热镦挤送料机械手

《机械原理》课程设计任务书

目录

一、任务简介---------------------------------------3

1.1 设计题目

1.2 设计条件

1.3 设计任务及要求

1.4 设计提示

二、回旋机构设计-----------------------------------5

2.1 机构运动方案一

2.2 机构运动方案二

三、俯仰机构设计-----------------------------------7

3.1机构运动方案一

3.2机构运动方案二

3.3机构运动方案三

四、一般机械手介绍---------------------------------9

4.1资料分析

五、机构的比较-------------------------------------10

5.1回旋机构的比较

5.2俯仰机构的比较

六、机构的定型设计---------------------------------11

6.1回转机构运动计算

6.2俯仰机构运动计算

七、总结-------------------------------------------13

一、任务简介

1.1、设计题目：热镦挤送料机械手

设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。以方案A 为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15°，手臂水平回转120°，手臂下摆15°，手指张开放料。手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。图为机械手的外观图。

1.2、设计条件

表1 热镦挤送料机械手技术参数

方案号最大抓重

kg

手指夹持工

件最大直径

mm

手臂回转

角度

（o）

手臂回转

半径

mm

手臂上下

摆动角度

（o）

送料

频率

次/min

电动机

转速

r/min

A 2 25 120 685 15 15 1450

B 3 30 100 700 20 10 960

C 1 15 110 500 15 20 1440

1.3、设计任务及要求

1. 机械手一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构；至少设计出三种能实现该分类机运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图（绘制在说明书上），比较其优缺点，并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计，绘制出其机构运动简图。

2. 设计传动系统并确定其传动比分配（皮带传动传动比i ≈ 2 ，每级齿轮传动传动比

i ≤ 7.5 ）。

3. 图纸上画出传动系统方案图。

4. 图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。

5. 设计计算其中一对齿轮机构。

6. 同一小组内，每人至少有一种与别人不一样的机构设计方案。

7. 以上所要求绘制的图形均绘制在一号图纸。

8. 编写设计计算说明书。

1.4、设计提示

1. 机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。工件水平或垂直放置。设计时可以不考虑手指夹料的工艺动作。

2. 此机械手为空间机构，确定设计方案后应计算空间自由度。

3. 此机械手可按闭环传动链设计。

二、回旋机构设计

2.1机构运动方案一

采用曲柄摇杆机构，曲柄a做整周运动带动从动杆d左右摆动，摆动角度为120°，即实现了回旋运动要求，其运动简图如下：

1.具体参数的说明

（1）图中所取的行程速度变化系数为1.5，即

K=(180+θ)\(180-θ)=1.5

解得θ=36°，θ为极位夹角，如图。

（2）缺点：图示机构的最小传动角为5°，对于为保障机构传动良好的最小传动角要求γmin≥40°不够，这一点在后续的机构比较中再具体优化。

（3）对于a 杆的转动要求：由于d 杆在两个极限位置其延伸机构有俯仰动作需要停留

一段时间，所以a 杆的转动也是间歇式的，假设在两极限位置各停留2s ，则根据图示运动，其转动的φ-t 图如下：

φ

t/s

0°

360°154

°2s

2s

(4)间歇运动的缺点：由于两次停留时都使a 杆处于死点位置，所以停留之后的再次转

动会存在阻碍，可能导致机构卡死，这也是需要解决的一个问题，暂时搁置后续再议。 2.2机构运动方案二

采用齿轮、杆、凸轮的综合运用实现回旋运动要求，运动简图如下：

1. 机构运动说明

（1） 主动件为通过叉杆连接在一起的两个转向相反的齿轮a 、b ，从动件为与

杆件固连的齿轮c ，由a 、b 与c 的间歇式接触传动来实现从动杆来回旋转120°的机构运动要求。

（2） a 、b 与c 的间歇式接触传动拟通过凸轮与弹簧的配合来实现，具体说明

如下：

设计凸轮在处于远近休止角处时，主动齿轮a 、b 分别与齿轮c 接触传动，下面为凸轮从图示位置开始运动的s-φ图（s 为凸轮支座到轮杆接触点间的距离，φ为运动角）：

φ

s

φs φs'φφ'

