上下料搬运机械手结构设计毕业论文

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1、上下料搬运机械手结构设计上下料搬运机械手结构设计毕业论文第1章概论1.1选题背景依据国际机器人协会IFR统计目前机械手应用已经越来越多元化，特别是在工业行业中应用颇为广泛，近年来各先进国家为了提升机械手的技术水平都在推广机器人相关产业建立相关联盟，机械手应用日益广泛，可用于组装零件，搬运工件，装卸，特别在自动化生产线上应用更为广泛。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把生产流水线和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以大大降低劳力，省去大部分运输装置，提高工作效率，不但结构紧凑，

2、而且有很强的适应性。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。1.2设计目的目前，我国大多数工厂生产流水线上零件的组装搬运移动大多数都由人工来完成，其劳动强度之大容易疲惫发生种种问题，一旦生产线上某一环节出了问题整条生产线都将滞停,在生产自动化快速化发展的今天已经无法满足生产要求，为了更快更好的提高工作效率，降低成本，把生产线发展成柔性制造系统，机械

3、手精度与耐用性上可以减少许多人为的不可预见的问题，适应现在自动化生产要求代替人工作业，适应当今生产自动化要求，针对生产工艺，结合生产线实际结构，整合大学四年所学机械知识，设计一台生产线上下料机械手代替人工作业，提高劳动生产率。1.3发展现状和趋势目前，国内外各种机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：1．机械手结构正向着模块化可重构化发展。35上下料搬运机械手结构设计2．机械手控制系统逐步向着可编程控制器方向发展，便于网络化、标准化；提高器件的集成度，结构小巧，采用模块化的结构，有效提高了机械系统可靠性、操作性

4、，而且便于维修。3．机械手中传感器的应用日益加重，除了传统的速度、加速度、位置等传感器外，还引入了视、听、触觉等传感器，朝着智能化方向日益发展。4．各式各样的机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形复合机构、伺服轴轨迹、控制系统等规划研究开发。5．搬运、装配、切割、焊接等工作的机械手产品模块化、通用化、系列化、标准化研究；以及系统动态仿真和离线示教编程。总的来说，机械手朝着两大方向发展：1.机械手日益智能化，多传感器、控制器，以及先进复杂的电控系统和控制算法；2.联系生产加工，性价比高，在满足要求的基础上，不断追求系统的

5、经济、可靠、简介，大量的采用工业控制器，模块化，市场化的元件。35上下料搬运机械手结构设计第2章机械手的组成工业机械手执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。2.1执行机构2.2.1手部手部是夹取工件的部分与工件直接接触，一般都是回转型，平动型（多数为回转型，结构简单）。手部两指较多（也有多指）；根据抓取方式分为外夹式和内夹式两种；也有用负压式，真空式的吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。传动机构多种多样，常用的有：滑槽杠杆、连杆杠杆、斜槭杠杆、齿轮齿条、丝杠螺母、弹簧和重力等方式。2.1.2腕部用于手部和臂部

6、连接，起着调节抓取工件方位，扩大机械手动作范围，使机械手跟家灵巧，适应性更强。手腕有自己独立的自由度，回转摆动，上下摆动，左右摆动等。一般情况手腕有一个回转运动再加一个上下摆动即可满足要求。手腕可有可无有些专用机械手为了简化机械结构可以去除腕部，直接采用臂部运动驱动手部工作。目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它不仅结构紧凑而且灵巧，不足之处回转角度小（一般小于2700）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。2.1.3臂部手臂是机械手的重要支撑

7、部件，它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。手臂运动的目的：将手部送到所要工作的运动范围内待手部动作完成后再见手部送到另一个空间范围，总的来说手臂起着搬运移动的作用。因此，一般来说臂部应具有三个自由度才能满足要求，即手臂的伸缩运动、左右旋转运动、升降（或俯仰）运动。手臂的运动通常用驱动机构（如液压或气缸）和传动机构来实现，从手部的受力情况来看，在工作中不仅受到腕部、手部、工件的静载荷与动载荷，而且自身运动较多，受力情况复杂。因此，对于它的结构,工作范围,灵活性笔记抓重大小和定位精度要求较高,否则将直接导致机

8、械手工作性能不佳。2.1.4行走机构35上下料搬运机械手结构设计当工业机械手需要完成较远距离的操作,或扩大使用范围时,可在机座上安装滚轮,轨道灯行走机构,以实现工业机械手的整体运动。2.2驱动机构驱动机构是机械手的重要组