1、“.....!时,取.时,取!.!其中重力加速度运载工件时重力方向的最大上升加速度,可计算运载工件时重力方向的最大上升速度,.。系统达到最高速度的时间,般取。方位系数,根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定。。被抓取工件所受重力。计算可得手指夹紧由单作用液压缸驱动实现,则手指夹紧缸的载荷为.手臂伸缩机构载荷的计算手臂伸缩采用双作用液压缸实现,臂部作水平伸缩运动时,首先要克服摩擦阻力,包括油缸与活塞之间的摩擦阻力及导向杆与支承滑套之间的摩擦阻力等,还在克服启动过程中的惯性力。其驱动力可可按下式计算式中各支承处的的摩擦阻力,其大小可按下式估算式中运动部件所受的重力外载荷作用于导轨上的正压力,其大小可按下式计算摩擦系数,取.,详见机械设计手册表.启动过程中的惯性力,其大小可按下式估算式中重力加速度,取.速度变化量。如果臂部从静止状态加速到工作速度时,则这个过程的速度变化量就等于臂部的工作速度。启动或制动时间,般为.。对轻载低速运动部件取小值,对重载高速部件取大值,行走机械般取。经过计算得......”。
2、“.....铰接活塞杆的载荷即俯仰直线缸驱动力达到最大。其在垂直方向上的最大线速度为.,加速时间为.,由于升降过程般不是等加速运动,故最大驱动力矩要比理论平均值大些,般取平均值的.倍。则手臂俯仰油缸载荷式中手臂俯仰缸所支撑的重量,由下式可得手臂俯仰缸的活塞杆的加速度。经过计算得.手腕摆动机构载荷力矩的计算设计采用摆动液压缸实现,缸盖通过法兰与手臂活塞杆联接,结构如图所示图手部结构简图手腕回转运动驱动力矩,应根据抓紧工件时运动产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。回转动时,由于起动过程中不是等加速运动,所以最大驱动力矩比理论上平均值大些,计算时般取.倍。计算时还要考虑液压马达的机械效率,驱动力矩按下式计算式中摩擦力矩包括各支承处的摩擦力矩起动时惯性力矩,般按下式计算其中臂部对其回转轴线的转动惯量速度变化量回转运动起动或制动所需的时间,般为。对轻载低速运动部件取小值,对重载高速部件取大值,行走机料手......”。
3、“.....其中形指般用于夹持圆柱形工件,具有夹持平稳可靠,夹持误差小等特点。.手腕的设计分析机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用是调节或改变工件方位,因而它具有独立的自由度,以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。此处手腕需实现手部的翻转动作,腕部结构主要体现在手部相对于臂部的旋转运动上。.手臂的设计分析手臂是机器人执行机构中重要的部件,它的作用是将被抓取的工件运动到给定的位置上。手臂的结构要紧凑小巧,才能使手臂运动轻快灵活。手臂般有伸缩运动左右回转运动升降或俯仰运动三个自由度。在般情况,手臂的伸缩和回转俯仰均要求匀速运动,但在手臂的起动和终止瞬间,运动是变化的,为了减少冲击,要求起动时间的加速度和终止前速度不能太大,否则引起冲击和振动。伸缩运动般采用直线液压缸驱动,俯仰运动大多采用伸缩单作用单活塞杆驱动,而回转运动则大多用回转缸或齿条缸来实现。本设计采用单作用单活塞杆缸来实现手臂的伸缩。为了增加手臂的刚性,防止手臂在伸缩运动时绕轴线转动或产生变形......”。
4、“.....或设计方形花键等形式的臂杆。根据手臂的结构抓重等因素,为了使抓取时不产生偏重力矩使抓取可靠,本设计中采用四根导向柱的臂伸缩结构。这种结构的特点是行程长,抓重大,而工件不规则时还可以防止产生过大的偏重力矩。简图如下图四导向杆式手臂机构简图从图中可以比较清楚地看到手臂伸缩油缸结构及导向杆的安放方式以及手臂与其他部件的连接点。手臂俯仰运动采用单作用单活塞杆缸来驱动。直线油缸的缸底与机身通过铰链相连,而油缸活塞杆的伸出端则与臂部铰接,这样当压力油进个油缸时就驱动活塞杆往复运动,通过活塞杆的运动就使与其相连的手臂形成了俯仰的运动。由于俯仰油缸是采用底部耳环摆动式直线缸,所以在活塞杆往复运动的同时,缸体可在平面内摆动。采用摆动马达来实现手臂的回转。摆动马达布置在机身上部,手臂部件用销轴与回转缸体上的耳叉连接,作为手臂俯仰运动的支点。回转缸的转轴和机身固定连接,摆动缸的动片与缸体相连,当摆动缸进压力油时,通过叶片的带动,缸体随之转动,从而实现机身的回转。对于悬臂式的机械手......”。
5、“.....就是要计算手臂移动零件时的重量对回转升降支承中心的偏重力矩。同时,液压传动装置的重量轻,体积紧凑,可实现无级变速,调速范围大。运动件的惯性小,能够频繁顺序换向,传动工作平稳,系统容易实现缓冲吸着震,并能自动防止过载。与电气配合,容易实现动作和操作自动化,与微电子技术和计算机配合,能够实现各种自动控制工作。液压元件基本已经上系列化通用化和标准化,利于技术的应用提高工效,降低成本。容易达到较高的单位面积压力,较小的体积可获得较大的出力推力或转距。液压系统介质的可压缩性小,工作较平稳,可靠,并可实现较高的位置精度。液压传动中,力,速度和方向比较容易实现自动控制。液压装置采用油液做介质,具有防锈性和自润滑效能,可以提高机械效率,使用寿命长。综上,本次设计采用液压驱动。控制方式的选择点位控制方式连续轨迹控制方式力力矩控制方式智能控制方式。点位控制的特点是只控制工业机器人末端执行机构在作业空间中些规定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器人快速准确地实现相邻各点之间的运动......”。