（3） 传动过程介绍：图中φs 为远休止角，在这个阶段内，主动齿轮b 与从

动齿轮c 相接触，使杆逆时针转动120°，进入回程运动角φ时，齿轮b 和c 相脱离，叉杆开始回转，当进入近休止角φs ’(φs=φs ’)时，主动齿轮a 与从动齿轮c 相接触，使杆顺时针旋转120°，最后进入推程运动角φ’时，a 和c 脱离。之后重复运动。

（4） 图中弹簧处于紧缩状态，为使a 、c 牢固接触，同时也要求弹簧的弹性系

数k 应较高。

（5） 齿轮间传动计算：

设齿轮c 的齿数为Zc,分度圆直径为d ；齿轮a 和b 的齿数为Za=Zb ，分度圆直径为D ，

齿轮a 、b 的转动角速度为Wa=-Wb ， 凸轮的转动角速度为W ，

则主从动齿轮没吃传动的时间为t=φs/W,

T 时间内主动齿轮转过的角度为θ=Wa*t=(Wa*φs)/W ，S=θ*(D/2), 齿轮c 转过的角度为θ’=S/(d/2)=θ*(D/d), 令θ’=120°,则达到了运动所需的条件，

其中主从动齿轮的齿数比可通过直径比求的，一般令Za/Zc 稍大以使传动过程中省力并可减小主动齿轮的转动速度从而减小能量消耗。

（6） 缺点：在主从动齿轮脱离时会存在延滞现象使转角偏大，另外接触时可

能存在啮合不上的现象，搁置后续再议。

三、俯仰机构设计

3.1 机构运动方案一

齿轮机构，运动简图如下：

1.机构运动说明：

两齿轮始终处于同一竖直位置，主动齿轮做间歇往复运动，带动与从动齿轮固连的机械手实现俯仰15°的运动要求。

3.2机构运动方案二

凸轮机构，运动简图如下：

1.机构运动说明：

凸轮与机械手始终处于同一垂直面内，凸轮转动带动机械手臂实现俯仰15°的运动要求。

3.3机构运动方案三

（1）液压支撑，运动简图如下：

1.机构运动说明：

通过液压带动滑块上下间歇运动，滑块在机械手臂的滑槽内运动使机械手上下摆动从而实现俯仰15°的机构运动要求。

（2）液压扭转，简图如下：

1.机构运动说明：

液压给机械手臂根部一个扭力使机械手上下摆动通过控制液压大小以实现俯仰15°的运动要求。

四、机械手的设计

4.1资料查得一机械手图纸如下：

1.机械手工作说明;

（1）如图，机械手的两机械手爪通过一滑动杆件相连接，杆件的来回滑动实现机械手爪的开合从而实现抓取与松开运送材料的目的；

（2）机械手腕可以来回旋转，这个设计是为了防止送料脱落，变竖直夹送为水平夹送；

（3）机械手爪的夹具设计为可拆卸装置，目的是对不同形状的送料配以相应形状的夹具以便实际所需。

五、机构的比较与优化

5.1回旋机构的比较

方案一：

缺点：（1）死点对启动的阻碍

（2）传动角过小，机构的有效运动偏低

解决方案：可变曲柄摇杆机构为摆动导杆机构，即可很好的解决上述两个问题。

方案二：：

缺点：（1）主从动齿轮脱离滞碍导致摆角误差

（2）主从动齿轮可能啮合不上或卡死

（3）主从动齿轮脱离后摆杆位置不稳定

解决方案：对于缺点1、2，可对齿轮加罩一个特殊的齿壳（课上视频中出现过，具体名字不太记得了）即可有效防止轮齿错位的现象；对缺点三，可

设置摆角边界以限制摆杆左右摆动的不稳定现象。

综上：基于方案一机构简单，主动件少的优点和较易解决的缺点，决定采用方案一。

5.2俯仰机构的比较

基于液压扭转机构体型小，且更为容易实现运动要求，

俯仰机构选用方案三（2）。

六、机构的定型设计

整体机构简图如下：

下面按设计条件中的方案A进行具体参数的计算：

6.1回转机构运动计算;

