抓料机小臂及抓爪部分设计㊣精品文档值得下载

抓料机小臂及抓爪部分设计

方式的比较.汽缸的设计第章小臂的设计.设计时注意的问题.小臂结构的设计.轴的设计计算.轴承的选择.轴承摩擦力矩的计算.驱动选择第章大臂的设计计算.结构的设计.轴的设计计算.轴承的选择.轴承摩擦力矩的计算.伺服系统的选择第章机身的设计鸣谢参考文献摘要抓料机小臂采用两个回转关节和个移动关节两个回转关节控制前后左右运动，而移动关节则实现上下运动，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的回转体，纵截面高为移动关节的行程长，械装备工业的发展。就钢铁工业而言，受建筑汽车工业的影响，钢铁工业飞速发展,我国已经连续六年局世界第产钢大国,同时又是第钢铁消费大国。到年钢的产量已经达到.亿吨，并以每年万吨的速度增长。近几年在股市上钢铁板块普遍看好,建筑业的发展和技术的提高加大了对钢铁的需求，中国建筑业在钢铁的应用数量方面和世界发达国家相比还有很大的差距,随着建筑业的不断发展这行业对钢铁的需求会更会加大。汽车进入百姓耐用消费品市场已经开始，汽车产业的发展也拉动钢材的需求量。机械制造业家用电器造船业石油天然气集装箱等各行业的发展都会拉动中国钢铁企业的发展，使钢铁企业加大投入，并且现在已有部分民营资本进入钢铁行业。钢铁事业的发展离不开矿石和煤炭，而煤炭和矿石的运输和储存必须使用散料机械，这些设备包括皮带运输机，装船机卸船机，抓料机等散料机械。在钢铁企业的发展过程中加大了钢的产量，也加大了对煤炭和矿石的需求，国产矿石和目前进口的矿石数量已经满足不了钢铁企业发展的要求，会有更多的矿石进口到中国，其中会有来自澳大利亚巴西的铁矿石通过港口转运到各个钢铁企业。南部沿海的广西广东各个口岸，华东地区山东渤海湾等各大港口会进口更多的来自国外的铁矿石，所以在钢铁企业的发展过程中最先发展的是沿海各个口岸的交通。在新建的矿石港口的泊位中也将以大吨位船只的泊位为主。在钢铁企业矿石需求发展港口的同时还会同时发展钢铁企业内的原料长场的建设，这里会包括在钢铁企业内部的次料场和二次料场，同时钢铁企业也会加大对煤炭的需求，将有大量的煤炭经过北方港口装船运往南方，所以，在钢铁行业快速发展的推动下，在港口和钢铁企业，散料机械会有个十分巨大的市场发展空间。散料机械在港口行业的高速发展已经开始并会持续定的时间。在电力方面，前几年部分电力部门出现了供大于求的矛盾，部分电厂限制发电或只是部分机组开机，受国民经济持续增长的影响，各行各业用电量也在不断的增长。现在在南方的部分地区出现了电力紧缺的情况，为缓解和解决电力紧缺的矛盾，在电力方面必然会加大其投入。电厂的增加使煤炭的需求量增加，各个煤矿会加大煤炭产量，以满足电力市场对煤炭的需求，在电力方面也存在着大量的煤炭北煤南运，同钢铁行业样，也会大幅度增加散料机械的需求量。电厂和港口都会因为电力企业的发展增加对散料机械的需求。在沙石水泥等建材行业也随着国民经济的发展和固定资产投入的加大而得到迅猛的发展。散料机械虽然在建材行业的应用设备形式较小，但其在全国的数量是巨大的，混匀堆取料机刮板取料机皮带运输机的数量同样会有个大的发展。绪论国内堆取料机的设计已有近四十年年的历史，最早制造的两台设备投入使用也有三十四年的历史。最早的抓料机设计可以追溯到年，当时参加设计和研制的单位有北京钢铁设计院大连工矿车辆厂北京起重机械研究所鞍山钢铁设计院哈尔滨重机厂华北电力设计院东北电力设计院西北电力设计院等单位。