重物搬运机械手的结构设计 毕业设计

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1、毕业设计方案毕业设计方案题目重物搬运机械手的结构设计学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机自0917班学生学号20090421170指导教师二〇一三四月十日-7-济南大学毕业设计方案-7-济南大学毕业设计方案学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学生学号20090421170设计题目重物搬运机械手的结构设计一、选题背景与意义1.国外研究现状1962年，美国机械铸造公司在试制成一台数控试教再现型机械手。商名为Unimate。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。不少球坐标式通用机械手就是在这个

2、基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司，专门生产工业机械手。1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，愿意是灵活搬运，该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是试教再现型。虽然这两种机械手出现在60年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于1毫米。美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降

3、低成本。如Unimate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到0.1毫米。德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和准备的上下料等作业。德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用试教方法编制程序。瑞士安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年

4、从美国引进二种典型机械手后，着力研究机械手。据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1976年各大学和国家研究部门用在机械手的研究费用为42%。1979年日本机械手的产值达443亿元，产量为14535台。其中固定程序和可变程序约为一半，达222亿日元，是1978年的2倍。具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。截止1979年，机械手累计产量达56900台。在数量上已占世界首位。约占70%，并以每年50%~60%的速度增长。使用机械手最多的是

5、汽车工业，其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。-7-济南大学毕业设计方案第二代机械手正在加紧研制。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，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉性能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。第三代机械手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FMS和柔性制造单元中重要一环。在国外机械制造业中，工业机械手应用最多，发展最快。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

6、制定的规定程序完成规定的作业，但还不具备任何传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生一些偏离时，就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此，国外机械手的发展趋势是大力研制具有一种智能的机械手。使他拥有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪以及微型计算机。视觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手指寻找工作，通过装在手指内的压力传感器产生触感作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力感敏元件来控制，达到自动调整握力的大小。总之，随着技术的

7、发展，机械手的装配作业的能力将进一步提高。更主要的是将机械手和柔性控制制造系统及柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。2.国内研究现状在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应地发展通用机械手，有条件的还要研制试教型机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。将机械手个运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，用在不同类型的加紧机构，设计典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不同的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。此外还

8、应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机联用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。3.流水线搬运机械手的意义在机械工业中，应用机械手的