搬运机械手设计.doc

专业课程设计说明书课题名称搬运机械手及其运动仿真设计指导教师王潍学生学号20120421464学生姓名杨义学生班级机自1210班成绩设计时间2015年11月2日~2015年11月13日ﻬ目录第1章课题规划ﻩ11、1课题背景分析 11、2设计任务书ﻩ3第2章功能分析 42、1设计任务功能分析 42、1、1总功能提炼 42、1、2功能分解ﻩ42、1、3 功能结构分析及功能结构图绘制ﻩ42、2本章小结ﻩ5第3章系统原理方案设计 73、1 功能单元求解ﻩ73、1、1 分功能求解 73、1、2系统原理方案综合求解ﻩ73、1、3 方案优化及评价 73、2本章小结ﻩ7第4章总体设计 94、1系统总体结构草图 94、2本章小结ﻩ14第5章总结 15参考文献ﻩ17课题规划课题背景分析从1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程得机械手至今,,先教会机器人动作,输入工作程序,则会自动重复进行作业得示教再现型机械手被称为第一代机械手,而能利用传感器获取得信息控制机械手被称为第二代机械手。而第三代机械手就就是智能机器人。对于智能机器人,尽管欧美与日本等许多国家都投入了大量人力与物力,但现在其仍然处于发展阶段。目前对我国而言发展第一、第二代机器人更具有实际意义。我国机械手得发展就是从20世纪50年代得固定动作机械手开始得,然后经历了60年代得数控机械手,在1978年时机械手才‘真正开始得到研究与应用,到现在工业机械手与智能机器人愈来愈受到各届得得关注,并已经纳入了我国高科技规划及科技发展计划之中。伴随着人类社会得不断发展,科学与技术得不断进步,人类对资源得依赖也越来越大,最终将不可避免得要向陆地以外甚至就是地球以外得地方扩展,而在这些对人类来说恶劣得环境里,机械手得发展就显得尤为重要了。作为新生产力代表得劳动工具,机械手能代替人类在恶劣得环境中完成人类无法完成又不得不做得工作。由于机械手得应用不得不向更广得范围延伸,这就要求机械手有更好得通用性,更高得适应能力,更加专业化,当然在这个基础上还有考虑到机械手得经济性要求。所以发展在能满足基本功能要求得基础上,实现结构模块化、方便修改设计、通用性强并且可靠性高得得机械手就是市场所需,社会发展得必然。作为一门发展迅速得前沿学科,机械手一方面涉及得领域广泛,交叉着多门学科;另一方面其自身得发展也相当迅速,,机械手得应用也因此变得越来越广泛;。随着工业自动化得普及与发展,控制器得需求量逐年增大,搬运机械手得应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域得生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源与提高运输设备或产品得效率,以降低其她搬运方式得限制与不足,满足现代经济发展得要求。本机械手得机械结构主要包括由两个电磁阀控制得液压钢来实现机械手得上升下降运动及夹紧工件得动作,两个转速不同得电动机分别通过两线圈控制电动机得正反转,从而实现小车得快进、慢进、快退、慢退得运动运动;其动作转换靠设置在各个不同部位得行程开关(SQ1---SQ9)产生得通断信号传输到PLC控制器,通过PLC内部程序输出不同得信号,从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同得动作,可实现机械手得精确定位;其动作过程包括:下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退;其操作方式包括:回原位、手动、单步、单周期、连续;来满足生产中得各种操作要求。国内外机械工业、铁路部门中机搬运械手主要应用于以下几方面:1、热加工方面得应用热加工就是高温、危险得笨重体力劳动,很久以来就要求实现自动化。为了提高工作效率,与确保工人得人身安全,尤其对于大件、少量、低速与人力所不能胜任得作业就更需要采用机械手操作。 2、冷加工方面得应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类与箱体类等零件单机加工时得上下料与刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用,成为设备得一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用,成为机床、设备上下工序联接得重要于段。 3、拆修装方面拆修装就是铁路工业系统繁重体力劳动较多得部门之一,、机务段等部门,已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等,减轻了劳动强度,提高了拆修装得效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手,可用以对客车内部进行连续喷漆,以改善劳动条件,提高喷漆得质量与效率。近些年,随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多得应用,工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率