如图：f=15次/min

T=60/15=4s

令机械手在两极限位置各停留1.5s,则转动时间剩余

T’=4-1.5*2=1s

即要求导杆的转速为n=1r/s

由图知电机的转速为N=1450r/min=24r/s i=N/n=24,

由任务要求i ≤7.5可知，需要采用二级齿轮传动

电机（主

动齿轮）

一级齿轮

二级齿轮（带动导杆）

i Nn1=6

i n1n2=4

即齿数比为Zn/Z1/Z2=1/6/24, 得导杆的运动规律如下图：

t/s

φ/°120°

1.5s 5/6s 1.5s 1/6s

上图横坐标从左至右分别表示：夹料仰角阶段、送料旋转阶段、俯角放料阶段、回旋阶段。

6.2 俯仰机构运动计算

由设计条件知：手臂回转半径为685mm ， 令 机械手臂长 L=500mm

最大抓重 m=2kg , F=m*g=20N

另计机械手重量为G=50N ，重心在机械臂中点即L ’=250mm 处 则依靠液压产生的扭矩为T=F*L+G*L ’=20*0.5+50*0.25=22.5(N.m)

液压机构扭矩变化图如下：

t/s

T/(N.m)22.5

1.5s 5/6s 1.5s 1/6s

七、总结

不可否认 ，由于专业初始水平有限，此次机构设计定有不合理之处，但也

算是在有限的时间内尽了自己的努力，望老师多给建议，能让学生在以后的设计中多多进步。

2012/6/26

课程设计—热镦挤送料机械手

机械原理课程设计题目热镦挤送料机械手 学院 专业年级 学号姓名 指导教师 二○一六年六月

目录 一总设计要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.1设计题目. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2设计任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3设计提示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4二运动循环设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4方案选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 原理分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 时间设定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 三运动机构设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6原动机的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 传动机构的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 上下机构的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 左右运动的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 四运动方案总述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9运动方案拟定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 传动机构运动分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 上下运动分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 左右运动分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 总述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 五设计小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17六参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

自动送料装置机械手设计

自动送料装置机械手设计 目录 摘要 ................................................................................................................................ I Absrtact........................................................................................................................ II 第1章绪论 .. (1) 1.1 引言 (1) 1.2 研发目的及意义 (1) 1.3 机械手的内容 (1) 1.3.1 用途 (1) 1.3.2 技术参数 (2) 第2章手部设计 (3) 2.1 概述 (3) 2.2 初选型号 (3) 2.2.1 真空吸盘 (3) 2.2.2真空发生器 (4) 2.3 真空吸盘的吸力计算 (4) 2.4手臂伸缩驱动力的计算 (5) 2.5手臂升降和回转部分结构设计 (6) 2.6手臂升降气缸的设计 (6) 2.6.1驱动力计算 (6) 2.6.2气缸的直径 (7) 2.6.3活塞杆直径的计算 (8) 2.6.4缸筒壁厚计算 (9) 第3章气压传动系统设计 (10) 3.1气压系统传动的选定 (10) 3.2气压传动系统工作原理图 (10) 第4章手腕设想 (12) 4.1 概述 (12) 4.2 腕部联想重点 (12) 4.3 典型腕部结构 (12)

第5章机械手的PLC控制设计 (13) 5.1可编程序掌握的各种原件 (13) 5.2 PC指令系统 (14) 5.3编写机械手的PLC控制指令 (15) 结语 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20) 附录 (21)

上下料机械手

上下料机械手 上下料机械手主要实现机床制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适 用于生产线的上下料、工件翻转、工件转序等。在国内的机械加工，目前很多都是使 用专机或人工进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常 适合的，但是随着社会的进步和发展，科技的日益进步，产品更新换代加快，使用专 机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点，一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；另一方面，它的柔性不够，难以适应日益加快的变化，不利于产品结构的调整；其次，使用人工会造成劳动强度的增加，容易产生工伤事故，效率也比较低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够， 不能满足大批量生产的需求。 广州神勇智能装备有限公司在研发生产上下料机械手方面具有丰富的经验。已有 很多成功案例解决现在中小企业招工难的问题。 使用上下料机器人自动柔性搬运系统就可以解决以上问题, 该系统具有很高的效 率和产品质量稳定性, 柔性较高且可靠性高, 结构简单更易于维护, 可以满足不同种类产品的生产, 对用户来说, 可以很快进行产品结构的调整和扩大产能, 并且可以大大降低产业工人的劳动强度。 上下料机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。组成部分有：立柱、横梁(X轴)、竖梁(Z轴)、控制系统、上下料仓系统、爪手系 统等。各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对 车床、加工中心、插齿机、电火花机床、磨床等类设备的自动化生产。 上下料机器人的安装调试可以与加工机床分开进行，机床部分为标准机即可。机

