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米糕机械年糕加工机器

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机械手设计汇总

第一章( 第二章绪论 课题研究的目的及意义 随着工业自动化程度的提高,工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。例如,目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中,往往冲压成型这一工序还需要人工上下料,既费时费力,又影响效率。为此,我们把上下料机械手作为我们研究的课题。 工业机械手是工业物流自动化中上网重要装置之一,是当今世界新技术革命的一个重要标志。工业机械手是典型的机电一体化产品。 工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要,也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。 工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手,可以大大提高劳动生产率,保证产品质量,改善劳动条件。又如在微电子、医药等生产部门,采用机械手操作,可以消除人对产品的污染、确保产品质量。 机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作,从根本上解决了操作者的安全保障问题。因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。 近代工业机械手的原型可以从本世纪40代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案,59年研制出第一工业机械手原型。由于历史条件和技术水平关系,在60年代机械手发展较慢。进入70年代后,焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展,出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation公司PUMA系列工业机器人相关的机械手,即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了80、90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计1980年全世界约有两万台机器人在工业上应用,而到今年增长更快。今年已近开发出

第三章 智能机械手结构设计

第三章智能机械手的整体结构设计 智能机械手的结构设计应尽可能从仿生学的角度出发,通过设计出仿人形的多指智能手来代替人手完成各种精细复杂的操作。它是机构、传动、控制三大系统的综合设计,人类的四肢经过了几十万年进化,经过了大自然的优胜劣汰的优化选择,可以说已经是最优的结构,所以本设计决定采用完全模仿能人手的结构。 3.1智能机械手的机构设计 手的机构设计主要是确定机构的自由度、手指数目、机构原理、传动方案、关节、手掌的结构及几何尺寸、传感系统的布置位置。首先要求机构具有较高的运动传动精度,较好的可控性和经济性;其次要求机构本身有较佳的机械特性。本文智能机械手的设计主要包括以下七个方面: 1)手指关节运动副的型式 2)手指自由度 3)手指数目 4)手指的结构型式(关节的数目及相对姿态) 5)手指材料 6)手指具体结构设计 7)手掌结构设计 3.1.1手指关节运动副型式 智能机械手的手指机构同其它任何机构一样,由若干构件组成,构件之间则通过运动副彼此相连,用来产生确定的运动。运动副相当于人手的关节。常见的运动副有转动副、移动副、螺旋副、圆柱副和球面副,它们的约束数分别为5、5、5、4和3,相应的自由度数目为l、1、1、2和3。 - - 16 - -

由于各运动副都要借助于驱动器来实现。而无论是转动的还是移动的驱动器又大多为一个自由度。所以在智能机械手关节驱动中,可以采用的只有转动副、移动副和螺旋副3种。但是采用移动副和螺旋副的关节只能够使手指获得直线运动,其灵活性明显要比只含转动副的手指要差,因此,本文所设计的智能机械手的运动副全部采用转动副。 3.1.2手指的自由度 自由度多的优点是在满足指端到达空间指定点的前提下,可以调整末杆的姿态,从而保证手指与物体的接触处于最佳状态。但是我们也可以看到,自由度增多,结构也更复杂,控制也更难。对于2自由度的手指来说,虽然不存在抓取和操作物体的灵巧性,但其智能机械手的结构设计和控制设计都很方便。本文设计的智能机械手每个手指有2个关节。 3.1.3手指的数目 人手能够抓取各种不同形状、不同材质的物体,其根本原因在于人手能采取各种各样的抓取姿态去适应特殊的任务要求。智能机械手的手指数目若小于3个,则无法完成对抓取物体的微细操作,当手指数为5时,是仿造人手的手指数目和结构,具有很多优势,如果技术允许可以完成人手的所有动作如图2-1,而且如果作为人的假肢则必须为5指。若手指数目多于5,由于每个关节需要分别独立驱动,如果再加上若干传感器,规划过程和控制过程都相当复杂,很难保证实时性,所以智能机械手的手指数目一般取3到5个手指。 从仿生学角度出发,为能实现对各种不同形状物体的抓取,本文设计的智能机械手的手指数目取为5个。 - - 17 - -

机械手设计说明书

机械手设计说明书 篇一: 指导老师: 设计合作成员: 一、设计项目名称 机械手臂手指机构2 二、设计目的 本设计拟搬运宽度尺寸90~110mm、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件,手指机构带水平转盘。手指的动力驱动方式为液压传动。液压传动的机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。 三、设计要求 机械手为专用机械手,适用于夹六菱柱形钢质工件。选取机械手的座标型式和自由度。主要设计出机械手的手部机构。液压传动系统液压缸的选用 四、设计方案 4.1 机械手基本形式的选择 机械手的典型结构一般可分为:回转型(包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种)、移动型(移动型即两手指相对支座作往复运动)和平面平移型。本设计采用二指回转型手抓。 4.2 机械手的主要部件及运动 本机械手的部件有齿轮、齿条、连杆和液压缸等。主要

