基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案【独家优越课程毕业方案含仿真SW三维10张CAD图纸带任务书+开题报告】-jxsj92基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案【独家优越课程毕业方案含仿真SW三维10张CAD图纸带任务书+开题报告】-jxsj92

珍藏

压缩包内文档预览:(预览前4页/共37页)
充值置办-下载方案文档后,加 Q--1459919609 收费支付图纸摘要在当今年夜规模制功课中,企业为进步花费服从,包管产品德量,普遍注重花费过程的自动化水平,产业机械手作为自动化花费线上的重要成员,冉冉被企业所认同并采用。产业机械手的技艺水温跟应用水平在必定水平上回声了一个国产业业自动化的水平,现在,产业机械手重要担负着焊接、喷涂、搬运、取件以及堆垛等重复性而且休息强度极年夜的变乱,变乱措施普通采用示教再现的措施。本文将方案一台斜臂式机械手,其领有三个自由度,用于给注塑机掏出制品。本斜臂机械手机械机构包含,气动控制单元,电气控制单元,机械构造组成。气动单元供应能源。本文应用 SOLIDWORKS 软件对全部斜臂机械手整机举行三维建模,并导出二维工程图。关键词机械手,机械构造,气动控制单元,三维建模充值置办-下载方案文档后,加 Q--1459919609 收费支付图纸 iAbstractIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises to improve production efficiency, ensure product quality, the general importance of the production process automation, industrial machinery hand as an important member of automatic production line, gradually recognized and adopted by enterprises. Industrial machinery hand technique level and the application in a certain extent reflects a country s level of industrial automation, at present, the industry manipulator is mainly responsible for the welding, spraying, handling, pick-up and stacking, repetitive and labor-intensive work, working manner generally taken by way of teaching and playback. This paper is to design a oblique arm manipulator, which has three degrees of freedom, the finished product used to remove the for injection molding machine.The oblique arm manipulator mechanism comprises a pneumatic control unit, electric control unit, mechanical structure. Gas powered pneumatic unit. In this paper, three-dimensional modeling of the whole oblique arm robotic machine using the SOLIDWORKS software, and derive the two-dimensional engineering drawing.Keywords manipulator, mechanical structure, pneumatic control unit, 3D modeling充值置办-下载方案文档后,加 Q--1459919609 收费支付图纸 ii目录摘要 ..............................................................................................................................................iAbstract.......................................................................................................................................ii第一章 弁言 ...............................................................................................................................11.1 课题研讨的目的及意义 ...............................................................................................11.2 课题的研讨现状及开展趋向 ........................................................................................11.2.1 国内的研讨现状 ..................................................................................................11.2.2 海外研讨现状 ......................................................................................................21.2.3 开展趋向 .............................................................................................................31.3 机械手的组成跟分类 ...................................................................................................31.3.1 机械手的组成 ......................................................................................................31.3.2 机械手的分类 ......................................................................................................51.4 课题方案思绪 ...............................................................................................................61.5 课题方案构造 ...............................................................................................................6第二章 斜臂机械手的总体方案方案 .......................................................................................82.1 斜臂机械手的组成及各局部干系概述 ........................................................................82.2 斜臂机械手驱动方案的确认 .......................................................................................82.3 机械手基本方式的抉择 .............................................................................................82.3.1 直角坐标型机械手 ...........................................................................................82.3.2 圆柱坐标型机械手 ...........................................................................................92.3.3 极坐标型机械手 ...............................................................................................92.3.4 多关键关键机械手 ...................................................................................................92.4 总体方案订定 .............................................................................................................10第三章 斜臂机械手团体构造的方案谋略 ......................................................................123.1 X 轴引拨机构方案 ...................................................................................................123.1.1 引拔气缸参数算计 ...........................................................................................12充值置办-下载方案文档后,加 Q--1459919609 收费支付图纸 iii3.2 Z 轴气缸的方案 .......................................................................................................133.3 夹持构造的方案 .........................................................................................................143.3.1 夹紧力算计 .......................................................................................................143.3.2 驱能源算计 .....................................................................................................153.3.3 气缸驱能源算计 ...............................................................................................153.3.4 选用夹持器气缸 ...............................................................................................163.3.5 手爪的夹持倾向及剖析 ...................................................................................163.3.6 楔块等尺寸的确定 ...........................................................................................183.3.7 原料及衔接件抉择 ...........................................................................................214.1 Solidworks 软件简介 ..................................................................................................224.2 整机建模 .....................................................................................................................244.2.1 轴三维建模的组成 ............................................................................................244.2.2 年夜臂的三维建模组成 .......................................................................................244.2.3 其他整机的三维模子外型 ................................................................................254.3 整机装配 ......................................................................................................................264.4 三维向二维的转换 ......................................................................................................28第五章 论断 .............................................................................................................................315.1 本方案所取得的结果 .................................................................................................315.2 技艺猜测 .....................................................................................................................31参考文献 ...................................................................................................................................32申谢 ...........................................................................................................................................33 0第一章 弁言1.1 课题研讨的目的及意义跟着产业自动化水平的进步,产业现场的许多易燃、易爆等高危及重体力休息场所必将由机械手所交流。这一方面可以减轻工人的休息强度,另一方面可以年夜年夜进步休息花费率。经过本课题,让门生在毕业方案过程中综合年夜学所学根底内情课程及专业课程,造就门生综合应用所学常识跟技艺去剖析跟处置普通工程技艺标题的技艺;进一步造就门生剖析标题、发明性地谋划实践标题的技艺。本课题中斜臂机械手系统重要采用气压驱动。1.2 课题的研讨现状及开展趋向1.2.1 国内的研讨现状产业机械手最早应用在汽车制作产业,常用于焊接、喷漆、高低料跟搬运。产业机械手延伸跟扩展了人的 伯仲跟年夜脑效果,它可改换人从事损伤、有害、有毒、高温跟高温等恶劣状况中变乱交流人实现繁重、单调重清醒息,进步休息花费率,包管产品德量。现在重要应用与制功课中,非分特别是电器制作、汽车制作、塑料加工、通用机械制作及金属加工等产业。产业机械手与数控加工中央,自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制作系统跟算计机集成制作系统,实现花费自动化。跟开花费的开展,效果跟功用的不停改良跟进步,机械手的应用规模日益扩展。我国产业机械手的研讨与开拓始于 20 世纪 70 年月。1972 年我国第一台机械手开拓于上海,随之世界各省都末尾研制跟应用机械手。从第七个五年谋划(1986-1990)末尾,我国政府将产业机械手的开展介入其中,而且为此名目投入大批的资金,研讨开拓而且制作了一系列的产业机械手,有由北京机械自动化研讨所方案制作的喷涂机械手,广州机床研讨所跟北京机床研讨所互助方案制作的点焊机械手,年夜连机床研讨所方案制作的氩弧焊机械手,沈阳产业年夜学方案制作的装卸载机械手等等。这些机械手的控制器,都是由中国迷信院沈阳自动化研讨所跟北京科技年夜学机械手研讨所开拓的,同时一系列的机械手关键部件也被开拓出来,如机械手公用轴承,减震齿轮,直流伺服电机,编码器,DCPWM 等等。我国的产业机械手开展重假如冉冉扩展其应用规模。在应用专业机械手的同时,响应的开展通用机械手,研制出示教式机械手、算计机控制机械手跟组合式机械手等。可以将机械 1手各运动构件,如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构,方案成模范的通用机构,以便依据差异的功课央求,选用不用的模范机构,组装成各种用途的机械手,即便于方案制作,又便于跟换工件,扩展了应用规模。现在海外机械手重要用于机床加工、锻造。热处置处分等方面,数目、种类、功用方面都不能满足产业花费开展的需求。所以,在海外重假如冉冉扩展应用规模,重点开展锻造、热处置处分方面的机械手,以减轻休息强度,改良功课前提,在应用专业机械手的同时,响应的开展通用机械手,有前提的要研制示教式机械手、算计机控制机械手跟组合机械手等。同时要进步速度,淘汰攻击,精确定位,以便更好的发挥机械手的感化。别的还应年夜肆研讨伺服型、记忆再现型,以及存在触觉、视觉等功用的机械手,并思索与算计机连用,冉冉成为全部机械制作系统中的一个基本单元。1.2.2 海外研讨现状海外机械手在机械制作行业中应用较多,开展也很快。现在重要用于机床、横锻压力机的高低料,以及点焊、喷漆等功课,它可依据事先指定的功课措施来实现规则的支配。海外机械手的开展趋向是年夜肆研制存在某种智能的机械手。