器人部分是一个完全独立体，即便在顾客现场亦可对已经购买的机床进行自动化改造和升级。换言之，机器人故障时，只需调整或维修机器人而不会影响机床的正常运转。 机器人控制系统是整条自动化线的大脑，控制 着每部分机构，即可以独立工作，也可以协调合作， 顺利完成生产。机器人控制系统功能：①对机器人 运行轨迹进行编程;②对各部分机构独立操作;③ 提 供必要的操作指导及诊断信息;④ 能协调机器人与 机床之间的工作过程;⑤ 控制系统具有丰富的I/O 口资源，可扩展;⑥多种控制模式，如：自动，手动，停止，急停，故障诊断。 优越性： (1) 生产效率高：要提高生产效率，必须控制生产节拍。除了固定的生产加工节拍无法提高外，自动上、下料取代了人工操作，这样就可以很好的控制节拍，避免了由于人为因素而对生产节拍产生的影响，大大提高了生产效率。 (2) 工艺修改灵活：我们可以通过修改程序和手爪夹具，迅速的改变生产工艺，调试速度快，免去了对员工还要进行培训的时间，快速就可投产。 (3) 提高工件出场质量：机器人自动化生产线，从上料，装夹，下料完全由机器人完成，减少了中间环节，零件质量大大提高，特别是工件表面更美观。 应用领域：在实践中，自动上下料机器手几乎可以在工业生产中的各行各业被大量广泛应用，具有操作方便，效率高，工件质量高等优点，同时将操作工人从繁重，单调的工作环境中解救出来，越来越受到生产厂家的青睐，拥有此套生产线势必能凸显企业生产实力，提高市场的竞争力，是工业生产加工的必然趋势。

上下料机械手课程设计说明书

上下料机械手课程设计说明书

专业课程设计 任务书 一、目的与要求 《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼： 1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。 2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。 3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练

地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标 准和规范等。 4． 进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合 素质。 二．主要内容 表1精锻机上料机械手主要技术参数 手臂运动形式 （ 圆柱坐标式 抓取重量 60kgf 自由度 4个 手 手臂运动行程和速度 水平伸缩 500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2 左右旋转 200度 设定点3 手腕回转和速度180度 设定点2 手指夹持范围 四种规格 90-120 定位方式和定位精度 机械挡块 +-1mm 控制方式 点位程控，开关板预选 驱动方式 液压 kgf/cm2

机械原理课程设计——热镦机送料机械手1资料讲解

机械原理课程设计说明书 ——热镦挤送料机械手C 指导老师： 设计者： 学号： 班级：

目录 第一章设计题目及要求 1.1 设计题目简介 (3) 1.2 设计数据及要求 (3) 1.3 设计任务与提示 (4) 第二章热镦挤送料机械手摆臂的设计 2.1 摆臂方案A的设计 (4) 2.2 摆臂方案B的设计 (5) 2.3 摆臂方案的确定 (6) 第三章热镦挤送料机械手回转装置设计 3.1 回转装置A的设计 (6) 3.2 回转装置B的设计 (7) 3.3 驱动装置的选择 (8) 3.4 回转装置方案的确定 (9) 3.5 循环图的拟定 (9) 第四章热镦挤送料机械手方案的确定与计算 4.1 方案的拟定 (9) 4.2 最终方案的确定与说明 (10) 4.3 方案的计算 (12) 第五章相关建模过程及仿真 (13) 第六章设计总结 (17) 第七章参考文献 (17)

第一章设计题目及要求 1.1 设计题目简介 设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40吨镦头机送料。以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15o，手臂水平回转120o，手臂下摆15o，手指张开放料。手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。如图1所示。 机械手机体 底座 图1 1.2 设计数据及要求 方案号最 大 抓 重 kg 手指夹持 工件最大 直径 mm 手臂 回转 角度 （o） 手臂 回转 半径 mm 手臂上下 摆动角度 （o） 送料 频率 次 /min 电动机转 速 r/min C 2 25 150 650 18 15 960 1.3 设计任务与提示 1.至少提出可行的两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；