的运动有直动液压缸驱动齿条的平动、齿轮和齿条的啮合运动、连杆的转动和手抓的平行移动。 4.3 驱动方式的选择 本机械手的驱动方案采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。 4.4 机械手的技术参数列表 用途:卸码垛机械手臂抓重:5kg 抓取的物体的几何形状:宽度为90~110mm六菱柱形钢质工件机械手自重:小于等于10kg 4.5 机械工作原理 机械手的夹工件的工作原理框图如图1所示。 图1. 机械手夹工件的工作原理框图 该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求,工作要求就是机械手能适应六菱柱形钢质工件不同面的夹持,故带有水平转盘手臂的回转运动。 传动机构采用齿条与齿轮啮合。本机械通过液压驱动传递动力推动齿条平动,齿条与齿轮啮合将液压缸传来的水平运动转化为齿轮连杆的回转运动。而齿条与齿轮啮合驱动四连杆转动,四连杆机构使夹板水平移动,完成对工件的夹紧松开。机械手的整体结构图如图2、图3所示。手爪部分特点如下表述: 1. 机械手手部由手爪(即夹板)和传力机构所构成。

机械加工常用安全防护技术

机械加工常用安全防护技术一、机械伤害类型 1、绞伤:外露的皮带轮、齿轮、丝杠直接将衣服、衣袖裤脚、手套、围裙、长发绞入机器中,造成人身的伤害。 2、物体打击:旋转的机器零部件、卡不牢的零件、击打操作中飞出 的工件造成人身伤害。 3、压伤:冲床、压力机、剪床、锻锤造成的伤害。 4、砸伤:高处的零部件、吊运的物体掉落造成的伤害。 5、挤伤:将人体或人体的某一部位挤住造成的伤害。 6、烫伤:高温物体对人体造成的伤害。如鉄屑、焊渣、溶液等高温 物体对人体的伤害。

7、刺割伤:锋利物体尖端物体对人体的伤害。 二、机械伤害原因 1、机械的不安全状态 防护、保险、信号装置缺乏或有缺陷,设备、设工具、附件有缺陷,个人防护用品、用具缺少或有缺陷,场地环境问题。 2、操作者的不安全行为 (1)忽视安全、操作错误; (2)用手代替工具操作;

(3)使用无安全装置的设备或工具; (4)违章操作; (5)不按规定穿戴个人防护用品,使用工具; (6)进入危险区域、部位; 3、管理上的因素 设计、制造、安装或维修上的缺陷或错误,领导对安全工作不重视,在组织管理方面存在缺陷,教育培训不够,操作者业务素质差,缺 乏安全知识和自我保护能力。

三、机械设备一般安全规定 规定是通过多年的总结和血的教训得出的,在生产过程中,只要遵守这些规定,就能及时消除隐患,避免事故的发生。 1、布局要求 机械设备的布局要合理,应便于操作人员装卸工件、清除杂物,同时也应能够便于维修人员的检修和维修。 2、强度、刚度的要求 机械设备的零、部件的强度、刚度应符合安全要求,安装应牢固,不得经常发生故障。 3、安装必要的安全装置 机械设备必须装设合理、可靠、不影响操作的安全装置。

机械手触觉

一种机器手抓取力度控制系统研究 录入:信息中心日期:2009年11月27日访问次数:23 一种机器手抓取力度控制系统研究 贵州大学周继冬刘龙香 指导教师:陈进军职称:高工 摘要:本文介绍了一种简易、低成本、基于声电原理的机械手用滑觉传感器,通过把物理滑动转变为电信号,再经过信号处理来获得滑动信息,其最大特点是结构简单、体积小、成本低.通过机械手的抓取试验,分析了滑动信号获取方法,试验研究表明该传感 器能够实现物体滑动检测,具有 体积小、成本低的优点。 关键词:机械手;声电原理;滑觉传感器 一.课题意义 目前国内外常用的滚轴式滑觉传感器、球形滑觉传感器、撞针式滑觉传感器对于接触面偏斜或为异型面的物体,往往不能正常工作;一般光学式滑觉传感器除了类似问题外,还要考虑其容易受到污染,对使用环境有所限制。除了上述触滑觉传感技术,近年来,国内外结合灵巧手研制,进行了各式光纤、各类功能材料或微光机电系统构成的阵列式机器人仿生皮肤。然而到目前为止,它们多数仅处于实验室的研究阶段。从实际应用角度考虑,机器人仿生皮肤虽然具有接触觉、压觉、滑觉等多种触觉传感功能,但由于其强度有限、制造工艺复杂、应用范围小以及使用成本高等方面的问题,