使它存在必定的传感技艺,能回声外界前提的变革,作响应的变卦。如 产生少许缺陷时间,即能改正并自行检测,重点是研讨视觉效果跟触觉效果。现在曾经取得必定的结果。1962 年,美国团结控制公司在上述方案的根底内情上,又试制成一台数控示教再现型机械手。运动系统仿制坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩,用液压驱动;控制系统用磁鼓做贮存装配。不少球面坐标式机械手就是在这个根底内情上开展起来的;同年该公司跟普曼公司兼并成为万能制动公司,特地临盆产业机械手。1962 年美国机械锻造公司也实行乐成一种叫Versatran 机械手,原意是灵活搬运,可做点位跟轨迹控制该机械手的中央立柱可以回转、升降、伸缩,采用液压驱动,控制系统也是示教再现型。虽然这 2 种机械手出现在六十年月初,但都是海外机械手开展的根底内情。从 60 年月前期起,喷漆、弧焊产业机械手接踵在花费中末尾应用。1978 年美国 Unimate 公司跟斯坦福年夜学、麻省理工学愿结研制出一种UnimationVic.arm 型产业机械手,装有小型电子算计机举行控制,用于装配功课。联邦德国呆板制功课是从 1970 岁终尾应用机械手,重要用于起重运输、焊接跟设备的高低料等功课联邦德国 Kuka 公司还花费一种点焊机械手,采用关键关键式结会谈措施控制;日本是产业机械手开展最快,应用国家最多的国家,自 1969 年从美国引进两种模范机械手后,末尾年夜肆从事机械手的研讨,现在以成为世界上产业机械手应用最多的国家之一。前苏联自六十年月末尾开展应用机械手,重要用于机械化、自动化措施较低、繁重单调、有害于安康的辅佐 2性变乱。1.2.3 开展趋向当代汽车制作工场的花费线,特别是重要工艺的焊接花费线,年夜多采用了气念头器手。车身在每个工序的移动;车身外壳被真空吸盘吸起跟放下,在指定工位的夹紧跟定位;点焊机焊头的快速接近、加速软着陆后的变压控制点焊,都采用了各种特别效果的气念头器手。如来日诰日下高端产业机械手均存在高精化,高速化,多轴化,轻量化等的开展趋向。定位精度可以满足微米及亚微米级央求,运行速度可以抵达 3M/S,良新产物可以抵达 6 轴,负载 2KG 的产物系统总重已冲破 100KG。更重要的是将机械手、柔性制作系统跟柔性制作单元互相团结,从而根底内情变卦现在机械制作系统的人工支配外形。同时,跟着机械手的小型化跟微型化,其应用规模将会冲破传统的机械规模,从而向着电子信息、生物技艺、性命迷信及航空航天等高端行业开展。1.3 机械手的组成跟分类1.3.1 机械手的组成机械手重要由实行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装配等所组成。一实行机构包含手部、技艺、手臂跟立柱等部件,有的还增设行走机构。1、手部即与物件接触的部件。因为与物件接触的方式差异,可分为夹持式跟吸附式手在本课题中咱们采用夹持式手部构造。夹持式手部由手指或手爪跟传力机构所组成。手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动方式有回转型僻静移型。回转型手指构造大约,制作随便,故应用较提高。平移型应用较少,其缘故缘故缘由是构造比照庞年夜,但平移型手指夹持圆形整机时,工件直径变革不影响其轴心的位置,是以适合夹持直径变革规模年夜的工件。手指构造取决于被抓取物件的外表外形、被抓部位是外廓或是内孔跟物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V 形面的跟曲面的手指有外夹式跟内撑式; 指数有双指式、多指式跟双手双指式等。而传力机构则经过手指孕育产生夹紧力来实现夹放物件的任务。传力机构型式较多经常用的有滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式跟重力式等。为了使机械手的通用性更强,把机械手的手部构造方案成可交流构造,当工件是棒料时,应用夹持式手部;当工件是板料时,应用气流负压式吸盘。2、技艺 3是衔接办部跟手臂的部件,并可用来调处被抓取物件的方位即姿态为了使机械手的通用性更强,把机械手的手部构造方案成可交流构造,当工件是棒料时,应用夹持式手部;当工件是板料时,应用气流负压式吸盘。3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、技艺的重要部件。手臂的感化是提议手指去抓取物件,并按预约央求将其搬运到指定的位置.产业机械手的手臂素日由驱入手臂运动的部件如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机会商凸轮机构等与驱动源如液压、气压或电机等相配合,以实现手臂的各种运动。依据抓取工件的央求,本机械手的手臂有四个自由度,即手臂的伸缩、阁下回转跟升降运动。手臂的回转跟升降运动是经过立柱来实现的,立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动由气缸来实现。4、立柱立柱是支承手臂的部件,立柱也可所以手臂的一局部,手臂的回转运动跟升降或俯仰运动均与立柱有亲密的联络。机械手的立柱因变乱需求,有意偶尔也可作横向移动,即称为可移式立柱。5、行走机构当产业机械手需求实现较远距离的支配,或扩展应用规模时,可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构,以实现产业机械手的整机运动。滚轮式布为有轨的跟无轨的两种。驱动滚轮运动则应别的增设机械传动装配。6、机座机座是机械手的根底内情局部,机械手实行机构的各部件跟驱动系统均安排于机座上,故起支持跟衔接的感化。二驱动系统驱动系统是驱动产业机械手实行机构运动的能源装配调理装配跟辅佐装配组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。控制系统是安排着产业机械手按规则的央求运动的系统。现在产业机械手的控制系统普通由措施控制系统跟电气定位或机械挡块定位系统组成。控制系统有电气控制跟射流控制两种,它安排着机械手按规则的措施运动,并记忆人们给予机械手的指令信息如举动次序递次、运动轨迹、运动速度实时间,同时按其控制系统的信息对实行机构收回指令,需求时可对机械手的举动举行监视,当举动有错误或产生阻碍时即收报答警旌旗灯号。 4三控制系统控制系统是安排着产业机械手按规则的央求运动的系统。现在产业机械手的控制系统普通由措施控制系统跟电气定位或机械挡块定位系统组成。控制系统有电气控制跟射流控制两种,它安排着机械手按规则的措施运动,并记忆人们给予机械手的指令信息如举动次序递次、运动轨迹、运动速度实时间,同时按其控制系统的信息对实行机构收回指令,需求时可对机械手的举动举行监视,当举动有错误或产生阻碍时即收报答警旌旗灯号。