（全套CAD）注塑机取件机械手的设计（终稿）

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依靠人工进行控制控制方式则为开环式，没有识别能力改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机器人正在加紧研制。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，把感觉到的信息进行反馈，使机器人具有感觉机能。第三代机器人机器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和柔性制造单元中的重要环。随着工业机器人研究制造和应用领域不断扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。国际工业机器人会议决定每年召开次会议，讨论和研究机器人的发展及应用问题。目前，工业机器人主要用于装卸搬运焊接铸锻和热处理等方面，无论数量品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。使用工业机器人代替人工操作的，主要是在危险作业广义的多粉尘高温噪声工作空间狭小等不适于人工作业的环境。在国外机械制造业中，工业机器人应用较多，发展较快。目前主要应用于机床模锻压力机的上下料，以及点焊喷漆等作业，它可按照事先制订的作业程序完成规定的操作，但还不具备传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生些偏离时，就将引起零部件甚至机器人本身的损坏。随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步，针对于上述各个领域的机器人系统的应用和研究对系统本身也提出越来越多的要求。制造业要求机器人系统具有更大的柔性和更强大的编程环境，适应不同的应用场合和多品种小批量的生产过程。计算机集成制注塑,机取件,机械手,设计,毕业设计,全套,图纸摘要关键词前言.机器人概述.机器人的历史现状.机器人发展趋势机械手设计方案.机械手基本形式的选择直角坐标型机器人极坐标型机器人圆柱坐标型机器人多关节机器人.驱动装置的选择液压驱动气压驱动电动机驱动引拔设计.设计参数.方案设计.引拔机构结构设计引拔气缸参数计算附加导向杆机构设计机械臂的设计.设计参数.方案设计.机械臂气缸的选用预选气缸的缸径预选气缸行程验算缓冲能力活塞杆长度的验算计算气缸的空气消费量选择活塞杆端部接头选择气缸的品种和安装形式横行的设计.设计参数.方案设计.横进气缸的选用.导轨设计机械手结构设计.夹持器设计的基本要求.夹紧装置设计.夹紧力计算驱动力力计算气缸驱动力计算选用夹持器气缸手爪的夹持误差及分析楔块等尺寸的确定材料及连接件选择气动顺序动作的确定结论参考文献致谢注塑机取件机械手的设计学生刘超指导老师陈文凯湖南农业大学东方科技学院，长沙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，工业机器人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。工业机器人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，工业机器人主要承担着焊接喷涂搬运取件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。本文将设计台三自由度的工业机器人，用于给注塑机取出成品。关键词机器人气缸注塑机前言.机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化自动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。考虑到气缸的行程比较长缸径取。缸桶壁厚可根据薄壁筒的计算公式计算式中为缸筒内径，为缸筒承受的最大气压力，为缸筒材料的需用应力。缸筒壁厚的实际取值，对于般用途气缸约取计算值的倍，再圆整到标准管材尺寸，这里取。预选气缸行程根据气缸的操作距离及传动机构的行程比预选气缸行程为。验算缓冲能力根据气缸的运动状态是输出拉力负载率η气缸的行程和气缸的动作时间,由气动手册图，可查得气缸的理论基准速度.由表，可查得气缸的最大速度与理论基准速度之比值为.，从而求的气缸的最大速度。查的气缸的负载质量和最大速度的交点在预选气缸缸径的缓冲曲线之下，表示负载运动的动能小于气缸允许吸收的最大能量，所以该预选缸径的缓冲能力满足要求。活塞杆长度的验算查气动手册关于气缸活塞杆受轴向压力而不是去稳定性的最大行程为大于要求行程，故满足要求。计算气缸的空气消费量该气缸的空气消费量为选择活塞杆端部接头选择活塞杆的端部接头，因需要避免工件与活塞杆的轴向偏心而得出采用法兰型。选择气缸的品种和安装形式系列小型可缓冲气缸.安装形式为前端法兰式图气缸.横行的设计.设计参数横行长度单方向伸缩时间定位误差要有定位措施，定位误差小于缸体与引拔连接推动引拔左右移动，伸缩终点无刚性冲击.方案设计气动驱动方案伸缩原理因为横行长度达到了，故考虑采用采用无杆气缸驱动。无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接实现往复运动。这种气缸最大优点是节省安装空间，特别适用于小缸径长行程的场合。结构设计基体部分做成肋板形式与基座相连，减少横行部分的总体质量，横行面上采用导轨形式，进行横向定位并承受机械手重量，采用三直线驱动装置仍存在密封问题。存在工作死区。多关节机器人多关节机器人，它是以其各相邻运动部件之间的相对角位移作为坐标系的。和为坐标系的坐标，其中是绕底座铅垂轴的转角，是过底座的水平线与第臂之间的夹角，是第二臂相对于第臂的转角。这种机器人手臂可以达到球形体积内绝大部分位置，所能达到区域的形状取决于两个臂的长度比例。其特点是动作较灵活，工作空间大。关节驱动处容易密封防尘。工作条件要求低，可在水下等环境中工作。适合于电动机驱动。运动难以想象和控制，计算量较大。不适于液压驱动。直角坐标型圆柱坐标型极坐标型多关节型图工业机械手基本结构形式.本课题要求机械手为直角坐标型驱动装置的选择机器人关节的驱动方式有液压式气动式和电动式。下面将三种驱动方式进行分析比较。液压驱动机器人的驱动系统采用液压驱动，有以下几个优点液压容易达到较高的压力常用液压为，体积较小，可以获得较大的推力或转矩液压系统介质的可压缩性小，工作平稳可靠，并可得到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系统采用油液作介质，具有防锈性和自润滑性能，可以提高机械效率，使用寿命长。液压传动系统的不足之处是油液的粘度随温度变化而变化，影响工作性能，高温容易引起燃爆造要求机器人系统能和车间中的其它自动化设备集成在起。研究人员为了提高机器人系统的性能和智能水平，要求机器人系统具有开放结构和集成各种外部传感器的能力。然而，目前商品化的机器人系统多采用封闭结构的专用控制器，般采用专用计算机作为上层主控计算机，使用专用机器人语言作为离线编程工具，采用专用微处理器，并将控制算法固化在中，这种专用系统很难或不可能集成外部硬件和软件。修改封闭系统的代价是非常昂贵的，如果不进行重新设计，多数情况下技术上是不可能的。解决这些问题的根本办法是研究和使用具有开放结构的机器人系统。我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进仿制改造创新，工业机器人将会获得快速的发展。.机器人发展趋势随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块控制模块检测模块组成结构不同的机器人开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度开发多关节多自由度的手臂和手指开发各类行走机器人，以适应不同的场合研制各类传感器及检测元器件，如，触觉视觉听觉味觉和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息位置信息状态信息以完成模式识别状态检测。并采用专家系统进行问题求解动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。机械手设计方案.机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态，按坐标形式大致可以分为以下种，如图所示直角坐标型机械手圆柱坐标型机械手极坐标型机械手多关节型机械手。直角坐标型机器人直角坐标型机器人，它在轴上的运动是独立的，个关节都是移动关节，关节轴线相互垂直，它主要用于生产设备的上下料，也可用于但除切削加工本身外，还有大量的装卸搬运装配等作业，有待于进步实现机械化。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”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。机器人是种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人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。要机器人像人样拿取东西，最简单的基本条件是要有套类似于指腕臂关节等部分组成的抓取和移动机构执行机构像肌肉那样使手臂运动的驱动传动系统像大脑那样指挥手动作的控制系统。