限制了其适用范围,特别是对于尺寸变化范围大或重量变化范围大的物体的抓取和提起方面的应用。而机器人微型多维指尖力/力矩传感器只能具有接触觉、压觉两种触觉传感功能,未能解决对滑觉传感的问题,以及大范围尺寸变化或较重物体的抓取的问题。 本项目提出一种新颖的、基于机械振动状态检测识别技术、以振动变化信号为抓取力变量的反馈量的触滑觉传感方法,研制一种力度可自动控制的机器手,实现相关传统工程机械产品更新换代,使其能在各种环境和场合,以最佳的力度抓取与提起各种形状、材料、大小和重量的物体。二.机械手的硬件实现 2.1机械手概述 本课题的机械手为运用肘关节(0 °~+90°,0°为机械手垂直位置,负表后转,正表前转),手爪(两手爪完全松开时夹角为90°,两手爪完全抓紧时夹角为40°)的电动式机械手。运用三个步进电机,一个驱动肘关节,两个驱动手爪。 2.2机械手硬件总体设计 本系统以单片机微处理器为核心,采用上位机串口控制,通过机械手驱动,实现对机械手的控制。机械手的控制过程依次为:接触目标,抓紧提起目标。接触目标,抓紧提起目标通过采集滑觉传感器的接触信号和滑动信号来实施控制。该机械手控制系统硬件的总体框图如图1: PC上位机 RS232 接口模块 单片机 A/D 存储器 模块 电平转换 机械手驱动

气动机械手设计内含计算步骤及尺寸装配图等等

气动机械手设计-内含计算步骤及尺寸装配图等等

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毕业设计(论文) 课题名称:气动机械手的设计 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 201 年月

目录 摘要.......................................................... 4 第一章前言? 1.1机械手概述...............................................5 1.2机械手的组成和分类.............................. (5) 1.2.1机械手的组成....................................... 4 1.2.2机械手的分类.......................................6第二章机械手的设计方案 2.1机械手的坐标型式与自由度..............................8 2.2机械手的手部结构方案设计.............................. 8 2.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 9 2.4机械手的手臂结构方案设计...............................9 2.5机械手的驱动方案设计...................................9 2.6机械手的控制方案设计...................................9 2.7机械手的主要参数.......................................9 2.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计 3.1夹持式手部结构.........................................11 3.1.1手指的形状和分类.................................11 3.1.2设计时考虑的几个问题.............................14 3.1.3手部夹紧气缸的设计...............................14 第四章手腕结构设计 4.1手腕的自由度....................................... (19) 4.2手腕的驱动力矩的计算..................................19 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩........................ 20 4.2.2回转气缸的驱动力矩计算...........................22第五章手臂伸缩,升降,回转气缸的设计与校核 5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核.............................23 5.1.1尺寸设计.........................................23 5.1.2尺寸校核...................................... (2) 4 5 .1 .3导向装置.......................................25 5 .1 .4平衡装置.......................................25 5.2手臂升降部分尺寸设计与校核.............................265.2.1尺寸设计.........................................26. 5.2.2尺寸校核...................................... (26)

机械手设计汇总

第一章绪论 1.1课题研究的目的及意义 随着工业自动化程度的提高,工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。例如,目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中,往往冲压成型这一工序还需要人工上下料,既费时费力,又影响效率。为此,我们把上下料机械手作为我们研究的课题。 工业机械手是工业物流自动化中上网重要装置之一,是当今世界新技术革命的一个重要标志。工业机械手是典型的机电一体化产品。 工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要,也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。 工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手,可以大大提高劳动生产率,保证产品质量,改善劳动条件。又如在微电子、医药等生产部门,采用机械手操作,可以消除人对产品的污染、确保产品质量。 机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作,从根本上解决了操作者的安全保障问题。因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。 近代工业机械手的原型可以从本世纪40代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案,59年研制出第一工业机械手原型。由于历史条件和技术水平关系,在60年代机械手发展较慢。进入70年代后,焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展,出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation公司PUMA系列工业机器人相关的机械手,即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了80、90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计1980年全世界约有两万台机器人在工业上应用,而到今年增长更快。今年已近开发出具有视觉、触觉及力觉感受的高性能机器人以及各种智能装配机械手,并投入工业应用。

