通用机械、记忆和智能的三元机械;第二类是需要人工操作的,称为操作机 (Manipulator) 它起源于原子、军事工业,先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。

工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴;第三类是专业机器人,主要附属于自动机床或自动生产线上用以解决机床上下料和工件传送,这种机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机驱动,除少数外工作程序一般是固定的,因此是专用的。

机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型,其中关节型机器人以其结构紧凑,所占空间体积小,相对工作空间最大,甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点,成为机器人中使用最多的一种结构形式,世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。

数控机床上下料机械手的机械结构设计

数控机床上下料机械手的机械结构设计

机械结构设计原则
数控机床上下料机械手的机械结构设计需要遵循以下原则:
1、机械强度:机械手在搬运和装载工件时需要承受一定的重量和力矩,因 此其结构件应具有足够的强度和刚度,以避免产生形变和损坏。
2、耐久性:机械手需要长时间、高频率地工作,因此其结构件应具有较好 的耐久性,以延长机械手的使用寿命。
此外,还需考虑机械手的夹持机构和电气控制等因素,以确保机械手的安全 性和稳定性。
2、自动化生产线设计
自动化生产线设计是实现数控车床自动上下料的重要环节。通过将数控车床 与机械手连接起来,能够使整个生产过程更加协调和高效。在设计中,我们需要 根据生产节拍和生产工艺要求,合理规划机械手的运动路径和抓取速度,以确保 生产线的顺畅运行。此外,还需采用先进的数控技术,实现生产线的自动化和智 能化,提高生产效率和产品质量。
1、手臂:手臂是机械手的主要承载部件,通常采用轻质高强的材料制造, 以减小运动阻力。同时,手臂应具有足够的刚度和精度,以确保工件搬运和装载 的稳定性。
2、手腕:手腕是连接手臂和手部的关键部件,它不仅需要传递动力和运动 信息,还需确保手部姿态的精确控制。
3、手部:手部是机械手直接与工件接触的部分,它的结构设计需要根据所 搬运工件的形状和尺寸进行定制化设计。
4、驱动系统:驱动系统是机械手的动力来源,它可采用电动、气动或液压 等多种形式,根据实际需求进行选择。
5、控制系统:控制系统是机械手的“大脑”,它负责接收指令并控制机械 手的运动轨迹和姿态,以确保工件的精确搬运和装载。
机性能和降低成本,可采取以下优化 措施:
未来研究方向和意义:
1、进一步优化设计:通过对自动上下料机械手进一步研究和优化设计,提 高其性能表现、稳定性和使用寿命。

