编织袋折边折角机械手设计

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1、关于编织袋折边折角机械手设计机械2111王俊杰3112101103工业机器人是机械技术、电子技术与计算机技术有机结合在一起形成的一种机电一体化的产品，从其诞生起就受到人们的关心与重视。经过几十年的发展，目前工业机器人技术已经很成熟。工业机器人已从最初在解决劳动密集型工业中单调、重复的体力劳动发展到满足制造业自动化规模生产需要的工作。其应用领域不断扩大，从最初主要应用于汽车工业发展到现在涉及制造业的各个行业。目前我国国民经济的快速发展，先进制造业已进入一个新的发展阶段。机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的

2、研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：（1）机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。（2）在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。（3）可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。（4）可在危险场合下工作，如军工品

3、的装卸、危险品及有害物的搬运等。（5）宇宙及海洋的开发。（6）军事工程及生物医学方面的研究和试验。本次设计编织袋折边折角机械手，由于本人水平有限，虽然在学长帮助下和查找资料，也只能做到文中所示的程度，不足之处，望老师批评指出。本课题要设计一套编织袋折边折角机械手，主要的设计有以下几个方面：（1）确定机械手的总体结构根据装配生产线搬运机械手的特点，确定液压搬运机械手的总体方案，保证机械手在空间有限位置的定位。然后根据考虑的总体方案确定机械手的总体结构，可采用模块化的设计，将机械手分为若干个模块，对各个模块进行设计，最后把这些模块拼装起来组成机械手。（2）设计机械手的部分零部件根据所

4、设计的驱动系统，设计和选择机械手的部分零部件。（3）设计机械手的控制系统一般来说，设计机械手的控制系统需要考虑以下几点：1）确保机械手有足够的定位精度；2）控制机械手的运行速度，既要使时间最优化，又要考虑是否会产生惯性冲击或震动；3）考虑控制系统的成本。根据以上几点要求及机械手各部分的功能需求来设计机械手的控制系统。1液压式搬运机械手的组成及各部分关系概述机械手主要由执行系统、驱动系统、控制检测系统及智能系统几部分组成：(1)执行系统：执行系统是机械手完成指定动作，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部、机身、机架等。①手部：机械手为了进行作业而配置的操作机构，又称手爪或抓取机

5、构，它直接抓取锌锭。②机身：机械手的基础部分，起支撑作用，是支撑手臂的部件，其作用是带动臂部自转、位移。③机架：机身的支撑部件，其作用是使机身按其预定轨道实现Y方向的位移。(2)驱动系统：为执行系统各部件提供动力，并驱动其运动的装置。常用的有液压传动、气压传动和电传动。(3)控制系统：通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。(4)检测系统：作用是通过各种检测装置、传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。由于此次是编织袋折边折角，只需要大致折叠，且编织袋柔软，所以检测系统并不是必须品

6、。下图是整个机械手的三维立体模型，此处借用了自动喷油机械手的设计思路，不过在本设计课题中，我们只需要把油枪换成特制的同油枪造型类似的轴类零件即可。机械手整机模型如下图所示在软件中做组件装配时，老是出现对不齐的现象，在学长的帮助下，最终得以解决。此机械手是由底座，夹套，连杆机构，曲柄，液压阀，和其他组件构成。结构设计简单，成本也相应低。此部件的作用是用于折边折角。此处装有PLC控制器，可以通过设定来指定机械手进行指定动作，从而达到操作目的下图为连接件外壳立体三维模型，要求材质硬度达到指定要求。下图为机械手底座此图为控制器部分此图为机械手动力部分，装有两台电动机此图所示的是机械手连接

7、装置，并且装有电机和控制器。外壳要求是该部的硬度高，抗拉抗弯强度高。由于此次加工的是编织袋折边折角，所以硬度只需适当即可。下图为机械手腕部外壳，需具备机械手工作时固定作用，防止机械手出现移动和偏移。以下为装配时所需的部分零部件小结此次设计不足之处颇多，我借用了不同机械手的设计思路，这种思路在理论上有可行性，但是自动化程度仍然不高，还需要人将编织袋进行四角固定。然后用两台机械手进行定向伸直，利用机械手进行折边折角。本文是在我尊敬的一位学长悉心指导下完成的。在此，我首先向学长表示诚挚