机械加工常用设备的分类与用

学习任务一机械加工常用设备的分类与用途 学习活动1识读金属切削机床的型号 学习目标:完成本单元学习后,你能按我国现行金属切削机床的分类及型号的编制方法,识读常见金属切削机床铭牌中的型号。 入门引导:当你走进车间看见机床设备上的这些铭牌时,你能说出铭牌上的这些型号的含义吗?下面我们将学习这方面的知识。 机床的铭牌 知识学习: 一、机械加工及常用设备 机械加工是通过工人操作金属切削机床,利用切削刀具从工件上切除多余材料,使之获得图样要求零件的几何形状、位置精度、尺寸精度、表面质量等。 金属切削机床是用切削的方法将原材料加工成机械零件的设备,可简称机床。它是用切削加工方法将金属(或其他材料)的毛坯或半成品加工成零件的机器。由于是制造机械的机器,故又称“工作母机”或“工具机”。 随着生产发展及工艺的革新,金属切削机床的品种及规格不断增加,可按以下不同方法进行分类: 1、加工性质和使用刀具 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、切断机床和其它机床。 2、机床自动化程度 手动、机动、半自动和自动机床。 3、机床重量 微型机床、中型机床、大型机床、重型机床。 4、机床工艺范围的宽窄(万能性程度) 通用机床、专门化机床及专用机床。 通用机床加工范围较广,是企业生产应用最广泛的切削设备。

二、金属切削机床的型号编制及识读 机床型号是机床产品的代号。我国的机床型号是按GB/T15375—1994《金属切削机床型号编制方法》编制的,标准规定机床型号是用汉语拼音字母及阿拉伯数字按一定规律排列组合,表示类别、技术参数、主要性能等,适用于通用机床和专用机床。 通用机床的型号由基本部分和辅助部分组成,中间用“/”隔开,读作“之”。基本部分需统一管理,辅助部分纳入型号与否由生产厂家自定。 通用机床的型号的表示方法如下: 基本部分 / 辅助部分 其他特性代号 重大改进顺序号 主轴数或第二主参数 通用特性、结构特性代号 分类代号 1.编制说明 1 有“()”的代号或数字,当无内容时,不表示,若有内容则不带括号; 2 有“〇”符号者,为大写的汉语拼音字母; 3 有“△”符号者,为阿拉伯数字; 4 有“”符号者,为大写的汉语拼音字母、或阿拉伯数字、或两者兼有之。 5 分类代号作为型号的首位,用阿拉伯数字表示。第一分类代号前的“1”不予表示,例如,磨床 类分为M、2M、3M三类。 2.机床的类代号 机床的类代号用汉语拼音字母(大写)表示,位于型号的首位(见下表)。我国机床为十一大类,其中如有分类者,在类代号前用数字表示区别(第一分不表示),如第二分类的磨床,在“M”前加“2”,写成“2M”。

机械手指在机械手上位置的设计与分析

机械手指在机械手上位置的设计与分析 1.简介 人类的手已经进化成为一个复杂而且适应性强的夹紧机构。对于不同的结构它能快速的重新调整自己以便灵活地抓住目标物体【1】。它之所以能实现这样的功能,是因为它有一个能超过26(自由度)自由旋转的整体和一个基于大量传感器的复杂的分层控制【2】。现在我们越来越有兴趣去发展多手指的机器手来模拟人手所呈现的功能。一些研究人员已经设计出不同类型的装置来实现抓紧和控制目标物体的功能。像机器手和机械握爪(手指有两个以上)这样的装置被广泛应用于实际运用中。 这些类型的装置尝试着模仿人类手的外形来设计希望能获得很高的灵活性和多功能的操做性。此外,大多数有用的多手指的原型拥有大角度的自由旋转,复杂的控制和高昂的造价。然而,它们仍然不能完全复制所有抓的功能和覆盖人类的手的所有夹紧模式。我们认为主要的问题产生的可能性在于是否一个装置能调整它自己的手指的位置以形成通用的夹紧结构。因此,设计一只机器手时它的手指能够通过移动和旋转来完成任务是十分重要的。 有一些工作只要改变机械手指的位置就能够处理。例如:Upenn Hand(宾夕法尼亚大学手)的两个手指用一只电动机就可以实现一对180的旋转。手指位于转轴的后方,允许侧向运动和旋转,所述照参。Bartholet Hand(巴特勒夫手)有着和刚才描述过的Upenn Hand(宾夕法尼亚大学机械手)相类似的功能。Guo Hand(郭氏机械手)的3个手指在一个凸轮装置和一只电动机的帮助下可以实现旋转的同步运动。另一个例子是Skinner hand(斯金纳手),它的3个手指在只有一只电动机的情况下就可以旋转。因此,从这些机械手的例子中我们可以清楚一个手指位置以期望它的轴心旋转可能会影响到手指和手多功能运动。 此外,作为改善现有的双手解决方案,可以举例说明概述了机制设计的Macus Colobi和IIM的机械手。拉利伯提(Laliberté)和戈瑟兰(Gosselin)开发了Macus Colobi自适应机器人辅助手。在这种机器手不同的手指配置,获得了在90度范围内的两个定向手指。这个机械手的原型及其调控机制,如图3.1所示。这两个手指的旋转是通过一个齿轮机构进行协调的。骆(Luo)和梅(Mei)发展了IIM的机器人手。IIM的机器人手可以不同的夹紧配置进行操作,作为夹紧不同形状的目标物体的功能。这两个机械手指能够连续不断地旋转,他们的转轴的结构由一帧步进电机和齿轮传动的方法来实现几种夹紧机构。图3.2显示了IIM机械手及其旋转机构。