机床上下料机械手的毕业设计

机床上下料机械手的毕业设计

机床上下料机械手的毕业设计毕业设计的主要目的是设计一个具有高效、安全、可靠的机床上下料机械手,能够满足工业生产中对于上下料操作的需求,提高生产效率和产品质量。

首先,设计要考虑机械手的结构和动力系统。

机械手的结构应该具有一定的刚性和稳定性,以保证在高速运动和负载条件下的运动精度和稳定性。

动力系统可以选择液压、气动或电动驱动方式,根据实际需求选择合适的驱动方式。

同时,也要考虑机械手的可重复定位精度和工作速度等指标的要求。

其次,设计要考虑机械手的控制系统。

控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成,可以选择PLC控制器或者控制卡进行控制。

传感器主要用于机械手的位置、力量和速度等参数的检测,以保证机械手的安全运行。

执行器则是实现机械手的运动控制和操作功能的关键部件。

另外,设计要考虑机械手的安全保护措施。

在机械手的设计中应该考虑到安全措施,如限位开关、急停开关和保护罩等,以确保操作人员的安全。

此外,设计要考虑机械手的编程和操作控制。

机械手的编程可以使用编程语言或者图形化编程工具进行,根据工厂的实际需求对机械手进行编程,实现自动化的上下料操作。

操作控制方面可以选择人机界面进行操作,使操作更加简便易行。

最后,需要对设计的机械手进行仿真和实验验证。

通过模拟仿真和实验验证,可以检验设计的机械手是否满足预期的要求,并进行相应的调整和改进。

综上所述,机床上下料机械手的毕业设计需要考虑到结构和动力系统、控制系统、安全保护措施、编程和操作控制等方面的考虑,同时还需要进行仿真和实验验证。

通过设计和实验验证,可以得到一个高效、安全、可靠的机床上下料机械手,提高生产效率和产品质量。

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。

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。

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。

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。

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计
2.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
3.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制;多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。
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Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm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。
第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手(机械人)则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手,采用示教方法编制等。
日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后,大力研究机械手的研究。据报道,1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。1979年日本机械手的产值达443亿日元,产量为14535台。其中固定程序和可变程序约占一半,达222亿日元,是1978年的二倍。具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元,比1978年增长50%。智能机械手约为17亿日元,为1978年的6倍。截止1979年,机械手累计产量达56900台。在数量上已占世界首位,约占70%,并以每年50%~60%的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业,其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。

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。

直进回转式机械手设计

直进回转式机械手设计

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,搬运机械手在工业上的 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。

本直进回转式搬运机械手的机械结构主要包括水平移动、机身回转运动和手臂摆 动,末端执行器为抓取物料的机械爪,完成三个自由度的动作。

由一个电磁阀控制的气 压缸,来实现机械手的伸缩杆移动及机械抓夹紧工件的动作,三个步进电机带水平导轨 移动、机身旋转和手臂摆,从而实现搬运工作。

其动作转换靠设置在各个不同部位的行 程开关、接近开关(SQ1­­­SQ11)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步进电机的正反转, 实现导轨的水平移动、 机身回转和手臂摆动,或电磁阀产生不同的工作位,实现气缸上下伸出、缩进,可实现 机械手的精确定位,来满足生产中的操作要求。

关键词:搬运机械手,可编程控制器(PLC),气压,步进电机,电磁阀ABSTRACTWith the popularization and development of industrial automation, the demand for the controller has been increasing year by year, carrying manipulator in industrial application also gradually universal, mainly in cars, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of production line or cargo handling scheduling,we can be more good to save energy and improve transport efficiency equipment or products, to reduce restrictions on the mode of transportation and inadequate to meet requirements of modern economic development.This straight into rotary carrying manipulator mechanical structure includes the main including horizontal migration, the rotary motion and swinging arm, end actuators for grab materials mechanical claw, completed three degrees of freedom of action. By a solenoid control the pressure in the cylinder, to finished the telescopic rod manipulator mobile and mechanical grip the action of clamping workpiece, three step motor guide moving, the fuselage with level rotation and arm is placed, so as to realize the movement. The conversion by setting its action in various different parts of the trip switch (SQ1­­­SQ9) generated on­off signal transmission to the PLC controller, through the PLC internal different output signal, which drives the external coil to control the motor' normal­reverse transfer to realize The horizontal movement of the lead rail, the rotary and arms move swinging; solenoid valves have a different action, the robot can achieve precise position; to meet the production requirements of various operations and maintenance .Key words: carrying manipulator, the programmable controller (PLC), air pressure, step motor, solenoid valves.目 录1 绪论 (1)1.1 工业机械手应用简况及意义 (1)1.2 气动机械手的简介 (1)2 直进回转式机械手的整体设计 (4)2.1 设计内容及要求 (4)2.2 机械手的设计思路及方案 (4)2.3 电气设计思路及方案 (5)3 设计各机构、零件及校核计算 (6)3.1气缸的选型与计算 (6)3.2 轴的选择及校核计算 (8)3.3选蜗杆蜗轮减速器 (10)3.4步进电机的选取和校核 (12)3.5 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (22)3.6 轴承的选择及校核 (25)3.7 齿轮的设计及校核 (27)3.8 螺纹连接件的校核 (31)4 机械手控制部分的设计、选型及程序内容 (33)4.1 总述 (33)4.2 总体方案的设计 (33)4.3机械手控制系统硬件组成 (33)4.4 电气控制系统分析 (36)4.5小结 (38)5 结论 (39)参考文献 (40)致 谢 (41)附 录1 绪论1.1 工业机械手应用简况及意义在工业上, 工业机器人有着广泛的应用, 机械手而是相较新的机械电子设备, 它正开始改变现代和未来化工业的面貌。