四位置检测装配控制机械手实行机构的运动位置,并随时将实行机构的实践位置回声给控制系统,并与设定的位置举行比照,然后经过控制系统举行调处,从而使实行机构以必定的精度抵达设定位置.1.3.2 机械手的分类产业机械手的种类许多,关于分类的标题,现在在海外尚无统一的分类规范,在此暂按应用规模、驱动措施跟控制系统等举行分类。一按用途分机械手可分为公用机械手跟通用机械手两种1、公用机械手它是隶属于主机的、存在硬朗措施而无自力控制系统的机械装配。公用机械手存在举动少、变乱器械单一、构造大约、应用巩固跟造价高级特征,适用于年夜量量的自动化花费的自动换刀机械手,如主念头床、自动线的上、下料机械手。2、通用机械手它是一种存在自力控制系统的、措施可变的、举动灵活多样的机械手。格功用规模内,其举动措施是可变的,经过调处可在差异场所应用,驱动系统跟控制系统是自力的。通用机械手的变乱规模年夜、定位精度高、通用性强,适用于不停变重花费种类的中小批量自动化的花费。通用机械手按其控订定位的措施差异可分为深化型跟伺服型两种深化型以“开一关”式控订定位,只能是点位控制可所以点位的,也可以实现连续轨控制;同时还可分为伺服型跟普通型的机械手,伺服型存在伺服系统定位控制系统,普通的伺服型通用机械手属于数控模范。二按驱动措施分1、液压传念头器手是以液压的压力来驱动实行机构运动的机械手。其重要特征是抓重可达几百公斤以上、传动平稳、构造紧凑、举动敏锐。但对密封装配央求严厉,否则油的走漏对机械手的变乱功用有很年夜的影响,且不宜在高温、高温下变乱。若机械手采用电液伺服 5驱动系统,可实现连续轨迹控制,使机械手的通用性扩展,然则电液伺服阀的制作精度高,油液过滤央求严厉,资本高。2、气压传念头器手是以压缩气氛的压力来驱动实行机构运动的机械手。其重要特征是介质李源极为便当,输入力小,气动举动矫捷,构造大约,资本低。然则,因为气氛存在可压缩的特征,变乱速度的摇动性较差,攻击年夜,而且气源压力较低,抓重普通在 30 公斤以下,在异常抓重前提下它比液压机械手的构造年夜,所以适用于高速、轻载、高温跟粉尘年夜的状况中举行变乱。3、机械传念头器手即由机械传念头构如凸轮、连杆、齿轮跟齿条、间歇机构等驱动的机械手。它是一种隶属于变乱主机的公用机械手,其能源是由变乱机械转达的。它的重要特征是运动准确巩固,用于变乱主机的上、下料。举动频率年夜,但构造较年夜,举动措施不可变。4、电力传念头器手即有特别构造的感到电念头、直线电机或功率步进电机直接驱动实行机构运动的械手,因为不用要中央的转换机构,故机械构造大约。其中直线电机机械手的运动速度快跟行程长,保护跟应用便当。词攀类机械手现在还未几未几,但有开展前程。三按控制措施分1、点位控制它的运动为空间点到点之间的移动,只能控制运动过程中几个点的位置,不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多,则必定增加电气控制系统的庞年夜性。现在应用的公用跟通用产业机械手均属于词攀类。2、连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线,其特征是设定点为无量的,全部移动过程处于控制之下,可以实现平稳跟准确的运动,而且应用规模广,但电气控制系统庞年夜。这类产业机械手普通采用小型算计机举行控制。1.4 课题方案思绪1)参考全部与机械手产物相干数据,了解全部斜臂机械手的整机系统的组成。2)斜臂机械手整机方案的确认。3)斜臂机械手整机的方案谋略,并对重要零部件举行方案校核。4)斜臂机械手整机三维建模。1.5 课题方案构造本文以斜臂机械手名目作为应用配景,对其机械构造举行了研讨。全文共分为五章,各章的重要内容如下 6第一章媒介局部,重要引见斜臂机械手的研讨现状跟课题研讨的目的及意义;第二章对全部斜臂机械手的整机方案举行确认,包含传动系统,驱动系统等确认。第三章实现全部斜臂机械手的方案谋略;第四章对斜臂机械手举行三维建模;第五章总结了全文的研讨变乱,给出了存在的标题跟进一步研讨的倾向。 7第二章 斜臂机械手的总体方案方案2.1 斜臂机械手的组成及各局部干系概述斜臂机械手重要由机械系统实行系统、驱动系统、控制系统组成。实行系统实行系统是斜臂机械手实现变乱的部件。驱动系统为实行系统各部件供应能源,并驱动其能源的装配。常用的无机械传动、液压传动、气压传动跟电传动。控制系统经过对驱动系统的控制,使实行系统依据规则的央求举行变乱,当产生错误或阻碍时收报答警旌旗灯号。2.2 斜臂机械手驱动方案的确认现在机械设备的重要驱动方式有三年夜类液压驱动、气动驱动跟电机驱动。液压驱动存在输入功率年夜、控制精度高、可无级调速,回声敏锐,可实现连续轨迹控制等益处。然则液压传动有较多的能量丧掉走漏丧掉、压力丧掉等,传动服从相对低。液压传动需求配套设备如液压站、各种液压控制阀等,它适用于重载、低速驱动,资本高,体历年夜。并不当帖。气动驱动功率/质量比年夜,体积小,构造紧凑,密封标题较小,资本低。契合本文需求。电机驱动与气动驱动跟液压驱动比拟,存在能精确定位,回声敏锐,可实现高速、高精度的连续轨迹控制,伺服性好等益处;单关于本机械手来说,构造相对庞年夜,央求精度较高,不契合本文央求。2.3 机械手基本方式的抉择稀有的产业机械手依据手臂的举动外形,按坐标方式年夜致可以分为以下 4 种,如图 2-1所示(1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手;(3)极坐标型机械手;4多关键关键型机械手。2.3.1 直角坐标型机械手 直角坐标型机械手,它在 x,y,z 轴上的运动是自力的,3 个关键关键都是移动关键关键,关键关键轴线互相垂直,它重要用于花费设备的高低料,也可用于高精度的装卸跟检测跟功课。这种方式的重要特征是1在三个直线倾向上移动,运动随便想象。 82算计比照便当。3因为可以两头支持,关于给定的构造长度,其刚性最年夜。4央求保管较年夜的移动空间,占用空间较年夜。5央求有较年夜的平面安排地域。6滑动部件外表的密封较艰辛,随便被污染。2.3.2 圆柱坐标型机械手圆柱坐标型机械手,R、θ 跟 x 为坐标系的三个坐标,其中 R 是手臂的径向长度,θ是手臂的角位置,x 是垂直倾向上手臂的位置。这种方式的重要特征是1随便想象跟算计。2可以伸入形腔式呆板外部。3空间定位比照直不雅。4直线驱动局部难以密封、防尘及防备堕落物资。5手臂端部可以抵达的空间受限制,不能抵达接近立柱或空中的空间。2.3.3 极坐标型机械手 极坐标型机械手又称为球坐标机械手,R,θ 跟 β 为坐标系的坐标。其中 θ 是绕手臂支持底座垂直轴的迁移转变角,β 是手臂在铅垂面内的的摆动角。这种机械手运动所组成的轨迹外表是半球面。其特征是1在中央支架临近的变乱规模较年夜。2两个迁移转变驱动装配随便密封。3突围变乱空间较年夜。4坐标系较庞年夜,较难想象跟控制。