6、“.....这种控制方式的主要技术指标是定位精度和运动所需时间。由于其控制方式易于实现,常应用于上下料搬运点焊等工业机器人。连续轨迹控制的特点是连续的控制工业机器人末端执行器在作业空间的位姿,要求其严格按照预定的轨迹和速度在定的精度要求内运动,而且速度可控,轨迹光滑且运动平稳。这种控制方式的主要技术指标是工业机器人末端操作器位姿的轨迹跟踪精度及平稳性。常用于弧焊喷漆去毛边和检测作业机器人。力力矩控制方式常用于准确定位并要求使用适度的力或力矩来完成装配抓放物体等工作。智能控制方式是通过传感器获得周围环境的知识,并根据自身内部的知识库相应做出决策。采用智能控制技术的机器人具有较强的环境适应性及自学能力,技术难度及成本要求都比较高。综上,本次设计采用点位控制。另外该机械手的动作是有顺序要求的,控制系统采用控制机械手实现设计要求的工序动作,可以简化控制线路,节省成本,提高劳动生产率。综合上述,此次采用电液伺服点位控制,可以很好的完成自动线工作。总体方案拟定因为本机械手工作范围大......”。
7、“.....分动作,结构上与工业机械手是致的,亦可归属于工业机械手的范畴。例如,早期就有种由人直接用绳索牵引进行操作的随动机械手和近期发展起来的由人工进行操作的机械手如平衡吊,以及些就近按扭控制和遥控的非自动的单循环的机械手等。实践证明,工业机械手可以代替人的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期,频繁,单调的操作,采用机械手是有效的此外,它还能在高温,低温,深水,宇宙,放射性和其他有毒,污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。.设计问题的提出在生产实践中,常常需要将上料加工卸料等工序进行合理的安排,组成条自动流水加工线。但在流水线上加工时,需要许多工人搬运工件,有时劳动强度较大。当生产效率很高时,为了减少工人数量,改善工人的劳动条件,提高劳动生产率这就需要使自动线上工件搬运自动化。于是针对这问题就提出了要研制种搬运机械手来代替工人实现工件的搬运上线,并且能满足定位和重复定位精度......”。
8、“.....减少自动线上的工人数目,同时也提高了生产效率并且精度也得到了保障。而事实上,在生产领域真正用来加工的时间般不大于整个生产时间的,大部分时间是用在了工件的搬运装夹等辅助工序上。从这个方面可以看出研制种自动化搬运机械手的迫切性和重要性。第章机械手的总体设计.机械手的组成及各部分关系概述机械手由三大部分机械部分传感部分控制部分六个子系统驱动系统机械结构系统感受系统机器人环境交互系统人机交互系统控制系统组成。机械结构系统机器人的机械结构又主要包括末端操作器手腕手臂机身立柱。驱动系统驱动器是把从动力源获得的能量变换成机械能,使机器人各关节工作的装置,常见的驱动形式有步进电机驱动直流电机驱动交流电机驱动液压驱动气压驱动以及近些年出现的些特殊的新型驱动例如超声波驱动磁致伸缩驱动静电驱动等。控制系统机器人的控制方式多种多样,根据作业任务不同,主要可分为点位控制方式连续轨迹控制方式力力矩控制方式和智能控制方式。.机械手的设计分析设计要求生产线上搬运工件原由人工完成......”。
9、“.....为了提高生产线的工作效率,降低成本,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,设计用台搬运机械手代替人工工作。该机械手能完成如下的动作循环手臂前伸手指夹紧抓料手臂上升手臂缩回机身回转度手腕回转度手臂下降手臂前伸手指松开手臂缩回机身回转复位手腕回转复位待料。总体设计任务分析结构形式的设计机械手常见的运动形式有直曲轴,搬运,机械手,毕业设计,全套,图纸机械设计制造及其自动化摘要随着科学技术的发展和自动化生产线在企业产品生产中的广泛应用,机械手作为自动化生产线的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。尤其是随着机械结构的优化,气动液压技术的成熟,控制元件的发展和控制方式的不断改进和创新,机械手的动作精确性控制灵活性和工作可靠性得到了明显的改善。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度提高工作效率和质量降低生产成本上做出了突出贡献,机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题是个机电结合较为紧密的实用性项目......”。
A0总装图.dwg
(CAD图纸)
A1工作示意图.dwg
(CAD图纸)
A1手臂.dwg
(CAD图纸)
A1手部.dwg
(CAD图纸)
A2俯仰机构.dwg
(CAD图纸)
A3法兰.dwg
(CAD图纸)
A3俯仰缸活塞杆.dwg
(CAD图纸)
设计说明书.doc