当时国内部分钢厂码头急需使用此类设备，国外当时已使用了十余年，为满足当时的社会需要开发了我国早期的抓料机。这些单位为中国抓料机事业的早期发展做出了贡献，奠定了这行业的基础。虽然当时的产品和现代产品在质量上和控制水平上存在着很大的差别，但这些早期的产品对当时的电力企业和钢铁企业的发展起到了十分重要。八十年代，随着电力工业和钢铁工业的发展，抓料机的事业也得到了十分迅猛的发展，在电力部门的使用数量有很大的提高，并且在港口上的使用量剧增。宝钢的原料码头，秦皇岛港连云港北仑港西基港烟台港天津港大连港等相继大批港口增设了散料码头用于煤炭或矿石的转运。九十年代国内抓料机的事业发展更是向数量更多，应用更广的方向发展。在钢铁企业电力企业各大港口几乎都可以看到抓料机的应用。在港口人们也已经把抓料机当作种港口机械。在抓料机的出口方面国内的产品还比较少，大多数出口的产品是和些成套项目共同出口到其他国家。其次是和国外的些公司联合制造，为其制造焊接件和机械加工件出口。在进口方面，最早的抓料机的进口是年上海宝钢进口日本的十九台抓料机年北仑港进口两台抓料机年福州华能电厂，大连华能电厂等。在国内项目和国外合作制造的有年石臼港项目年秦皇岛港二期年秦皇岛港三期年秦皇岛港四期年青岛前湾港年广州西基码头年宝钢二期项目年宝钢三期项目年宝钢马迹山港项目年天津港项目黄骅港的期和二期项目以及上海罗径港石洞口电厂扬州电厂北仑电厂江由电厂硌磺电厂等基本上采用了引进技术合作制造的模式生产的抓料机。进口和引进的主要国家来自日本美国德国法国奥地利意大利等国。产品的进口和技术的引进大大缩短了国产设备和国外设备的差距，使国内本行业的产品在质量上有了很大的提高。目前国内的产品质量基本可以满足国内用户的要求，现在可设计制造抓料机的厂家达五六家。经过几十年的发展，我国的抓料机研制水平取得了较大提高，但同发达国家相比，仍存在明显差距，其控制技术仅限于基于可编程控制器为核心的单机控制，作业水平也仅限于单机手动方式。现在国内的抓料机已经从最初的研究转向发展，向更高的产品质量和设计水平迈进。国内已经开展了抓料机自动控制方面的引进和开发工作，已能生产带有半自动微机程控系统的机型，控制水平已达到了世纪年代末国际水平。第章抓料机总体设计抓料机是种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现抓取搬运工件或操作工具的自动化装置。它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不段扩大，现在用来夹持工具和完成定的作业。实践证明它可以代替人手的繁重劳动，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。平面关节型机器人又称型装配机器人，是的缩写，意思是具有选择柔顺性的装配机器人手臂。在水平方向有柔顺性，在垂直方向有较大的刚性。它结构简单，动作灵活，多用于装配作业中，特别适合小规格零件的插接装配，如在电子工业零件的插接装配中应用广泛。总体设计的任务包括进行抓料机的运动设计，确定主要工作参数，选择驱动系统和电控系统，整体结构设计，最后绘出方案草图。.主要技术参数见表表抓料机类型平面关节型抓取重量.自由度个个回转个移动大臂长，回转运动，回转角，步进电机驱动单片机控制小臂长，回转运动，回转角，步进电机驱动单片机控制移动关节气缸驱动行程开关控制手指气缸驱动行程开关控制.结构特点如下图第章手指设计抓料机的手部是用来抓持工件或工具的部件。手部抓持工件的迅速准确和牢靠程度都将直接影响到抓料机的工作性能，它是抓料机的关键部件之。.