凸輪軸機床的工件輸送機構的設計說明書[帶圖紙].doc

1緒論1目錄1緒論.錯誤!未定義書簽。1.1題目背景.錯誤!未定義書簽。1.2研究意義.錯誤!未定義書簽。1.3國內(nèi)研究的情況.錯誤!未定義書簽。1.4國外研究情況.錯誤!未定義書簽。1.5本課題研究的主要內(nèi)容.錯誤!未定義書簽。1.5.1凸輪軸機床的工作原理.錯誤!未定義書簽。1.5.2機械手總體結構的設計.32機械手的總體設計.錯誤!未定義書簽。2.1機械手的設計原則.錯誤!未定義書簽。2.2機械手的座標型式與自由度.錯誤!未定義書簽。2.2.1確定大體參數(shù).錯誤!未定義書簽。2.3機械手的手部結構方案設計.62.4機械手的手腕結構方案設計.錯誤!未定義書簽。2.5機械手的手臂結構方案設計.錯誤!未定義書簽。2.6機械手的控制方案設計.72.7機械手的主要技術參數(shù).73手部結構設計.93.1夾持式手部結構.93.1.1手指的形狀和分類.93.1.2設計時考慮的幾個問題.93.1.3手部夾緊液壓缸的設計.104手腕結構設計.144.1手腕的自由度.144.2手腕的驅(qū)動力矩的計算.144.2.1手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩.144.2.2回轉(zhuǎn)液壓缸的驅(qū)動力矩計算.164.2.3手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核.175手臂液壓缸的尺寸設計與校核.195.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設計與校核.195.1.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設計.195.1.2尺寸校核.19畢業(yè)設計（論文）25.1.3導向裝置.195.1.4平衡裝置.205.2手臂升降液壓缸的尺寸設計與校核.205.2.1尺寸設計.205.2.2尺寸校核.205.3手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設計與校核.215.3.1尺寸設計.215.3.2尺寸校核.216機械手的PLC控制系統(tǒng)設計.236.1可編程序控制器的選擇及工作過程.236.1.1可編程序控制器的選擇.236.1.2可編程序控制器的工作過程.236.2可編程序控制器的使用步驟.246.3機械手可編程序控制器控制方案.246.3.1控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求.25結論.26致謝.27參考文獻.28凸輪軸機床的工件輸送機構的設計摘要在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線零件的輸送是非常重要的工作之一，隨著生產(chǎn)自動化的發(fā)展，目前，這一工作已由機械手的自動搬運逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動強度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻,機械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設備。本課題設計一種在七工位凸輪軸加工機床上應用的機械手,用于實現(xiàn)工件的輸送。明確機械手的功能、技術參數(shù)、工作原理、主要結構及特點。要求結構簡單、抓取重量大、開合行程長、運行可靠,從而提高生畢業(yè)設計（論文）3產(chǎn)效率。關鍵字：機器人；抓取裝置；工業(yè)機械手；手爪CAMshaftofmachinetoolworkpiececonveyingmechanismdesignAbstractInthemodernenterpriseproductionprocess,thedeliveryofpartsoftheproductionlineisoneoftheveryimportantwork,withthedevelopmentof畢業(yè)設計（論文）4productionautomation,thisworkbytheautomatichandlingoftherobotgraduallyreplacethetraditionalmanual.Reducelaborintensityanddifficulty,improveworkefficiencyandquality,reduceproductioncosts,theemergenceofrobotmadeoutstandingcontributionstothedevelopmentoftherobothasplayedapivotalroleinthedevelopmentofenterprisesandincome-generating.Therobotisimitatingtheactionofmanpower,theroboticdeviceusedtoautomaticallycapture,handlingoroperationtoachieveagivenprogram,trackandrequirements.Theindustrialrobotisahigh-techautomatedproductionequipmentdevelopedinrecentdecades.Thedesignofthisprojectanapplicationinthethesevenstationscamshaftmachinetools,robots,usedtoimplementthedeliveryoftheworkpiece.Clearfunctionoftherobot,thetechnicalparameters,itworks,themainstructureandcharacteristics.Requirementsofthestructureissimple,grabtheweight,openingandclosingstroke,reliableoperation,therebyenhancingproductionefficiency.Keywords:robot；graspingdevice；industrialmanipulator；gripper1緒論1.1題目背景在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線零件的輸送是非常重要的工作之一，隨著生產(chǎn)自動化的發(fā)展，目前，這一工作已由機械手的自動搬運逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動強度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻,機械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。本課題設計一種在七工位凸輪軸加工機床上應用的機械手,用于實現(xiàn)工件的輸送。明確機械手的功能、技術參數(shù)、工作原理、主要結構及特點。要求結構簡單、抓取重量大、開合行程長、運行可靠,從而提高生產(chǎn)效率。1.2研究意義機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自畢業(yè)設計（論文）5動生產(chǎn)設備1。他的特點是可以通過編程來完成各種預期的作業(yè)，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的更為廣泛2。因此，進行凸輪軸機床的工件輸送機械手的研究設計具有重要意義。我感覺設計所需要的知識僅課堂所學的是完全不夠的，但正是這樣，才更能鍛煉自己，才更富有挑戰(zhàn)，我想在這次的設計中我一定會盡全力做好的！1.3國內(nèi)研究的情況我國的工業(yè)機械手的研究研發(fā)開發(fā)始于20世紀70年代左右。1972年我國的第一臺工業(yè)機械手開發(fā)制造于上海，隨著全國各省都開始研制和研發(fā)應用機械手。如今我國正從一個“制造型大國”向“制造型強國”邁進，中國的制造業(yè)正在面臨著與國際接軌、世界接軌、參與國際分工的巨大工作和挑戰(zhàn)當中，這將會給機械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力和活力3。隨著機械手發(fā)展的深度和廣度以及機器人智能水平的不斷提高，中國的機械手已在眾多領域得到了廣泛普遍的應用。已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)制造領域向非制造領域延伸。如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統(tǒng)用于維護維修的機器人等。在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務等領域機械手的應用也越來越多。在未來幾年，我國將在傳感技術、激光技術、工程網(wǎng)絡技術中機械手將會被廣泛應用，因此這些技術會使機械手的應用更為高效、高質(zhì)，運行成本將更低4。據(jù)一系列現(xiàn)象證據(jù)表明，今后機械手將在醫(yī)療、保健、生物技術和產(chǎn)業(yè)、教育、救災、海洋開發(fā)、機器維修、交通運輸和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各領域得到廣泛應用。1.4國外研究情況現(xiàn)代工業(yè)機械手起源于20世紀50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化產(chǎn)品5。機械手首先是從美國開始研制的，1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。在此基礎上美國通過不斷改進完善，研制出一系列新的機械手，美國的研制十分注意提高機械手的可靠性，改進其結構，降低其成本。德國從1970年開始在制造行業(yè)中應用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設備的上下料等作業(yè)。日本