机械手设计的任务书

目录 摘要 (1) 第一章机械手设计任务书 (1) 1.1毕业设计目的 (1) 1.2本课题的内容和要求 (2) 第二章抓取机构设计 (4) 2.1手部设计计算 (4) 2.2腕部设计计算 (7) 2.3臂伸缩机构设计 (8) 第三章液压系统原理设计及草图 (11) 3.1手部抓取缸 (11) 3.2腕部摆动液压回路 (12) 3.3小臂伸缩缸液压回路 (13) 3.4总体系统图 (14) 第四章机身机座的结构设计 (15)

4.1电机的选择 (16) 4.2减速器的选择 (17) 4.3螺柱的设计与校核 (17) 第五章机械手的定位与平稳性 (19) 5.1常用的定位方式 (19) 5.2影响平稳性和定位精度的因素 (19) 5.3机械手运动的缓冲装置 (20) 第六章机械手的控制 (21) 第七章机械手的组成与分类 (22) 7.1机械手组成 (22) 7.2机械手分类 (24) 毕业设计感想 (25) 参考资料 (26) 论文含全套图纸，需要图纸联系QQ：838899316，加时说明毕业设计，如 需要更多课题请联系。每份设计（含全套图纸），价格为16元，支持支付宝交易。

送料机械手设计 摘要 本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。 本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。 关键字机械手，AutoCAD。 第一章机械手设计任务书 1.1毕业设计目的 毕业设计是学生完成本专业教案计划的最后一个极为重要的实践性教案环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。 其主要目的： 一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能 力，拓宽和深化学生的知识。 二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计 的一般程序规范和方法。 三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家规范等手册、图

送料机械手设计

摘要 本次毕业设计的题目是送料机械手的设计，首先对送料机械手的工况进行分析，此多工位专用机械手完成小臂上下俯仰、大臂正反向回转、行走装置进退三个自由度，以及手爪的开启和闭合等动作，然后给出该送料机械手的液压系统的电磁元件动作循序表和液压系统原理图。 本械手由大臂结构，小臂、旋转结构和驱动机构组成，该设计能实现三个自由度，分别为手爪的开合，旋转，小臂的上下摆动以及大臂的旋转等等功能。 关键词：送料机械手；液压系统；自由度；功能

Abstract This graduation project mainly had the CA18 control engine bed and the programming introduction, the ear components tech nological analysis craft parameter choice cutting tool choice, the components procedure manual establishment, the procedure simulation, the modelling and the entity simulation processing finally has made the design summary,the acknowledgment language, the reference tabulation and the appendix.Article primary coverage for components craft analysis. This components manual programming, but also has to make engineer's modelling and the entity simulation https://www.wendangku.net/doc/4115072325.html,ed the circular arc interpolation instruction in the components manual programming; drill hole; M98 transfer subroutine instruction. Key words: auto-focus;Industrial robot ;degrees of freedom ;fucation

自动上下料机械手开题报告

自动上下料机械手开题报告 1.课题研究的意义 对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要的作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，他能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，悠着广阔的发展前途。 2.课题简介和设计要求 1、简介 本课题是为普通车床配套而设计的自动上下料机械手。工业机械手是工 业生产的必然产物，他是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求 输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动 化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用 2、本设计的具体要求 本课题通过应用Auto CAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理 设计，运用PRO/E技术对自动上下料机械手进行三维实体造型，并进行 了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。他能实行 自动上下料运动。机械手的运动速度是按着满足生存率的要求来设定的。 3.课题研究拟采用的手段和工作路线 课程设计方法； 设计时，认真阅读参考现有的相关技术资料，继承或借鉴前任人的设计经验和成果，但不盲目抄袭，根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆的进行改进与创新，争取拿出一个高质量的设计成果。 全面考虑现有机械手零部件的强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的结构和尺寸。 设计时应尽量使用标准和规范，这样有利于零件的互换性和工艺性，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家标准或部门规范，一般都要严格遵守和执行。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，毕业设计中，凡是有国家标准和企业标准规范要求的，应尽量采用。 工作路线： 了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、涉及内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准好设计需要的资料、绘图工具；拟定涉及计划等。 绘制机械手各部件装配草图；进行机械手总体结构设计和部件设计。 写明整个设计的主要计算和一些技术说明。