5直线驱动装配仍存在密封标题。6存在变乱逝世区。2.3.4 多关键关键机械手 多关键关键机械手,它是以其各相邻运动部件之间的相对角位移作为坐标系的。θ、α 跟φ 为坐标系的坐标,其中 θ 是绕底座铅垂轴的转角,φ 是过底座的水平线与第一臂之间的夹角,α 是第二臂相关于第一臂的转角。这种机械手手臂可以抵达球形体积内绝年夜局部位置,所能抵达地域的外形取决于两个臂的长度比例。其特征是1举动较灵活,变乱空间年夜。 92 关键关键驱动处随便密封防尘。3变乱前提央求低,可在水下等状况中变乱。4 妥当于电念头驱动。5运动不可思媾跟控制,算计量较年夜。6不适于液压驱动。 θ直角坐标型 圆柱坐标型β θ αφ θ极坐标型 多关键关键型图 2-1 产业机械手基本构造方式本课题央求机械手为直角坐标型.2.4 总体方案订定 因为本机械手变乱规模不年夜年夜,位置精度央求不高。思索本机械手变乱央求的特别状况,本方案采用三自由度的机械手自由度具体分配如下1)手臂回转自由度。拟采用气缸达来实现,气缸提议角度抉择架实现回转运动。其行 10程角度靠挡块跟限位行程开关来调处。3)手臂伸缩自由度。因为气缸的体积小,质量轻,是以在呆板人手臂构造中应用较多。方案中拟采用单活塞杆气缸缸来实现,其伸缩行程年夜小靠挡块跟限位行程开关来调处。4)X 轴伸缩自由度。拟采用气缸来实现。其行程角度靠挡块跟限位行程开关来调处。 11第三章 斜臂机械手团体构造的方案谋略3.1 X 轴引拨机构方案X 轴倾向参数如下(1)伸缩长度250mm;(2)双方向伸缩时间1~2S;(3)定位倾向要有定位措施,定位倾向小于 2mm;(4)前端安排机械臂衔接块,伸缩止境无刚性攻击;3.1.1 引拔气缸参数算计预选气缸的缸径及缸桶壁厚依据气缸的负载外形,确定气缸的轴向负载力 F。取 μ0.2 FμW0.2*30060(N) (3-1) 【6】依据负载的运动外形,预选气缸的负载率 η。取 η50依据气源供气前提,确定气缸的应用压力 p。p 应小于减压阀进口压力的 85。已知 F,η 跟 p,对双感化气缸,预选杆径与缸径之比 d/D0.30.4,由式(3-2)至式(3-4) ,便可选定缸径 D,缸径 D 的尺寸应规范化.(3-2) 【6】 MPa490?(3-3) 【6】pF2?3-4 【6】10???解得 D≈17.66 思索到气缸的行程比照长缸径 D 取 18mm。缸桶壁厚可依据薄壁筒的算计公式算计3-4 【6】05.][2cmpDb???式中D为缸筒内径cm,P为缸筒遭遇的最年夜气压力MPa,[σ]为缸筒原料的需用应力(MPa) 。缸筒壁厚的实践取值,关于普通用途气缸约取算计值的 7 倍,再圆整到规范管材尺寸, 12这里 b 取 2mm。预选气缸行程依据气缸的支配距离及传念头构的行程比预选气缸行程为 350mm。验算缓冲技艺依据气缸的运动外形是输入拉力、负载率 η50、气缸的行程L350mm 跟气缸的举动时间 t1.5s,由气入手册 P293 图 9-7 可查得气缸的理想基准速度700.由表 9-20,可查得气缸的最年夜速度 与理想基准速度 之比 a 值为 0.9,从而求的0u maxu0u气缸的最年夜速度 630。maxu查得气缸的负载质量 M 跟最年夜速度 的交点在预选气缸缸径的缓冲曲线之下,表现max负载运动的动能 小于气缸允许吸取的最年夜能量,所以该预选缸径的缓冲技艺满足要2max1u求。算计气缸的气氛消耗量该气缸的气氛消耗量为 min/1902.0157.2LpNldLDqca ???3.2 Z 轴气缸的方案方案参数(1)横行长度650mm;(2)双方向伸缩时间3.5~4.5S;(3)定位倾向要有定位措施,定位倾向小于 2mm;(4)缸体与引拔衔接推进引拔阁下移动,伸缩止境无刚性攻击;本次横进气缸预选不锈钢迷你缸依据导向精度、最年夜允许负载跟最年夜允许力矩选用无杆气缸的系列跟缸径。最年夜允许负载跟最年夜允许力矩与导向型式、受力姿态、活塞运动跟缸径有关。因为思索气缸不能遭遇年夜的汇合载荷,故在气缸两侧设立 2 个导轨交流气缸遭遇机械臂的质量,故气缸的遭遇载荷不予虑。因为横进系统的额外最年夜行程为 650mm,负载为 80N预选气缸缸径为 20mm,因为气缸的变乱压力为 0.49MPa,本气缸的理想输入力为 220N,满足系统央求。 133.3 夹持构造的方案夹持器方案的基本央求(1)应存在妥当的夹紧力跟驱能源;(2)手指应存在必定的开闭规模;(3)应包督工件在手指内的夹持精度;(4)央求构造紧凑,重量轻,服从高;(5)招思索通用性跟特别央求。方案参数及央求(1)采用手指式夹持器,实行举动为放松放松;(2)所要放松的工件直径为 80mm 放松时的两抓的最年夜距离为 110-120mm/s , 1s 放松,夹持速度 20mm/s;(3)工件的材质为 2kg;(4)夹持器有充分的夹持力;(5)夹持器靠法兰联接在手臂上。由气缸供应能源。3.3.1 夹紧力算计手指夹在工件上的夹紧力是方案手部的重要依据,必需对其年夜小、倾向、感化点举行剖析、算计。普通来说,夹紧力必需克制工件的重力所孕育产生的静载荷(惯性力或惯性力矩)以使工件坚持巩固的夹紧外形。手指对工件的夹紧力可按下列公式算计(3-5) 【4】GKFN321?式中僻静系数,由机械手的工艺及方案央求确定,素日取 1.22.0,取 1.5;1K工件状况系数,重要思索惯性力的影响, 算计最年夜加速度,得掉变乱状况系数2, ,a 为呆板人搬运工件过程的加速度或加速度的相对值02.18.9/???ga(m/s) ;方位系数,依据手指与工件外形以及手指与工件位置差异举行选定,3K手指与工件位置手指垂直安排 工件水平安排;手指与工件外形 型指端夹持圆柱型工件,V 14, 为摩擦系数, 为 型手指半角,此处年夜致算计 , fK?sin5.03?f?V43?KG被抓取工件的重量求得夹紧力 , ,取整为 120N。NF NMgK85.17.9240.15321 ????3.3.2 驱能源算计依据驱能源跟夹紧力之间的干系式(3-6) 【4】 abFCNsin2?式中c滚子至销轴之间的距离;b爪至销轴之间的距离;楔块的倾斜角a可得 ,得出 F 为理想算计值,实践采用65.83341sin862034sin2?????bFN的气缸驱能源 要年夜于理想算计值,思索手爪的机械服从 ,普通取 0.8~0.9,此处取 ?0.88,则,取073.958.63 ???FNF96?3.3.3 气缸驱能源算计方案方案中压缩弹簧使爪牙张开,故为常开式夹紧装配,气缸为单感化缸,供应推力( 3-7) 【4】pDF24??推式中 活塞直径D活塞杆直径d驱动压力,p,变乱压力 P0.49MPa F?推据公式算计可得气缸内径 mpD798.154.0364 ???依据气动方案手册,圆整后取 D16mm。活塞行程,当抓取 80mm 工件时,即手爪从张开 120mm 减小到 80mm,楔快向前移动大约 1540mm。