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。

数控机床上下料机械手设计

数控机床上下料机械手设计

数控机床上下料机械手设计背景介绍随着工业化程度的不断提升,自动化生产设备越来越普及。

数控机床已成为现代工业生产中的重要设备之一。

在数控机床生产制造过程中,上下料机械手是数控机床最核心的装置之一。

数控机床上下料的机械手是现代工业生产中提高生产效率的重要方法之一。

如何设计一种高效的数控机床上下料机械手成为一个热门的研究方向。

设计目标本文主要研究设计一种高效的数控机床上下料机械手。

我们希望设计出的机械手具有以下一些目标:•精准度高:机械手在匀速运动时应保证其精度,以避免出现工件质量不良的现象。

•稳定性好:机械手的运动应该保持稳定,避免产生摆动和震动的现象。

•具有大范围的移动:机械手应该能够在数控机床工作区域内进行水平和垂直的移动。

•适应性强:机械手应该能够适应多种工件的上下料,即机械手可以精准地完成多个工件的上下料作业。

设计方案机械手结构设计数控机床上下料机械手主要由机身、伸缩框架、前臂、手腕、手指和钳具等部分组成。

图1 数控机床上下料机械手示意图为了实现机械手的稳定性和精度,我们采用了传统的寻心旋运动、伸缩式平行机构和牵引式链条平台。

伸缩式平行机构是机械手的运动基础。

在伸缩式平行机构中,机械手平台的移动距离是由伸缩臂控制的。

同时,为了确保机械手的稳定性,在机械手的移动过程中,伸缩臂应具有平衡能力,以确保其稳定性。

传统寻心旋转运动主要用于控制机械手的平台旋转。

在传统寻心旋转运动的过程中,机械手平台的旋转只围绕其寻心旋转中心进行,并且以恒定的线速度旋转。

牵引式链条平台主要用户控制机械手的前臂运动。

在牵引式链条平台中,机械手前臂通过链条进行移动,而牵引式链条平台由导杆控制。

在这种设计方案中,牵引式链条平台的运动可以控制机械手的高度。

图2 伸缩式平行机构示意图机械手控制系统设计基于单片机,我们设计了一套高效的数控机床上下料机械手控制系统。

该系统主要由控制系统、采集系统、运动控制卡以及人机界面等部分组成。

其中的控制系统可以控制机械手的不同工作状态,采集系统可以采集机械手的运动数据,而运动控制卡可以控制机械手的运动。

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摘要对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析,设计了一种圆柱坐标形式机械手。

重点针对机械手的立柱、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。

具体进行了机械手的总体设计,立柱结构的设计,机械手手臂结构的设计,末端执行器(手爪)的结构设计,机械手的机械传动机构的设计,机械手驱动系统的设计。

同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。

基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计,通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析,设计了控制系统的硬件电路,同时编制了机械手的控制程序,达到了设计的预期目标。

