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全套 CAD 图纸,联系 174320523第 1 章 绪论1.1 选题背景 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。
机械手越来越广 泛 的 得 到 了 应 用 ,在 机 械 行 业 中 它 可 用 于 零 部 件 组 装 ,加 工 工 件的 搬 运 、装 卸 ,特 别 是 在 自 动 化 数 控 机 床 、组 合 机 床 上 使 用 更 普 遍 。
目 前 , 机 械 手 已 发 展 成 为 柔 性 制 造 系 统 FMS 和 柔 性 制 造 单 元 FMC中一个重要组成部分。
把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。
当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2 设计目的 本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合,完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平,实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标,能够实现理论和实践的有机结合。
目前,在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完 成 ,劳 动 强 度 大 、生 产 效 率 低 。
为 了 提 高 生 产 加 工 的 工 作 效 率 降低 成 本 并 使 生 产 线 发 展 成 为 柔 性 制 造 系 统 适 应 现 代 自 动 化 大 生 产 针 对 具 体 生 产 工 艺 利 用 机 器 人 技 术 ,设 计 用 一 台 装 卸 机 械 手 代 替 人工工作,以提高劳动生产率。
本机械手主要与数控车床(数控铣床,加工中心等)组合最终形成生产线,实现加工过程(上料、加工、下料)的自动化、无人化。
目前,我国的制造业正在迅速发展,越来越多的资金流向制造业,越来越多的厂商加入到制造业。
本设计能够应用到加工工厂车间,满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求,从而减轻工人劳动强度,节约加工辅助时间,提高生产效率和生产力。
1.3 国内外研究现状和趋势 目前,在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点,其研究的现状和大体趋势如下: A.机 械 结 构 向 模 块 化 、可 重 构 化 发 展 。
例 如 关 节 模 块 中 的 伺 服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。
工 B. 业 机 器 人 控 制 系 统 向 基 于 PC 机 的 开 放 型 控 制 器 方 向 发 展 ,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
C.机 器 人 中 的 传 感 器 作 用 日 益 重 要 ,除 采 用 传 统 的 位 置 、速 度 、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制;多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。
D. 关 节 式 、 侧 喷 式 、 顶 喷 式 、 龙 门 式 喷 涂 机 器 人 产 品 标 准 化 、通用化、模块化、系列化设计;柔性仿形喷涂机器人开发,柔性仿形复合机构开发,仿形伺服轴轨