取气缸行程 S40mm。3.3.4 选用夹持器气缸长沙华德液压气动无限公司所花费的 QCG 薄型气缸 QGD16-40 恰好满足前提,所以拔取这个气缸。3.3.5 手爪的夹持倾向及剖析机械手能否准确夹持工件,把工件送到指定位置,不但取决于机械手定位精度(由臂部跟腕部等运动部件确定) ,而且也与手指的夹持倾向年夜小有关。非分特别是在多种类的中、小批量花费中,为了顺应工件尺寸在必定规模内变革,抑止孕育产生手指夹持的定位倾向,需求细致选用公允的手部构造参数,见图 3-1,从而使夹持倾向控制在较小的规模内。在机械加工中,素日状况使手爪的夹持倾向不逾越跨过 ,手部的最终倾向取决与手部装配加工精度跟控制1m?系统赔偿技艺。R1,R2---工件半径 C1C2?图 3-1 夹持倾向图工件直径为 80mm,尺寸缺陷 ,则 , , 。5m?ax42.5Rm?in37.5Rm?40epR?本方案为楔块杠杆式回转型夹持器,属于两支点回转型手指夹持,如图 3-2 16图 3-2 楔块杠杆式夹持器若把工件轴心位置 C 到手爪两支点连线的垂直距离 CD 以 X 表现,依据若干干系有22cossininABABRXlla??????简化为 2221iill?该方程为双曲线方程,如图 3-3图 3-3 工件半径与夹持倾向 干系曲线?由上图得,当工件半径为 时,X 取最小值 ,又从上式可以求出0RminX,素日取 ,0sincoABRl???21???minsABl?若工件的半径 变革到 时,X 值的最年夜变革量,即为夹持倾向,用 表现。maxi ?在方案中,盼望按给定的 跟 来确定手爪各局部尺寸,为了淘汰夹持倾向,一方axRin面可加长手指长度,但手指过长,使其构造增年夜;另一方面可拔取契合的偏转角 ,使夹持? 17倾向最小,这时的偏转角称为最佳偏转角。只要当工件的平均半径 取为 时,夹持倾向epR0最小。此时最佳偏转角的抉择关于两支点回转型手爪(特别当 a 值较年夜时) ,偏转角 的年夜?小不易按夹持倾向最小的前提确定,重要思索何等极易出现在抓取半径较小时,两手爪的跟 边平行,抓不着工件。为抑止上述状况,素日按手爪抓取工件的平均半径 ,以BE epR为前提确定两支点回转型手爪的偏转角 ,即下式90CD??? ?1cos[]inepABRal????其中 , , 型钳的夹角2am86ABlV210??代入得出 10cos[45]6.7in8? ??则 0sin86cs.1.02ABRl m???????则 ,此时定位倾向为 跟 中的最年夜值。minax?1?222 2maxin1cossinsiABABABRllla???????2222minin islll??区分代入得,10.56?20.148??所以, ,夹持倾向满足方案央求。.?由以上各值可得 2221sincosin5.924sinABABXRllam????????取值为 。56m3.3.6 楔块等尺寸的确定楔块出来杠杆手指时的力剖析如下 18图 3-4 楔块出来手爪受力图上图 3-4 中斜楔角, < 时有增力感化;??30?滚子与斜楔面间当量摩擦角, , 为滚子与转轴间的摩擦角, 2? 22tantandD???为转轴直径, 为滚子外径, , 为滚子与转轴间摩擦系数; dDtf支点 至斜面垂线与杠杆的夹角;?O杠杆驱动端杆长;l杠杆夹紧端杆长; 杠杆传念头器服从?斜楔的传动服从斜楔的传动服从 可由下式表现? 2sin??? 22tantdD??杠杆传念头器服从 取 0.834, 取 0.1, 取 0.5,则可得 , ?2t ?14.036?,取整得 。 290?????14?举动规模剖析阴影局部杠杆手指的举动规模,即 ,见图 3-5 29???? 19图 3-5 举动规模剖析图假如 ,则楔面临杠杆感化力沿杆身倾向,夹紧力为零,且为不摇动外形,所以 2???必需年夜于 。别的,当 时,杠杆与斜面平行,呈直线接触,且与回转支点在构造上 90???干预干预,即为手指举动的理想极限位置。斜楔驱动行程与手指开闭规模当斜楔从松开位置向下移动至夹紧位置时,沿两斜面临称中央线倾向的驱动行程为 L,此时对应的杠杆手指由 位置转到 位置,其驱动行程可用1?2?下式表现 1212coscosinilll???????杠杆手指夹紧端沿夹紧力倾向的位移为 12[ss]l?????素日外形下, 在 阁下规模内, 则由手指需求的开闭规模来确定。由给定条2?90???件可知最年夜 为 55-60mm,最小设定为 30mm.即 。已知 ,可得s?30560s???14???,有图 3-6 干系29076??????图 3-6 楔块尺寸表现图 20可知楔块下边为 60mm,支点 O 距中央线 30mm,且有 ,解得 30tgl??? 120l??与 的确定斜楔传动比 可由下式表现l i sinlL?????可知 必准时, 愈年夜, 愈年夜,且杠杆手指的转角 在 规模内增年夜时,传动比? li ?90??减小,即斜楔等速进步,杠杆手指转速冉冉减小,则由 分配距离为 , 12l??50l?。 70l?确定 由前式得1?630s???, ,取 。17[cos4cos7614??????150.623???150???确定 为沿斜面临称中央线倾向的驱动行程,有图 3-7 中干系L图 3-7 L 对中央线的驱动方程的表现图,取 ,则楔块上边长为 18.686,取 19mm.50cos7682.50in14L?????? 83?3.3.7 原料及衔接件抉择V 型指与夹持器衔接选用圆柱销 /19.GBT,d6mm, 需应用 2 个。杠杆手指中央与外壳衔接选用圆柱销 /19.GBT,d6mm, 需应用 2 个。滚子与手指衔接选用圆柱销/19.GBT, d4mm, 需应用 2 个。以上原料均为钢,无淬火跟外表处置处分销两头均打直径1.2mm 的圆孔,用 GB/T91 1.2X8 的启齿销衔接。楔块与活塞杆铰链团结。 21第四章 斜臂机械手三维外型的方案4.1 Solidworks 软件简介首先我要对 Solidworks 举行引见一下,它是一种先辈的,智能化的参变量式 CAD 方案软件,在业界被称为“3D 机械方案方案的争先者 ”,易学易用,界面友好,效果强盛,在机械制图跟构造方案规模,控制跟应用 Solidworks 曾经成为最基本的技艺之一。与传统的 2D 机械制图比拟,参变量式 CAD 方案软件存在许多优越性,是当代机械制图方案软件的主流跟开展倾向。传统的 CAD 方案素日是依据必定的比例干系,从注重,侧视,瞻仰等角度,依据投影,透视结果冉冉绘出所需求的各个单元,然后标注响应尺寸,这就央求制图跟看图人员都必需存在优秀的绘图跟三维空间想象技艺。如
编号:20171029190521241    模范:共享资本    年夜小:23.05MB    格式:ZIP    上传时间:2017-10-29
  