常用机加工设备介绍

机加工设备介绍 (主要针对大型机加工设备)

目录 1. 镗铣加工中心 (1) 1.1 日本TOYODA大型/超大型卧式加工中心:FH系列重切削 (1) 1.2 韩国威亚WIA大型卧式加工中心KH1000 (2) 1.3 日本三井精机超高精度卧式加工中心HS8A大型/超大型 (3) 1.4 韩国WIA大型立式加工中心 (4) 1.5 日本TOYODA强力切削大型卧式加工中心:FA800/FA1050 (5) 2. 数控车床/车削中心 (6) 2.1 日本大隈OKUMA五轴立式数控车床车削中心VTM系列 (6) 2.2 日本大隈OKUMA立式数控车床车削中心VTM系列 (8) 3. 复合数控机床 (10) 3.1 车铣 (10) 3.1.1 日本大隈OKUMA车铣复合数控机床MULTUSB750 (10) 3.1.2 德国DMG车铣复合数控机床,FD系列 (12) 3.1.3 德国DMG车铣复合数控机床CTXbeta1250 (13) 3.2 车磨 (14) 3.2.1 德国EMAG倒置式立式车磨中心:VSCDS/DDS和VLC-250-DS (14) 3.3 钻铣 (15) 3.3.1 铝铜型材钻铣复合加工中心PJ-NC6500 (15) 3.3.2 国产五轴钻铣复合数控深孔 (16) 3.3.3 德国德马吉DMG铣钻加工中心MILLTAP700 (17) 4. 数控磨床 (18) 4.1 成型 (18) 4.1.1 德国Peter-Wolters精密蠕动成型磨床Macro-L (18) 4.1.2 日本Okamoto超精密自动曲线成型磨床:UPZ系列 (18) 4.2 高精度/超高精度 (19) 4.2.1 日本三井精机MITSUISEIKI高精度坐标磨床300G/3GEN/4GDN .. 19 4.2.2 美国500型数控坐标磨床 (21) 4.2.3 德国peter-wolters大型双端面平面加工机床AC系列 (23) 4.3 复杂型面工件 (25) 4.3.1 美国1280型数控坐标磨床 (25) 4.3.2日本Okamoto超精密自动曲线成型磨床:UPZ系列 (27) 4.4 去毛刺机床 (28) 4.4.1 热能去毛刺机床 (28) 4.4.2 国产真空减压超声波去铸砂去毛刺机,StarCluster (29) 4.4.3 德国砂带毛刷复合型抛光去毛刺机床FE700-L (30)

常用机械加工英语

. .第1章切削加工基础知识 1.1切削加工概述 切削cutting; 加工machining; 金属切削metal cutting (metal removal);金属切削工艺metal-removal process; 金属工艺学technology of metals; 机器制造machine-building; 机械加工machining; 冷加工cold machining; 热加工hot working; 工件workpiece; 切屑chip; 常见的加工方法universal machining method; 钻削drilling; 镗削boring; 车削turning; 磨削grinding; 铣削milling; 刨削planning; 插削slotting; 锉filing ; 划线lineation; 錾切carving; 锯sawing; 刮削facing; 钻孔boring; 攻丝tap; 1.2零件表面构成及成形方法 变形力deforming force; 变形deformation;几何形状geometrical; 尺寸dimension; 精度precision; 表面光洁度surface finish; 共轭曲线conjugate curve; 范成法generation method; 轴shaft; 1.3机床的切削运动及切削要素 主运动main movement; 主运动方向direction of main movement; 进给方向direction of feed; 进给运动feed movement; 合成进给运动resultant movement of feed; 合成切削运动resultant movement of cutting; 合成切削运动方向direction of resultant movement of cutting ; 切削速度cutting speed; 传动drive/transmission; 切削用量cutting parameters; 切削速度cutting speed; 切削深度depth of cut; 进给速度feed force; 切削功率cutting power; 1.4金属切削刀具 合金工具钢alloy tool steel; 高速钢high-speed steel; 硬质合金hard alloy; 易加工ease of manufacturing ; 切削刀具cutting tool;

机械手手部课程设计

1 1前言 1.1工业机器人简介 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 1.2世界机器人的发展 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: (1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修) (2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 (3)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。 (4)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环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。 (5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。 (6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。 1.3我国工业机器人的发展 我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学