机械原理课程设计参考答辩题

. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略

小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？

24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。

热镦挤自动送料机械手传动机构系统结构设计说明书

第1章自动送料机械手执行机构的机构设计 1.1方案选择 1.1.1设计要求 本设计要求完成抓握最大直径为24mm，质量为２㎏的圆形棒料， 回转90度以及上下15度摆动三个自由度的动作 传动方案的拟定 a、由三相异步电机/机械手各运动构件 b、手臂回转机构由圆柱凸轮带动齿条，齿条再带动齿轮完成运动，手抓夹紧松开机构由平底凸轮机构完成，上下摆动运动机构盘行凸轮传动完成。 1.1.2 传动方案的分析 a.方案机构运动较为灵活，，并且三相异步电机性价比比较高，成本不高； b.方案各运动机构布置较为合理， c.本方案机构结构较紧凑，环境适应性好，传动效率较高，工作寿命长，成本较低，连续工作性能较好，能较好地满足工业生产的需要。 1.1.2电动机的选择 由于该自动送料机械手机器在工业生产中应用，它的用电环境属于工业用电，所以选择３８０V 频率为５０HZ。本设计选用三相异步电动机，该机械手作业全过程所需的功率小，故选Ｙ８０２－２型三相异步电动机，额定功率为１.１ＫＷ，额定电压为３８０Ｖ，铁心长度/mm: 80。气隙长度/mm: 0.3定子外径/mm: 120，定子内径/mm: 67，定子线规nc-dc: 1-0.71，每槽线数: 90，并联支路数: 3，绕组型式: 单层交叉，节距: 1～9/2～10/18～11，槽数Z1/Z2: 18/16 ，转动惯量/(kg·m^2): 0.00090，质量/kg: 17。

第2章 齿轮的设计 由于本设计机械手夹料质量体积小，所需功率小。所以所用的齿轮传递的扭矩不大，我们在选择齿轮时，设计下列参数：(参照《机械设计》第十章) 齿轮传动的设计计算过程如下[4]： 本设计中采用的是直齿圆柱齿轮。 已知输入功率P 1=１.1KW ，齿轮转速n 1=１５r/min,齿数比u=１：１设工作寿命为10年（年工作300天），两班制。 （1） 选用直齿圆柱齿轮传动。 （2） 由于运转速度不高，故选用7级精度（GB10095-88） （3） 材料选择。选择齿轮材料为45钢（调质）硬度为 240HBS ，选齿轮齿数z 1= z 2＝４３， （4） 按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-9a ）进行试算，即 d 1t ≥2.32 21)] [(1.3H E d t Z u u T K σφ± 1) 确定公式内的各计算数值 （1） 试选载荷系数K t =1.3 （2） 计算小齿轮传递的转矩 T 1=95.5?105?P 1/n 1=95.5?105?１.1/１５=6.36?105N ?mm (3)由表10-7选取齿宽系数d ?=1 (4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8MPa 1/2 (5)由图10-21d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限 σ 1 lim =550Mpa ； (6)由式10-13计算应力循环次数 N=60n 1jL h =60?１５?(2?8?300?10)=４.３２?610 (7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数K NH 1=0.90 (8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1℅，安全系数S=1，由式（10-12）得 [H σ]2=K NH 1σ1lim /S=０.９?550=495Mpa 2) 计算 (1) 试算齿轮分度圆直径d 1t ,代入[H σ]中较小的值

送料机械手设计

摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：机器人，示教编程，伺服，制动

ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业 设计 Revised as of 23 November 2020

自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 学生姓名XXX学号XXXXXX 学生专业机械设计制造及其自动化班级机械XX 系机电指导教师XX 副教授

自动上下料机械手直臂与夹持部件的三维设计及主要零部件设计 摘要：机械手能代替人工操作，起到减轻工人的劳动强度，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本的特点。在实用的基础上，对自动上下料机械手直臂与夹持部件进行三维设计，其中分为三个部分，手爪、手腕、直臂。设计手爪为平移型夹持式手爪，传动结构为滑动丝杆。手腕为回转型，转动角度为0-180°，传动结构为蜗轮蜗杆。直臂传动结构为滚珠丝杆。整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，结构简单可靠，精度高。 关键词：机械手；直臂与夹持部件；Pro/e三维设计；CAD二维设计 中图分类号：T

