機(jī)器人送料機(jī)械手設(shè)計

機(jī)器人送料機(jī)械手設(shè)計摘要：在現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域中，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)化程度的提高，傳統(tǒng)的生產(chǎn)線已經(jīng)漸漸滿足不了工業(yè)化的發(fā)展需求。各大企業(yè)都已逐步開始研究采用自動送料裝置來代替人工，以達(dá)到滿足高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)需求。自動送料機(jī)械手的出現(xiàn)，極好的解決了人工成本和資源財力的浪費(fèi)，同時還具有高效率和安全可靠等特點。在此設(shè)計一款適用于沖壓線上的自動送料機(jī)械手，以提高自動化程度為目標(biāo)，實現(xiàn)無人工參與的快速送料裝置。根據(jù)實際情況來確定送料機(jī)械手的方案，提出整個送料機(jī)械裝置的設(shè)計方案，確定驅(qū)動裝置和執(zhí)行裝置并對重要部件進(jìn)行科學(xué)可靠的選取分析，來保證機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性，提高送料機(jī)械手的移送工件的速度和減少能耗，以達(dá)到?jīng)_壓線上自動送料裝置的需求。引言受大環(huán)境影響，機(jī)器換人的政策在工業(yè)行業(yè)有序進(jìn)行。自動化送料機(jī)械手成為替代人工送料與機(jī)器結(jié)合的一種高效設(shè)備，實現(xiàn)同一水平高度自動短距離移送工件連續(xù)生產(chǎn)。針對工業(yè)現(xiàn)狀所需，本文設(shè)計一款多工位送料機(jī)械手。對送料機(jī)械手主要做張緊運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計、升降運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計、移動回復(fù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵部位機(jī)械臂和爪手的選取分析。結(jié)構(gòu)清晰明了，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性，從而提高機(jī)械手移送工件的速度，減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率和自動化程度。機(jī)器人送料機(jī)械手設(shè)計概述針對工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)的問題本文設(shè)計了一款自動化送料機(jī)械手。它主要由張緊運(yùn)動機(jī)構(gòu)、升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)、移動回復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵部位機(jī)械臂和爪手選取組成；它具有生產(chǎn)效率高，自動化程度高的優(yōu)點；它可以有效的代替人工來進(jìn)行高危高風(fēng)險作業(yè)，在保證生產(chǎn)加工工件精度標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，極大的提高了生產(chǎn)效率，大大的節(jié)省人力成本。機(jī)器人送料機(jī)械手整體設(shè)計回復(fù)運(yùn)動等。結(jié)合送料機(jī)機(jī)械手運(yùn)動的步驟在結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的前提下設(shè)計出的送料機(jī)械手應(yīng)包含張緊運(yùn)動機(jī)構(gòu)分析、升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)分析、移動回復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)分析以及關(guān)鍵部位機(jī)械臂爪手的選取。送料機(jī)械手主要機(jī)構(gòu)設(shè)計及工作原理張緊運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計夾緊張開運(yùn)動機(jī)構(gòu)是送料機(jī)械手的兩個手臂依靠一組伺服電機(jī)，來實現(xiàn)相向或者背向的活動，用以抓取工件和放置工件。最終確定采用滾珠絲杠傳動，保證手臂的同步性，絲杠要求經(jīng)過特殊加工為左右旋兩段連接形式，實現(xiàn)在這個夾緊和張開的同步性，以滿足工業(yè)需求的可靠性，張緊運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。圖1張緊運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動模塊由一個驅(qū)動器驅(qū)動、一組伺服電機(jī)、同步帶、張緊輪、軸承端坐、滾珠絲桿、絲桿螺母、固定底板、接近開關(guān)等組成。兩伺服電機(jī)分別zz圖2升降運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖移動回復(fù)機(jī)構(gòu)設(shè)計移動回復(fù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動是抓取工件后移動到放置處的過程。X方向的驅(qū)動模塊由伺服電機(jī)、同步帶、高精度滾珠絲桿、絲桿螺母、固定板、接近開關(guān)等組成，x軸的伺服電機(jī)通過同步帶減速連接滾珠絲桿，再通過絲桿螺母驅(qū)動前后移動滑軌固定板，地板、短柱與機(jī)械手臂相固定實現(xiàn)循環(huán)送料機(jī)械手的移送動作，機(jī)械手由此沿著滑軌進(jìn)行移送-回復(fù)運(yùn)動。圖3移動回復(fù)結(jié)構(gòu)示意圖關(guān)鍵部位機(jī)械臂與爪手的設(shè)計末端機(jī)械臂安裝的機(jī)械手爪，通過手爪直接和零件接觸，實現(xiàn)夾取移送工件的動作，為了保證夾手能夠在夾取工件過程不至于夾的過緊或者太松，在設(shè)計時留有1-2mm余量，確定選用翻轉(zhuǎn)手爪實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。圖4機(jī)械臂與爪手結(jié)語本文設(shè)計的機(jī)器人自動送料機(jī)械手通過對整體型的細(xì)節(jié)的完成機(jī)械手的設(shè)計機(jī)械手爪進(jìn)行設(shè)計，并通過部分?jǐn)?shù)據(jù)計算，保證其實施可能性。然而該機(jī)械手臂可能依舊存有不足之處。比如在工件抓取過程中松緊度的問題，可能會影響工作效率問題。在此基礎(chǔ)上，我會對此繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對機(jī)械手進(jìn)行優(yōu)化。本文為該機(jī)械手的研發(fā)和實用奠定了理論概念基礎(chǔ)，我將不斷完善和更新設(shè)計，更好的發(fā)揮當(dāng)下自動化機(jī)械手臂的作用。參考文獻(xiàn)徐方.工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2007,5(3);1-3J.鍛壓技術(shù),2011,36(6):66-69.黃凱強(qiáng)接箍車絲機(jī)上下料專用機(jī)械手的研制[D].杭州:浙江大學(xué)，2008.蔣剛，龔迪琛，蔡勇等.工業(yè)機(jī)器人[M].20111李