(完整版)六自由度机械手

目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1. 工业机器人概述 (3) 1.2机械手的组成和分类 (4) 1.2.1. 机械手的组成 (4) 1.2.2. 机械手的分类 (5) 第二章机械手的设计方案 (7) 2.1 机械手的“坐标形式”与“自由度” (7) 2.2 机械手的主要参数 (8) 第三章手部结构的设计 (9) 3.1 末端执行器的设计 (9) 3.1.1蜗杆蜗轮型号选择 (10) 3.1.2 驱动电机型号选择 (10) 3.1.3联轴器的选择 (11) 3.2 手腕回转装置设计 (11) 3.2.1 驱动电机的选择 (12) 3.2.2 锥齿轮的设计 (13) 第四章腕部结构设计 (16) 4.1 腕部俯仰结构设计 (16) 4.1.1 驱动电机的选择 (16) 4.1.2 内啮合齿轮的设计 (17) 4.2 手腕左右摆动结构设计 (18) 第五章肘部与肩部的设计 (19) 5.1 肘部结构设计 (19) 5.1.1 驱动电机的选择 (20) 5.1.2内啮合齿轮的设计 (21) 5.2 肩部结构设计 (22) 5.2.1驱动电机的选择 (22) 5.2.2 锥齿轮的设计 (23) 第六章底座的设计 (23) 6.1 驱动电机的选择 (24) 6.2 蜗轮蜗杆的选择 (24) 第七章:ADAMS 模型的建立与仿真 (25) 7.1 手部模型的建立 (25) 致谢 (29) 参考文献 (29)

摘要 本次所设计的作品是“六自由度机械手”。六自由度即:腰部回转、肩部摆动、肘部摆动、腕部左右摆、腕部俯仰摆和腕部回转,最终实现“末端执行器”的夹持动作。 方案一:所有传动均选用“齿轮传动”或者“蜗轮蜗杆传动”。总共需要7个伺服电机来驱动。首先,腰部电机主轴通过联轴器与蜗杆连接,蜗杆旋转带动蜗轮回转,从而蜗轮再带动底座实现360度回转。其次,肩部电机主轴通过联轴器与一个锥形齿轮连接,带动另外一个锥形齿轮进行双向旋转,从而实现肩部带动上臂的摆动动作。再者,肘部电机通过联轴器与一“内啮合”小齿轮连接,而大齿轮与前臂的端部通过平键来周向连接定位。从而电机带动小齿轮,小齿轮通过与大齿轮啮合旋转,带动前臂实现摆动动作。在前臂的末端连接手腕处,电机轴与手部直接连接,通过电机的正反转实现手腕的左右摆动。手腕的俯仰动作原理与肘部摆动原理类似,也是通过一对内啮合齿轮连接。腕部的回转与肩部的摆动原理相同,通过一对锥齿轮来实现。末端执行器通过蜗杆与一对扇形蜗轮进行双向旋转实现。 方案二:所有传动都通过“液压缸”来实现,其形式类似于挖掘机或推土机。最终实现“夹持功能”相同。这种方案优点是:可频繁换向,冲击小,可实现无级调速。不过相比第一种方案:需要专门的一套液压装置,结构复杂,容易漏油污染,而且其摆动角度较小。 因此综合考虑,选用第一种方案。

机械手操作说明书

机械手 操 作 说 明 书 一,简介: 本设备主体部包括以下机构: 1, 上下伺服机械臂:1.5KW三菱伺服;气动抓胎器;横走气缸; 2, 输送线:400W三菱变频器及电机两台;检测用对射光电;定中气缸; 3,主要电气部件品牌及明细表:

二,操作说明: 2.1 操作前注意事项: 机械手运行范围内不要有人员站立. 确认抓手用输入气源是否打开且压力达到0.5MPa及以上。 2.2 操作说明: 2.2.1,简要说明: 1,本系统人机操作画面,支持中英文两种语言方式。操作者可以在进入系统后的初始开机画面,选择指定的操作语言。 2,本系统有三种运行方式,分别是: 点动运行方式:指的是上下伺服在微动调试时的一种操作方式。这种方式下屏上的操作功能按键只有在受控时,相应的运动部件才会动作。受控消失,运 动部件即时停止动作。 手动运行方式:所有运动受控部件都支持此功能。此方式时,点一下屏上的功能按键。相应的运动部件会直接完成此手动动作。 自动运行方式:此方式下,机械手会自动控制各运动部件及机构协调运行。

完成相应的机械手使用要求。 2.2.2,详细操作说明: 1,操作者在确认各部分没有问题后,合上箱内各电源开关。 2,顺时针扭动“总电源”钥匙开关,打开总控制电源。 3,电源开启后,触摸屏显示初始画面如下所示。 (1)点击画面正下方的语言切换按键,可以在中文及英文间转换。不同的操作语言,将会显示不同的操作画面,如下两图所示。在默认的情况 下,系统开机自动进入英文操作介面。 (2)选择完语言后,点击画面中除语言切换按键外的任意位置,将会进入系统主画面。 初始画面(中文)初始画面(英文) 4,系统主画面:如下图所示。 (1)画面最上一行,分别用于指示当前系统的日期、当前所处的画面、当前系统的时间。 (2)再下行的“操作说明”“手动画面”“参数设定”“报警画面”的四个按键,用于画面切换功能。按下不同的按键,会进入相应不同的画面。