摘要.................................................................. .................................................................... .........................I 目次............................................................................................................................................... .............III 1绪论 (1) 前言和意义 (1) 工业机械手的简史 (1) 国内外研究现状和趋势 (3) 本章小结 (3) 2机械手直臂部分的总体设计 (4) 执行机构的选择 (4) 驱动机构的选择 (4) 传动结构的选择 (5) 机械手的基本形式选择 (6) 机械手直臂部分的主要部件及运动 (7) 机械手的技术参数 (8) 本章小结 (9) 3机械手手爪的三维设计 (10) 手部设计基本要求 (10) 典型的手部结构 (10) 机械手手爪的设计计算 (10) 选择手爪的类型及夹紧装置 (10) 手爪夹持范围计算 (11) 滑动丝杠设计 (12) 直齿轮设计 (14) 电机选型 (15) 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 (16) 本章小结 (18) 4机械手手腕部分的三维设计 (19) 腕部设计的基本要求 (19) 腕部的结构以及选择 (19) 典型的腕部结构 (19) 腕部结构和驱动机构的选择 (20) 腕部的设计计算 (20) 蜗轮轴的设计计算 (20)

热镦挤送料机械手

热镦挤送料机械手 学生姓名：指导教师： 摘要送料机械手主要用于机床和生产线中的上下料工作，热镦挤送料机械手主要由动力装置、传动部分、执行机构三部分组成，其中执行机构为设计的主要内容。在本次设计中，该设计通过减速器变速将动力传动到执行机构中，再有执行机构来控制机械手运动。执行机构的选择，要分析各种机构对运动的影响，综合分析各种类型的机构来确定适合机械手运动的机构，通过分析得出结论，由凸轮连杆机构来控制机械手的上下15度摆动，由不完全齿轮和齿轮齿条机构来控制机械手的左右回转。 关键词：执行机构凸轮不完全齿轮

1 绪论 1.1 课题研究的目的和意义 21世纪是科技高度发达的时代，人们的消费力不断增加。市场对质量可靠性能卓越的产品的需求大量增加，为满足市场需求，各个企业工厂不断建成现代化生产线，通过智能机器人来代替人力去快速高效的生产。各种高效率的机械手可以满足工厂的生产需求，还可以克服恶劣环境完成工作。机械机械手的优势十分明显.机械手作业的准确性和不同环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。它不但能代替部分人工操作，还能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸。同时，它还能操作必要的工具进行焊接和装配，它高效不间断地工作在各种复杂环境中,从而极大改善了工人的劳动条件，显著提高了劳动生产率，加快了工业生产机械化和自动化的步伐，所以机械手的研制很有必要。 热镦挤送料机械手，该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识，将这些专业课程的理论和实际进行了一次重要实践。锻炼了我们查询资料自我学习的能力，培养了我们创新设计能力。该设计综合运用了CAD、PORE等软件，使我们对这些制图软件能熟悉运用。 毕业设计是大学四年中的最后一次课题设计，也是最为重要的一次设计，是对我们大学四年的综合考量。毕业设计考验的不是单一的一门知识，而是我们大学四年所学的综合运用。我选择的题目是热镦挤送料机械手，该设计全面综合的运用了机械设计专业学生在大学本科阶段所学的各门专业课的知识，将这些专业课程的理论和实际知识进行了一次重要实践。综合运用了CAD、PORE等软件，是我们对这些制图软件能熟悉运用。机械手对工业的发展有着重要的意义。它的运用，使得在恶劣环境中的生产工作得以继续进行。它可以模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作，可用来搬运物体，成在各个不同环境中的工作。在工业生产中，

机械手机械原理课程设计说明书

（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。

机械手的夹持器还有夹紧和放松动作； 机械手工作频率：20/min； 升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能） 方案一 实现平面转角0 30的过程：电机带动不完全 齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全 齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形 状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30 度。 机构评价： 优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个 行程内，机构的平面转角就是30度。 不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物 体时留下了工作时间。 缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆 无法做周转运动，导致机构的回程要求齿 轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速 度方向。 方案二 实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给蜗 轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿 轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复 地带动固接杆转动0 30 机构评价： 优点：同样具有结构简单，传力较小运 动灵活，造价低准确地实现转角0 30的 要求，可以控制间歇实现循环功能。 缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺 寸过大加工难。 方案三 30的过程：使用槽 实现平面转角0 轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮 的槽数，就能在主动圆盘转360度时， 使从动轮转30度。机构评价： 优点：结构简单，外形尺寸小，机械效

