凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙].doc

1緒論1目錄1緒論.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.1題目背景.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2研究意義.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3國(guó)內(nèi)研究的情況.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.4國(guó)外研究情況.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.5本課題研究的主要內(nèi)容.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.5.1凸輪軸機(jī)床的工作原理.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.5.2機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).32機(jī)械手的總體設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1機(jī)械手的設(shè)計(jì)原則.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.1確定大體參數(shù).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.3機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).62.4機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.5機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.6機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì).72.7機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù).73手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).93.1夾持式手部結(jié)構(gòu).93.1.1手指的形狀和分類.93.1.2設(shè)計(jì)時(shí)考慮的幾個(gè)問題.93.1.3手部夾緊液壓缸的設(shè)計(jì).104手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).144.1手腕的自由度.144.2手腕的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算.144.2.1手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩.144.2.2回轉(zhuǎn)液壓缸的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)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(shè)計(jì)與校核.195.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.195.1.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì).195.1.2尺寸校核.19畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25.1.3導(dǎo)向裝置.195.1.4平衡裝置.205.2手臂升降液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.205.2.1尺寸設(shè)計(jì).205.2.2尺寸校核.205.3手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.215.3.1尺寸設(shè)計(jì).215.3.2尺寸校核.216機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).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(jī)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(jié)論.26致謝.27參考文獻(xiàn).28凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(dòng)化的發(fā)展，目前，這一工作已由機(jī)械手的自動(dòng)搬運(yùn)逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機(jī)械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)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(xiàn),機(jī)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(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。本課題設(shè)計(jì)一種在七工位凸輪軸加工機(jī)床上應(yīng)用的機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)工件的輸送。明確機(jī)械手的功能、技術(shù)參數(shù)、工作原理、主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抓取重量大、開合行程長(zhǎng)、運(yùn)行可靠,從而提高生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3產(chǎn)效率。關(guān)鍵字：機(jī)器人；抓取裝置；工業(yè)機(jī)械手；手爪CAMshaftofmachinetoolworkpiececonveyingmechanismdesignAbstractInthemodernenterpriseproductionprocess,thedeliveryofpartsoftheproductionlineisoneoftheveryimportantwork,withthedevelopmentof畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(dòng)化的發(fā)展，目前，這一工作已由機(jī)械手的自動(dòng)搬運(yùn)逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機(jī)械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)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(xiàn),機(jī)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(shè)計(jì)一種在七工位凸輪軸加工機(jī)床上應(yīng)用的機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)工件的輸送。明確機(jī)械手的功能、技術(shù)參數(shù)、工作原理、主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抓取重量大、開合行程長(zhǎng)、運(yùn)行可靠,從而提高生產(chǎn)效率。1.2研究意義機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備1。他的特點(diǎn)是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用的更為廣泛2。因此，進(jìn)行凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。我感覺設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)僅課堂所學(xué)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(shè)計(jì)中我一定會(huì)盡全力做好的！1.3國(guó)內(nèi)研究的情況我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手的研究研發(fā)開發(fā)始于20世紀(jì)70年代左右。1972年我國(guó)的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)械手開發(fā)制造于上海，隨著全國(guó)各省都開始研制和研發(fā)應(yīng)用機(jī)械手。如今我國(guó)正從一個(gè)“制造型大國(guó)”向“制造型強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)，中國(guó)的制造業(yè)正在面臨著與國(guó)際接軌、世界接軌、參與國(guó)際分工的巨大工作和挑戰(zhàn)當(dāng)中，這將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力和活力3。隨著機(jī)械手發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的不斷提高，中國(guó)的機(jī)械手已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛普遍的應(yīng)用。已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸。如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)械手的應(yīng)用也越來越多。在未來幾年，我國(guó)將在傳感技術(shù)、激光技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中機(jī)械手將會(huì)被廣泛應(yīng)用，因此這些技術(shù)會(huì)使機(jī)械手的應(yīng)用更為高效、高質(zhì)，運(yùn)行成本將更低4。據(jù)一系列現(xiàn)象證據(jù)表明，今后機(jī)械手將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.4國(guó)外研究情況現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化產(chǎn)品5。機(jī)械手首先是從美國(guó)開始研制的，1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。在此基礎(chǔ)上美國(guó)通過不斷改進(jìn)完善，研制出一系列新的機(jī)械手，美國(guó)的研制十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，降低其成本。德國(guó)從1970年開始在制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。日本