毕业设计论文-砂箱搬运机械手.doc

《毕业设计论文-砂箱搬运机械手.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、济南大学毕业设计1前言1.1机械手的组成及分类1.1.1机械手的组成机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。(1)手部与工件直接接触，一般为回转型或平动型。根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用空气吸盘(主要适用于吸冷的光滑表面)和电磁吸盘。(2)腕部连接手部和臂部，可以调节被抓物体的方位，扩大机械手的作用范围，使机械手更加灵巧，适应更多需要。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。腕部采用回转运动及上下摆动的设计就可以基本满足工作要去。当采用回转液压(气)缸作为回转运动机构时可以使腕部在270°范围内回转。(3)臂部此部件是机械手的握持部件。作用是支撑腕部和

2、臂部使之运动。可以将手部抬升至空间运动范围内任意一点。臂部一般具有手臂的伸缩、左右旋转、升降运动三个自由度。手臂的运动通常通过液压缸或者气缸和各种传动机构实现。(4)行走机构此机构尚未应用于本次设计。1.1.2机械手的分类机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。(1)液压机械手主要由夹紧缸、伸缩缸、升降缸、回转缸构成，能够实现夹紧、平动、俯仰、回转这四个自由度动作，灵活性较强。气动机械手是以压缩空气来驱动执行机构运动的机械手。它的主要特点是以气体作为动力源

3、，输出力小，动作迅速，结构简单，成本低。但由于空气可压缩，故而实际工作时稳定性较差，不可以重载，适用于高速、轻载的工作环境。电动机械手是采用特殊结构的感应电动机、直线电动机或步进电动机直接驱动的机械手。中间没有转换机构，故而机械结构简单，运动速度快，行程长，维护和使用方便。(2)专用机械手是附属于主机的、具有固定程序且无法独立控制的机械装置。专用机械手的动作少，所工作的对象单一，结构简单，可靠且造价低，适用于大批量的自动化生产。-22-济南大学毕业设计通用机械手具有独立的控制系统，程序可变，通过调整可在多种环境下工作。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于小批量自动化

4、生产。通用机械手又可以分为简易型和伺服型两种。(3)点位控制机械手的运动轨迹为空间中点与点之间的移动，只能控制运动过程中点的位置。当所要控制的点较多时电气控制系统将比较复杂。连续轨迹控制机械手的运动轨迹为空间中任意曲线，它的点是无限的，因此能够实现平稳、准确的运动，适用范围较广。但电气控制系统复杂，须有计算机进行控制。1.2物料搬运1.2.1物料搬运的原则(1)规划原则：规划物料搬运的全部来达到高效率。(2)系统原则：使各种搬运活动整合到包括供货商、进货、储运、生产、包装、仓储管理和顾客等的整体操作系统。(3)物料流程原则：物料搬运流程的作业顺序与设备布置的最佳化。(4)重力原则：

5、尽量利用重力搬运物料来节省能源。(5)空间利用原则：使建筑物的空间最充分利用。(6)单位尺次原则：使单位载重的重量最大化。(7)机械化原则：使搬运过程尽量机械化。(8)自动化原则：从生产到搬运到储存的自动化。(9)适应性原则：采用能够适应各种工作环境的方法及设备，除非是为达到特殊目的必须使用的。(10)标准化原则：搬运方法及搬运设备的类型和尺次的标准化。(11)简化原则：使用减少、消除或整合不必要的搬运和移送设备来简化搬运。(12)过时作废原则：当发现效率更高的搬运方法和搬运设备时，应及时淘汰过时的方法和设备。1.2.2选择物料搬运设备的考虑因素(1)设备的技术性能。(2)设备的可

6、靠性。(3)工作环境的适应性。(4)经济因素。(5)可操作性与使用性。(6)能耗因素。(7)与物料的适配程度。(8)物料的运动方式。-22-济南大学毕业设计1.3机械手的应用及发展趋势1.3.1机械手的应用机械手虽然现在还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲倦、不怕危险、抓举重物的力量比人手大很多等特点。因此，机械手已经受到许多部门的重视，并越来月广泛的应用到工业生产中。比如：机床加工工件的装卸，尤其是在自动化机床、组合机床中的实用较为普遍；在装配作业中广泛应用，在电子行业中可以应用到电路板的装配，在机械行业中可以应用的零部件的组装；它可以在艰苦的、单调重复的环境

7、中工作，替代人的劳动；它可以在危险的环境中工作；还可以在军事工程及生物医药工程方面辅助进行研究和实验。1.3.2机械手的发展趋势(1)重复高精度精度是指机械手能够达到指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指若动作的重复次数较多，机械手能够达到同样位置的精确程度。重复精度的重要性大于精度，如果一个机械手的定位不够精准，通常会显示一个固定的误差值，并且该误差可以预测，因此就可以通过编程来校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围，它的大小可以通过重