气动机械手的应用现状及结构设计 2

天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目:气动机械手的应用现状及结构设计完成期限:2013年7 月5 日至2013年11 月5 日 学习中心福建共赢年级2011 专业机械制造与自动化指导教师王喆 姓名陈建海学号111211403013

摘要 随着微电子技术、传感器技术、控制技术和机械制造工艺水平的飞速发展,机器人的应用领域逐步从汽车拓展到其它领域。在各种类型的机器人中,模拟人体手臂而构成的关节型机器人,具有结构紧凑、所占空间小、运动空间大等优点, 是应用最为广泛的机器人之一。尤其由柔性关节组成的柔性仿生机器人在服务机器人及康复机器人领域中的应用和需求越来越突出。 关键词:气动肌肉;结构设计;气动机械手关节;人工智能

气动机械手的应用现状及结构设计 一、研究气动机械手的意义 近20年来,气动技术的应用领域迅速拓宽,尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合,使整个系统自动化程度更高、控制方式更灵活、性能更加可靠。气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展对气动技术提出了更多更高的要求。微电子技术的引入,促进了电气比例伺服技术的发展。现代控制理论的发展,使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制,控制精度不断提高。由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点,国内外都在大力开发研究。 从各国的行业统计资料来看。近30多年来,气动行业发展很快。20世纪70年代,液压与气动元件的产值比约为9:1。而30多年后的今天,在工业技术发达的欧美、日本国家,该比例已达到6:4,甚至接近5:5。我国的气动行业起步较晚,但发展较快。从20世纪80年代中期开始,气动元件产值的年递增率达20,以上,高于中国机械工业产值平均年递增率。随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用。气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。传统的机器人关节多由电机或液(气)压缸等来驱动。以这种方式来驱动关节,位置精度可以达到很高,但其刚度往往很大,实现关节的柔顺运动较困难。而柔顺性差的机器人在和人接触的场合使用时,容易造成人身和环境的伤害。因此,在许多服务机器人或康复机器人研究中:确保机器人的关节具有一定的柔顺性提高到了一个很重要的地位。人类关节具有目前机器人所不具备的优良特性。既可以实现较准确的位置控制又具有很好的柔顺性。这种特性主要是由关节所采用的对抗性肌肉驱动方式所决定的。目前模仿生物关节的驱动方式在仿生机器人中得到越来越多的应用。在这种应用中为得到类似生物关节的良好特性,一般都采用具有类似生物肌肉特性的人工肌肉。 二、气动机械手在国内外的发展现状及应用 由于机器人或机械手都需要能快速、准确的抓取工件,因而对机器人或机械手提出了更高的要求,即他们必须具有高定位精度、能快速反应、有一定的承载能力、足够的空间和灵活的自由度以及在任意位置都能自动定位。传统观点认为,由于气体具有压缩性,因此,在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下,似乎更难想象)。此外,气源工作压力较低、抓举力较小。气动技术作为机器人中的驱动功能已经被工业界广泛接受 对于气动机器人伺服控制体系的研究起步较晚,但已取得了重要成果。它在工业自动化领域应用正在受到越来越多的广泛关注。 90年代初,有布鲁塞尔皇家军事学院Y.Bando教授领导的综合技术部开发

机械手国内外发展情况

机械手的相关资料 二机械手的组成及分类: 机檢手主要由执行机构r驱动爲就.控制系統以及位置检翻装置呼所组成*各系统相互之诃的关系如方植图1-4所示“ 耽动环卜—-'[ IS 1"4机菽手的魁戒方框囲 (一)执行机构° &KT部.手瓠手臂和立柱护部件.有的还增愎行走机构, 1-手部阴与物件接熾的部件。由于与物仲接触的形戎不同,可分为夹持式和吸附式手籠亠夾持式手部由手摘f我手爪》和传力机构所构成,手指是与物件直接接融?而仞力机构則通过手指产生夹紧力来完成夹战物件的任务.吸唯式由吸盘答枸成,它是罐吸附力(toft*内瞻战负压我产生电隐力)预附物件. N手腕是联接手部和手臂的部th起调螯或改变工件商位的挣用. 夫手育支承手腕和手部的部件,用SL改变工件怖空间位置. 4*立拄是支承手臂附部件,立柱也可心是手臂的一册分*手骨的冋转运渤和升降£或曙仰)运动均与立柱有密切的联SU机械手的址柱通常为固定不动的.但因工作需耍*有时电可徉序向移动,即称为可移式立柱. 乱行走机构扎械手狗了完成远距离的按作和旷大使用范围.可以增设植轮行走机爲&檢轮式柠走肌构可分为有墩的和无轨的怖种。驱动演轮运动则应另外增设机權传动XZ. ?机座它是机摭手的基础部分*机械手执fi机构的各WW动系统均安韓于机座上,故起支承和联接的作用. (r)驱动泵姣 机械芋的驰动菜疣展驱动执t?机构运动的传动装覺。常用的有液压转动.吒圧铸动.底力传动和机械传动等四种形 <=>控制系St 有电气控制和射at控制两种.-JR#见的为电气控制.它是机械手的重姜绡虑部分?它支配君机械手按规定餌程序运圖*并记忆人们给予机械手的指令佶息(如动件颤贰运动轨连、运动速廛用时间)?同时按其控制慕统的佶息对执抒机构炭出指佥,必