率高，并能平稳的间歇地进行转位。 缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。 方案的选择与比较： 只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求） 方案一 实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。通过控 制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价： 优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平 稳，啮合冲击小。 缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦 磨损较大，传动效率较低，易出现发热 现象，常用耐磨材料制作，成本高。 方案二 实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆 从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑 动，从而使工作杆上升100mm。 机构评价： 优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就 可以达到所需要的高度。 缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。

通用上下料气动机械手结构设计

编号：SM-ZD-30903 通用上下料气动机械手结 构设计 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

通用上下料气动机械手结构设计 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，应用特点广泛。论文介绍了气动机械手的原理，对机械手的主要部件和设计要求做了相关的阐述，另外对机械手回转臂的结构帮了优化措施。 气动机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。气动机械手具有结构简单、重量轻、动作迅速、可靠、节能、不污染环境、可实现无级调速、易实现过载保护等优点，特别适用于汽车制造业、食品和药品包装行业、化工行业、精密仪器制造业和军事工业等。 在现代工业技术应用的气动机械手能够实现4个自由度的运动，其各自的自由度的驱动全部由气动肌肉来实现。最前端的气爪抓取物品，通过气动肌肉的驱动实现各自关节的转动，使物品在空间上运动，根据合理的控制，最终实现机

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手的设计 摘要 随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。本次设计主要设计自动上下料的机械手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词：机械手，液压驱动，控制系统

目录 1绪论 (1) 2 工业机械手的设计方案 (2) 2.1 工业机械手的组成 (2) 2.2 上下料机械手的工作原理 (3) 2.3 规格参数的选择 (3) 2.4 设计路线与方案 (4) 2.4.1 机械手的总体设计方案 (4) 2.4.2 设计步骤 (4) 2.4.3 研究方法和措施 (4) 3 机械手各部分的计算与分析 (5) 3.1 手部计算与分析 (5) 3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求 (5) 3.1.2 手部的计算和分析 (5) 3.2 腕部计算与分析 (12) 3.2.1 腕部设计的基本要求 (12) 3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13) 3.2.3 腕部摆动油缸设计 (16) 3.2.4 选键并校核强度 (18) 3.3 臂部计算与分析 (18) 3.3.1 臂部设计的基本要求 (18) 3.3.2 手臂的设计计算 (20) 3.4 机身计算与分析 (28) 4 液压系统设计 (29) 4.1 液压系统总体设计 (29) 4.2 液压元件的选择 (29) 4.2.1 液压缸 (29) 4.2.2 液压泵的选取要求及其具体选取 (31) 4.2.3 选择液压控制阀的原则 (33)

热镦挤送料机械手

《机械原理》课程设计任务书 学生姓名：______________________ 专业班级： __________________________________ 指导教师：杨光 _________ 工作单位：机电工程学院 一、设计题目：热镦挤送料机械手 设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动，夹送圆柱形镦料，往40 吨镦头机送料。以方案A为例，它的动作顺序是：手指夹料，手臂上摆15°手臂水平 回转120。，手臂下摆15°手指张开放料。手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。主要要求完成手臂上下摆动以及水平回转的机械运动设计。图为机械手的外观图。 机械手的夕卜视图 、设计条件 三、设计任务及要求 1. 机械手一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构；至少设计出三种能实现该分类机运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图(绘制在说明书上)，比较

其优缺点，并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计，绘制出其机构运动 简图。 2. 设计传动系统并确定其传动比分配（皮带传动传动比i?2,每级齿轮传动传动比i < 7.5）。 3. 图纸上画出传动系统方案图。 4. 图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。 5. 设计计算其中一对齿轮机构。 6. 同一小组内，每人至少有一种与别人不一样的机构设计方案。 7. 以上所要求绘制的图形均绘制在一号图纸。 8. 编写设计计算说明书（15page以上）。 四、设计提示 1. 机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。工件水平或垂直放置。设计时可以不考虑手指夹料的工艺动作。 2. 此机械手为空间机构，确定设计方案后应计算空间自由度。 3. 此机械手可按闭环传动链设计。 五、时间安排