工業(yè)機械手用于搬運工件論文

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1、工業(yè)機械手用于搬運工件畢業(yè)論文目錄摘要IABSTRACTII1緒論11.1工業(yè)機械手的含義11.2工業(yè)機械手的產(chǎn)生、應(yīng)用與發(fā)展11.3工業(yè)機械手的組成與運動52工業(yè)機械手的手部設(shè)計132.1概述132.2手部機構(gòu)形式132.3鉗爪式手部機構(gòu)的選用要點142.4滑槽杠桿式鉗爪的夾緊力分析與計算152.5滑槽杠桿式鉗爪手部機構(gòu)的驅(qū)動力計算172.6手部夾緊液壓缸的設(shè)計與計算183工業(yè)機械手的腕部設(shè)計213.1概述213.2腕部回轉(zhuǎn)力矩的計算214工業(yè)機械手臂部的設(shè)計244.1概述244.2工業(yè)機械手臂部的結(jié)構(gòu)形式254.3工業(yè)機械手臂部運動驅(qū)動液壓缸的設(shè)計與計算284.4工業(yè)機械手的

2、液壓緩沖裝置345結(jié)論355.1工業(yè)機械手主要規(guī)格參數(shù)355.2設(shè)計總結(jié)356致謝377參考文獻38381緒論1.1工業(yè)機械手的含義“機械手”（mechanicalhand，也被稱為“自動手”(autohand),　多數(shù)是指附屬于主機、程序固定的自動抓取、操作裝置（國內(nèi)一般稱作機械手或者專用機械手）。它能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單

3、調(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應(yīng)用。1.2工業(yè)機械手的產(chǎn)生、應(yīng)用與發(fā)展1.2.1工業(yè)機械手的產(chǎn)生（簡史）早在20世紀(jì)初，隨著機床、汽車等制造業(yè)的發(fā)展就出現(xiàn)了機械手。1913年美國福特汽車工業(yè)公司安裝了第一條零件加工自動線，為了解決自動線、自動機的上下料與工件的傳送，采用了專用機械手代替人工上下料與傳送工件?？梢妼Ｓ脵C械手就是作為自動機、自動線的附屬裝置出現(xiàn)的。1958年，美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手，它的結(jié)構(gòu)是：機體上安裝了一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁鐵的工件抓放結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。1962年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型

4、機械手，商名為Unimate（即萬能自動），運動系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，用液壓驅(qū)動；控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標(biāo)通用機械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。381962年，美國機械制造公司也實驗成功一種叫Vewrsatran機械手，該機械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降，采用液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)，也是示教再現(xiàn)型的。雖然這兩種機械手出現(xiàn)在60年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎(chǔ)。1978年，美國Unimate公司和斯坦福大學(xué)麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制出了一種Unimate-Vicarm型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制用于裝配作業(yè)定位誤差小于±1mm。聯(lián)邦德國機械制造

5、業(yè)是從1970年開始應(yīng)用機械手，主要應(yīng)用于起重運輸、焊接和設(shè)備的上下料作業(yè)。聯(lián)邦德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展應(yīng)用機械手，至1977年底，其中一半是國產(chǎn)，一半是進口。日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。自1969年從美國引進兩種機械手后大力從事機械手的研究。我國雖然開始研究工業(yè)機械手僅比日本晚5～6年，但由于種種原因，工業(yè)機械手計時的發(fā)展比較慢。目前我國已開始有計劃地從國外引進工業(yè)機器人（工業(yè)機械手）技術(shù)，通過引進、仿制、改造、創(chuàng)新，工業(yè)機械手技術(shù)必將獲得迅速發(fā)展。機械手一般分為三類：第一類是不需要人工操作的通用機械

6、手。它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項規(guī)定的操作。它的特點是具備普通機械的性能之外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第二類是需要人工操做的，稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機來進行探測月球等。工業(yè)中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。第三類是用專用機械手，主要附屬于自動機床或自動線上，用以解決機床上下料和工件送。它是為主機服務(wù)的，由主機驅(qū)動；除少數(shù)以外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。38目前，工業(yè)機械手大部分還屬于第一代，主要依靠工人進行控制；改進的方向主要是降低成本和

7、提高精度。第二代機械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，是機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務(wù)。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）和柔性制造單元（FMC）中的重要一環(huán)。1.2.2應(yīng)用簡況機械手的應(yīng)用意義可以概括如下：一、以提高生產(chǎn)過程中的自動應(yīng)用化程度應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度