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（全套CAD）换刀机器人机械系统的设计（图纸论文整套）

从年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之，纷纷探索开拓其实际应用的领域。存在的问题据专家介绍，我国工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有定距离，如可靠性还较低机器人应用工程起步较晚，应用领域窄生产线系统技术与国外比有差距在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人，只占全球已安装台数的左右。有关专家认为，产生以上差距的主要原因，是我国还没有形成机器人产业，当前机器人生产都是应用户的要求，面对单客户次设计形成的，存在品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本较高，而且质量可靠性不稳定等问题。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化通用化模化设计，积极推进产业化进程。据专家介绍，我国制造行业和关键工序大部分仍然沿用传统的生产方式，有的仅是局部更新，这种情况严重制约了相关行业的发展。由于我们还不能自主设计和生产先进的大型自动化成套装备，更形不成整体配套能力，于是目前只能几乎全部依赖进口，产品被国外公司所垄断，由此严重制约了制造业的健康发展。工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况第,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考国外先进经验,加大技术投入与改造第二,在国家的科技发展计划中,应该继续对智能机器机器人,机械,系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要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，机械手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。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手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工作，工作方式般采取示教再现的方式。本文将设计台四自由度的机械手，主要的功用就是自动换刀。主要是实现加工中心自动换刀系统的设计。通过分析加工中心的整体结构和自动换刀系统的特点应用条件，设计要求等，并结合在数控机床上对刀库和换刀机械手的需要能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。刀库为立式单链式刀库。驱动装置采用电机液压驱动设计的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，手指采用弹簧销压紧式，驱动装置采用液压双作用缸。根据机械手和刀库位置的需要，设计机械手在机床上下移动装置，以实现多排刀架上的刀与主轴上的刀之间的交换。结合工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活的完成换刀程序，节省了时间提高了效率安全可靠。关键词机械手加工中心刀库自动换刀目录摘要目录绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义课题的目的研究范围及要达到的技术要求.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况国外的发展概况存在的问题换刀机器人总体设计.主要技术参数和外形尺寸主要技术参数外形尺寸.换刀机器人总体布局设计自动换刀机器人的组成及简单介绍自动换刀机器人的总体布局图.换刀机器人自动换刀过程换刀机器人手部设计.手部的基本结构组成部分和动作原理机械手的简介换刀机械手的结构组成与动作原理.手部装置的选择与计算手指的设计手臂油缸的设计与计算第章自动换刀机器人手部升降机构的设计.自动换刀机器人手部升降机构的组成及动作原理.滚珠丝杠及螺母副的设计与选用.滚珠丝杠螺母副支撑方式及轴承的选择.减速齿轮的设计.减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的设计减速齿轮轴的校核.驱动液压泵电机的选择结论与展望.结论.不足之处以及未来展望致谢参考文献绪论.课题的意义目的研究范围及要达到的技术要求课题的意义机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之。工业机械手是近几十年发展起来的种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的门新兴的技术，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。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。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，机械手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。机械手的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平，目前，机械手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工作，工作方式般采取示教再现的方式。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险有害有毒低温和高热等恶劣环境中的工作代替人完成繁重单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工业机器人与数控加工中心自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性织造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。所以从事工业机器人的研究具有非常重要的意义。课题的目的通过毕业设计的锻炼，学会综合运用所学的知识和技能进行实际工程问题的分析综合及设计。培养调查研究中外文献检索与阅读的能力，掌握定性与定量相结合的独立研究与论证的能力熟练掌握设计计算及绘图的能力锻炼文字与口头表达能力掌握撰写设计说明书的，并且能设计出合乎实际要求的自动换刀机器人机械系统。研究范围及要达到的技术要求用途在给定的程序指令下，配合刀库和卧式镗铣床简称主机实现所有加工工序的自动装卸刀。技术要求结构形式圆柱坐标自由度数负载重量单爪末端操作器双手爪工作空间纵向.，横向.，升降.，旋转运行速度五档可调最大运行速度纵向,横向,升降,旋转重复定位精度.记忆刀位数不小于把，可扩展总重量≧.课题在国内外的发展概况及存在的问题国内的发展概况工业机器人诞生于世纪年代,在世纪年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它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。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近多年了,已经基本实现了试验引进到自主开发的转变,促进了我国制造业勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。中国工业机器人经过“七五”攻关计划“九五”攻关计划和计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。我国在些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家世纪年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有数控机床关键技术与装备隧道掘进机器人相关技术工程机械智能化机器人相关技术装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接喷涂浇铸装配搬运包装激光加工检验真空自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车摩托车工程机械家电等行业。我国机器人技术主题发展的战略目标是根据世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有第,危险恶劣环境作业机器人主要有防暴高压带电清扫星球检测油汽管道等机器人第二,医用机器人主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等第三,仿生机器人主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化低成本高可靠性和易于集成。图.和图.分别是中国新松机器自动化股份有限公司的轿车机器人焊接生产线和弧焊机器人。图.轿车机器人图.弧焊机器人目前主要单位像中科院沈阳自动化所，原机械部的北京自动化所，像哈尔滨工业大学，北京航空航天大学，清华大学，还包括中科院北京自动化所等等的些单位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前这几年来看，我们国家在高校里边，有很多单位从事机器人研究，很多研究生和博士生都在从事机器人方面的研究，目前我们国家比较有代表性的研究，有工业机器人，水下机器人，空间机器人，核工业的机器人，都在国际上应该处于领先水平，总体上我们国家与发达国家相比，还存在很大的差距，主要表现在，我们国家在机器人的产业化方面，目前还没有固定的成熟的产品，但是在上述这些水下空间核工业，些特殊机器人方面，我们取得了很多有特色的研究成就。国外的发展概况美国是机器人的诞生地，早在年就研制出世界上第台工业机器人，比起号称机器人王国的日本起步至少要早五六年。经过多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美国政府从年代到年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造机器人。加上，当时美国失业率高达．，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事宇宙海洋核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。进入年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，方面鼓励工业界发展和应用机器人，另方面制订计划提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第代机器人的技术性能越来越