关键词:机械手,可编程控制器PLC,液压伺服定位,电液系统AbstractIntegratting the knowledge of the past four years of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator; design a kind of cylinderical coordinate manipulator used to pack and unload work piece for CNC machine tools. In particular, made the detailed design about base, arm, and end effector and the control system etc. including Total design, waist’s construction design, the arm’s construction design, the wrist’s construction design, the end effector’s construction design, and the drive system of manipulator. At the same time, analysis and compute the hydraulic pressure system and control system. Deeply design the manipulator’s control system, which based on PLC. After analysis about the craft process and the requests of the manipulator, the hardware circuit and the control program of the manipulator then is designed. In a word, the design of the manipulator has come to the anticipant object.Keyways: Manipulator, Programmable Logic Controller, Hydraulic servo control, Electrohydraulic system目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (2)1.4 设计原则 (4)2 工业机械手的总体设计方案 (5)2.1 工业机械手传动方案设计 (5)2.2 工业机械手运动方案设计 (5)3 机械手结构设计 (9)3.1各执行部件(液压缸)的类型选择 (9)3.2 各执行部件之间的联接和固定方式设计 (9)3.3 手部的结构设计、计算及选型 (9)3.4 小手臂的结构设计、计算及选型 (13)3.5 大手臂的结构设计、计算及选型 (18)3.6 回转缸的结构设计、计算及选型 (20)4 液压系统设计 (25)4.1 液压系统的组成 (25)4.2 液压系统的特点 (26)4.3 拟定液压系统 (26)4.4 液压系统控制元件的选型 (27)4.5 液压控制原理及过程说明 (29)4.6 油缸泄露问题与密封装置 (30)4.7 管路布置 (31)5 PLC控制系统设计 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)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。

机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。

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。

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。

目前,在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,劳动强度大、生产效率低。

为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术,设计用一台装卸机械手代替人工工作,以提高劳动生产率。

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。

1.3 国内外研究现状和趋势(一)工业机器人研究1954年,美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。

1958年,被誉为“工业机器人之父”的Joseph F.Engel Berger创建了世界上第一个机器人公司-----Unimation(Universal Automation)公司,并参与设计了第一台Unimate机器人。

1984年,ISO(国际标准化组织)采纳了美国机器人协会(RIA)的建议,给机器人下了定义,即“机器人是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具,为了执行不同任务而具有可改变和可编程的动作的专门系统(A reprogrammable and multifunctional manipulator,devised for the transport of materials, parts, tools or specialized systems, with varied and programmed movements, with the aim of carring out varied tasks)美国是机器人的诞生地,早在1961年,美国的ConsolidedControlCorp和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。

经过40多年的发展,美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。

其技术全面、先进,适应性也很强。

我国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。

我国于1972年开始研制自己的工业机器人,在起点上相对于美国已经晚了10年,由于生产技术上存在的差距,导致我国在工业机器人技术的发展方面落后于美国、日本等发达国家。

进入80年代后,机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。

1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

从90年代初期起,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地。

(二)工业机器人的发展与运用20世纪50年代末,美国在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术,研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置,并将其称为工业机器人;60年代初,美国研制成功两种工业机器人,并很快地在工业生产中得到应用;1969年,美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。

此后,各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。

由于工业机器人具有一定的通用性和适应性,能适应多品种中、小批量的生产,70年代起,常与数字控制机床结合在一起,成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。

20世纪末,国际机器人联合会拥有一个有关世界机器人专家和机器人商人的信息网络,利用这一网络国际机器人联合会得出了一个季度发展趋势报告,指出了哪些地区在机器人和自动化贸易方面有增长的趋势。

在欧洲、美国等经济发达国家,机器人产量在逐年增长,但主要不是在汽车工业,而是在其他工业领域。

工业机器人应用领域由制造业扩展到非制造业,同时在原制造业也不断深入渗透,开辟了不少新用途。

原应用领域的扩展深化,如用多台弧焊机器人焊汽车、机械大部件、车身及大薄板,电机壳的多层焊,窄空间线圈盒的焊接;电子基板喷涂等,而新开辟的应用领域由木材家具、农林牧业、建筑、桥梁、医药卫生、办公家用、教育科研及一些极限领域等非制造业。

我国国内在工业机器人运用方面主要以汽车制造业为主,在汽车生产中工业机器人是一种主要的自动化设备,在整车及零部件生产的弧焊、点焊、喷涂、搬运、涂胶、冲压等工艺中大量使用。

以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展,汽车制造业属于技术,资金密集型产业,也是工业机器人运用最广泛的行业。

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