180
关 键 词:
基于 soidworks 斜臂式 机械手 方案 斜臂式机械手 课程 毕业方案
资本描写:

基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案【独家优越课程毕业方案含仿真SW三维10张CAD图纸带任务书+开题报告】-jxsj92

【年夜要如下】【需求咨询置办全套方案请加QQ1459919609】

A0装配图.DWG

A1高低座.DWG

A1年夜臂.DWG

A1底座.DWG

A2引拔封板.DWG

A2改动角度架.DWG

A2电气道理图.dwg

A3改动轴.DWG

A3正臂引拔气缸硬朗板.DWG

A4缓冲器撞块.DWG

SOLIDWORKS三维斜壁机械手

基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案任务书.doc

基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案开题报告.doc

基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案仿单.doc

文件清单.txt

斜壁机械手.avi

斜壁机械手1.avi

基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案

摘要

在当今年夜规模制功课中,企业为进步花费服从,包管产品德量,普遍注重花费过程的自动化水平,产业机械手作为自动化花费线上的重要成员,冉冉被企业所认同并采用。产业机械手的技艺水温跟应用水平在必定水平上回声了一个国产业业自动化的水平,现在,产业机械手重要担负着焊接、喷涂、搬运、取件以及堆垛等重复性而且休息强度极年夜的变乱,变乱措施普通采用示教再现的措施。本文将方案一台斜臂式机械手,其领有三个自由度,用于给注塑机掏出制品。

本斜臂机械手机械机构包含,气动控制单元,电气控制单元,机械构造组成。气动单元供应能源。本文应用SOLIDWORKS软件对全部斜臂机械手整机举行三维建模,并导出二维工程图。

关键词:机械手,机械构造,气动控制单元,三维建模

Abstract

In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises to improve production efficiency, ensure product quality, the general importance of the production process automation, industrial machinery hand as an important member of automatic production line, gradually recognized and adopted by enterprises. Industrial machinery hand technique level and the application in a certain extent reflects a country's level of industrial automation, at present, the industry manipulator is mainly responsible for the welding, spraying, handling, pick-up and stacking, repetitive and labor-intensive work, working manner generally taken by way of teaching and playback. This paper is to design a oblique arm manipulator, which has three degrees of freedom, the finished product used to remove the for injection molding machine.

The oblique arm manipulator mechanism comprises a pneumatic control unit, electric control unit, mechanical structure. Gas powered pneumatic unit. In this paper, three-dimensional modeling of the whole oblique arm robotic machine using the SOLIDWORKS software, and derive the two-dimensional engineering drawing.

Keywords: manipulator, mechanical structure, pneumatic control unit, 3D modeling

目录

摘要i

Abstractii

第一章 弁言1

1.1 课题研讨的目的及意义1

1.2课题的研讨现状及开展趋向1

1.2.1国内的研讨现状1

1.2.2海外研讨现状2

1.2.3 开展趋向3

1.3 机械手的组成跟分类3

1.3.1机械手的组成3

1.3.2机械手的分类5

1.4 课题方案思绪6

1.5 课题方案构造6

第二章 斜臂机械手的总体方案方案8

2.1斜臂机械手的组成及各局部干系概述8

2.2 斜臂机械手驱动方案的确认8

2.3  机械手基本方式的抉择8

2.3.1  直角坐标型机械手8

2.3.2  圆柱坐标型机械手9

2.3.3  极坐标型机械手9

2.3.4  多关键关键机械手9

2.4 总体方案订定10

第三章 斜臂机械手团体构造的方案谋略12

3.1  X轴引拨机构方案12

3.1.1 引拔气缸参数算计12

3.2  Z轴气缸的方案13

3.3 夹持构造的方案14

3.3.1 夹紧力算计14

3.3.2  驱能源算计15

3.3.3 气缸驱能源算计15

3.3.4 选用夹持器气缸16

3.3.5 手爪的夹持倾向及剖析16

3.3.6 楔块等尺寸的确定18

3.3.7 原料及衔接件抉择21

4.1 Solidworks软件简介22

4.2 整机建模24

4.2.1轴三维建模的组成24

4.2.2 年夜臂的三维建模组成24

4.2.3其他整机的三维模子外型25

4.3整机装配26

4.4三维向二维的转换28

第五章 论断31

5.1 本方案所取得的结果31

5.2 技艺猜测31

参考文献32

申谢33



  通宝tb888网全部资本均是用户自行上传分享,仅供网友进修交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:基于SOIDWORKS的斜臂式机械手方案【独家优越课程毕业方案含仿真SW三维10张CAD图纸带任务书+开题报告】-jxsj92
链接所在:/p-6041380.html

今后资本信息

4.0
 
(2人评估)
不雅赏:669次
[email protected]AV女优*9609上传于2017-10-29

官方联络措施

网站客服      侵权赞誉
客服手机:17625900360   
2:不支持迅雷下载,请应用不雅赏器下载   
3:不支持QQ不雅赏器下载,请用其他不雅赏器   
4:下载后的文档跟图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更了了   

佳构引荐

相干阅读

关于咱们 - 网站声明 - 网站地图 - 资本地图 - 友谊链接 - 网站客服 - 联络咱们

网站客服QQ:2846424093    通宝tb888上传用户QQ群:460291265   

[email protected] 2016-2018  beatahowe.com 网站版权全部   

备案号:苏ICP备12009002号-5