基于PLC的气动机械手设计

基于PLC的气动机械手设计 第一章设计要求 1、设计题目 基于PLC的气动机械手设计,所实现的运动如下: 材料形状尺寸提升高度平移下降 尼龙圆柱体直径100*60mm 80mm 50mm 10mm 2、设计目的 机电专业综合课程设计是一个重要的实际性教学环节。要求学生综合运用所学的机械、电子、计算机和自动化控制等方面的知识,独立进行设计训练。主要目的: (1)、学习机电一体化系统总评方案的拟定、分析与比较的方法。 (2)、通过对机械、液压及气动的设计,掌握几种典型的传动元件与导向元件的原理、设计计算方法与选用原则。 (3)、通过对控制系统的设计,掌握运用驱动元件的工作原理、参数计算、型号选用和控制方式。 (4)、通过对控制系统的设计,掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路。 (5)、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文、设计的能力。 3、设计内容 机械手实现的运动及所夹工件的参数如表1(单位:mm)。 4、设计任务 (1)基于PLC的气动机械手设计整体装配图、气动系统原理图、PLC控制原理图和机械手首部原理装配图。 (2)编写课程设计任务书。

第二章机械手手臂方案设计 由设计要求可知,此设计要实现的是对平面内两个固定位置的循环操作。能实现此要求的方案有: 1、气缸连杆式 图2-1 气缸连杆式机械手 该方案可通过对1、2、3、4气缸的控制实现对该平面内一定区域的任意操作。该方案由于构件较多,系统本身较重。适合运送较重的工件,且适合平面内多位置的连续操作。对于平面内简单的两位置固定循环操作和夹持搬运轻型工件此方案不够经济。 2、气缸式 全气缸式实现此设计要求有两大方案:一种是四气缸式,另一种是三气缸式。(1)、四气缸式 按安装方式的不同,又有两种形式(见图2-2)

机械加工设备

《机械加工设备》复习题 一、填空: 1.在机械加工中,从工件表面的成形原理划分,加工法有、 、、等4类。 2.机械零件的形状多种多样,但其、外形轮廓总由、、、、以及各种成形面组成。3.离合器的种类较多,按其结构和用途可分为离合器、离合器、离合器和离合器。 4.机床按其通用程度可分为、和。 5.数控机床的进给伺服系统由、、 、组成。 6.CA6140车床可车削____________________、___________________、 _________________、_________________四种标准的常用螺纹。 7.数控机床一般由、、和所组成。 8. 数控机床按数控伺服系统的形式可分为系统数控机床、系统数控机床和系统数控机床。 9. 自动换刀装置应满足、、、 及等基本要求。 10.机床型号是机床产品的代号,用以简明地表示、、 和等。 11. 机械加工法是指利用刀具和工件的相对运动,从工件上切除多余的材料,获得符

合、以及的零件的加工法。 12. 同类型机床按工作精度的不同可分为机床、机床和机床。 13.表面成形运动是保证得到工件要求的表面形状的运动,又将表面成形运动分为和。 14.齿轮加工机床的加工原理有和两大类。 15. 数控机床按运动式可分为系统、系统、 系统。 16. 数控系统中的检测元件分为、和3种类型。 17. 数控机床的运动性能指标主要包括、、、 和以及等。 18. X6132型万能升降台铣床中,X表示32表示。 19. 为了实现加工过程中所需的各种运动,机床必须具备3个基本部分:、和。 20.用机械加工的法直接改变、和等,使之变为合格零件的过程,称为机械加工工艺过程。 21.根据我国制定的机床型号编制法,目前将机床共分为11类:、、镗床、磨床、、螺纹加工机床、、刨插床、拉床、锯床及其他机床。 22.机床常用的传动装置有传动、传动和传动装置,以及由这3种传动装置组合的复合传动装置。 23.卧式车床适用于加工各种、和零件上的各种回转表面。 24.卧式车床的第一主参数是床身上____________,第二主参数是____________。

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