设计时要注意的问题手指应有足够的夹紧力，为使手指牢靠的夹紧工件，除考虑夹持工件的重力外，还应考虑工件在传送过程中的动载荷。手指应有定的开闭范围。其大小不仅与工件的尺寸有关，而且应注意手部接近工件的运动路线及其方位的影响。应能保证工件在手指内准确定位。结构尽量紧凑重量轻，以利于腕部和臂部的结构设计。根据应用条件考虑通用性。.零件的计算其中取取.紧力的计算为手指与工件的静摩擦系数，工件材料为号钢，手指为钢材，查机械零件手册表.所以取驱动力的计算为斜面倾角为传动机构的效率，这里为平摩擦传动，查机械零件手册表这里取.所以取活塞手抓重量的估算为杆的半径，为长度，取汽缸的设计因为气压工作压力较低，对气动组件的材质和精度要求较液压底，无污染，动作迅速反映快，维护简单，使用安全。而且此处作用力不大，所以选气压传动。汽缸内型选择，由于行程短，选单作用活塞汽缸，借弹簧复位。汽缸的计算气压缸内径的计算按液压传动与气压传动公式为汽缸的内径，为工作压力,为负载率，负载率与汽缸工作压力有关，取，查液压传动与气压传动表由于汽缸垂直安装，所以取.。按液压传动与气压传动表圆整取.活塞杆直径的计算般，此选.按液压传动与气压传动表圆整取汽缸壁厚的计算按液压传动与气压传动表查得弹簧力的的计算第章移动关节的设计计算.驱动方式的比较抓料机的驱动系统有液压驱动，气压驱动，电机驱动，和机械传动四种。台抓料机可以只用种驱动，也可以用几种方式联合驱动，各种驱动的特点见表。.汽缸的设计因为气压工作压力较低，对气动组件的材质和精度要求较液压底，无污染，动作迅速反映快，维护简单，使用安全。而且此处作用力不大，所以选气压传动。汽缸内型选择因为活塞行程较长，往复运动，所以选双作用单活塞汽缸，利用压缩空气使活塞向两个方向运动。初选活塞杆直径，估算其重量取取表比较内容驱动方式机械传动电机驱动气压传动液压传动异步电机，直流电机步进或伺服电机输出力矩输出力矩较大输出力可较大输出力矩较小气体压力小，输出力矩小，如需输出力矩较大，结构尺寸过大液体压力高，可以获得较大的输出力控制性能速度可高，速度和加速度均由机构控制，定位精度高，可与主机严格同步控制性能较差，惯性大，步易精确定位控制性能好，可精确定位，但控制系统复杂可高速，气体压缩性大，阻力效果差，冲击较严重，精确定位较困难，低速步易控制油液压缩性小，压力流量均容易控制，可无级调速，反应灵敏，可实现连续轨迹控制体积当自由度多时，机构复杂，体积液较大要油减速装置，体积较大体积较小体积较大在输出力相同的条件下体积小维修使用维修使用方便维修使用方便维修使用较复杂维修简单，能在高温，粉尘等恶劣环境种使用，泄漏影响小维修方便，液体对温度变化敏感，油液泄漏易着火应用范围适用于自由度少的专用抓料机，高速低速均能适用适用于抓取重量大和速度低的专用抓料机可用于程序复杂和运动轨迹要求严格的小型通用抓料机中小型专用通用抓料机都有中小型专用通用抓料机都有，特别时重型抓料机多用成本结构简单，成本低，般工厂可以自己制造成本低成本较高结构简单，能源方便，成本低液压元件成本较高，油路也较复杂气压缸内径的计算按液压传动与气压传动公式为汽缸的内径，为工作压力,为负载率，负载率与汽缸工作压力有关，取，查液压传动与气压传动表由于汽缸垂直安装，所以取.。般，此选.按液压传动与气压传动表圆整取.般，此选.汽缸壁厚的计算按液压传动与气压传动表查得汽缸重量的计算其中为汽缸外径，为汽缸内径，为汽缸长度，取，为汽缸材料密度取第章小臂的设计臂部是抓料机的主要执行部件，其作用是支撑手部和腕部，主要用