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簡介：1真空吸盤式氣動機械手的設計畢業(yè)論文真空吸盤式氣動機械手的設計畢業(yè)論文一緒論（一（一）氣壓傳動技術的研究發(fā)展動向隨著科學技術的不斷進步，目前氣壓技術正向著高壓、高速、大功率、高效、高度集成化的方向發(fā)展。雖然氣壓傳動技術方便簡潔，但是氣壓傳動中存在著一些亟待解決的問題，如氣壓系統(tǒng)工作時的穩(wěn)定性、工作介質的泄漏、氣壓沖擊對設備可靠性的影響等等，這些問題都是氣壓傳動技術需要研究和解決的。任何技術的改革和創(chuàng)新，都必須以穩(wěn)定、可靠的工作為前提，這樣才具有它的實際意義。（二）氣壓傳動技術的應用機械制造業(yè)，其中包括機械加工生產線上工件的裝夾及搬送，鑄造生產線上的造型、搗固、合箱等。在汽車制造中，汽車自動化生產線、車體部件自動搬運與固定、自動焊接等。電子IC及電器行業(yè)，如用于硅片的搬運，元器件的插裝與錫焊，家用電器的組裝等。石油、化工業(yè)用管道輸送介質的自動化流程絕大多數(shù)采用氣動控制，如石油提煉加工、氣體加工、化肥生產等。輕工食品包裝業(yè)，其中包括各種半自動或全自動包裝生產線，例如酒類、油類、煤氣罐裝，各種食品的包裝等。機器人，例如裝配機器人，噴漆機器人，搬運機器人以及爬墻、焊接機器人等。其它，如車輛剎車裝置，車門開閉裝置，顆粒物質的篩選，魚雷導彈自動控制裝置等。目前各種氣動工具的廣泛使用，也是氣動技術應用的一個組成部分。（三）氣壓傳動的特點氣壓傳動的優(yōu)點以空氣為工作介質，工作介質獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，與液壓傳動相比不必設置回收的油箱和管道；因空氣的粘度很?。s為液壓油動力粘度的萬分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣嚴重污染環(huán)境；與液壓傳動相比，氣壓傳動動作迅3足基本要求，即手臂的伸縮、左右旋轉、升降（或俯仰）運動。手臂的各種運動通常用驅動機構（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動機構來實現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動載荷，而且自身運動較為多，受力復雜。因此，它的結構、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影響機械手的工作性能。（4）行走機構有的工業(yè)機械手帶有行走機構，我國的正處于仿真階段。驅動機構是工業(yè)機械手的重要組成部分。根據(jù)動力源的不同,工業(yè)機械手的驅動機構大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅動等四類。采用氣壓機構驅動機械手,結構簡單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便、可獲得較大的輸出功率、氣體不可壓縮，壓力、流量易于控制，反應靈敏、控位精確等優(yōu)秀特點。3控制系統(tǒng)分類在機械手的控制上，有點動控制和連續(xù)控制兩種方式。大多數(shù)用插銷板進行點位控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計算機控制，采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的是坐標位置，并注意其加速度特性。（五）本課題設計的主要內容本設計課題名稱為真空吸盤式氣動機械手的設計，設計一套真空吸盤式氣動機械手，它采用圓柱坐標型的運動形式，氣壓傳動，PLC系統(tǒng)控制。功能原理先進，動作可靠，結構合理，安全經(jīng)濟，滿足生產要求。性能特點機械手的動作循環(huán)（工件平放）真空吸盤吸取工件大臂上升大臂回轉手臂延伸真空吸盤放下工件手臂收縮大臂反轉大臂下降。主要技術參數(shù)吸持力2KG；自由度數(shù)為3；運動形式為圓柱坐標；手臂伸縮行程范圍0300MM，手臂升降行程范圍0200MM；手臂回轉行程范圍0180o；定位方式為定位塊；控制方式為點位式、PLC控制；驅動方式為氣壓傳動系統(tǒng)。（六）設計的基本思路、方案分析、理解設計任務書的要求→查閱相關資料→初步擬訂設計方案→設計方案對比并確定最佳方案→參數(shù)的設計計算→裝配圖草圖→零件設計→零件草圖→繪制裝配圖→繪制零件圖→編寫設計說明書

簡介：液壓機械手手臂設計0學校學士學位論文液壓機械手臂設計姓名名學號號指導教師液壓機械手手臂設計2姓名名學號號指導教師學院專業(yè)業(yè)完成日期年月日摘要機械手手臂的作用是連接機械手手腕、帶動帶動機械手手指去抓取物件，并按程序要求將其搬運到空間指定的位置，機械手手臂廣泛的應用在工業(yè)制造中，對提高工作效率和自動化水平具有重要意義。本文介紹了機械手手臂的功能、機械手手臂的組成、結構及其分類，其驅動方式、控制方式及其國內外發(fā)展狀況。并對機械手手臂進行了總體方案設計，確定了機械手手臂自由度及其坐標形式，確定了機械手手臂的重要技術參數(shù)等。同時，計算出機械手手臂升降液壓缸驅動力和手臂回轉液壓缸驅動力矩并且確定液壓缸的重要參數(shù)。設計出了機械手手臂的液動系統(tǒng)，繪制了機械手手臂液動系統(tǒng)工作原理圖。利用可編程序控制器對機械手手臂進行控制，根據(jù)機械手的工作流程制定了可編程序控制器的控制方案，畫出了機械手手臂梯形圖，并編制了可編程序控制器的控制程序。

簡介：畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文）題目氣動機械手的設計氣動機械手的設計學生姓名學號學部（系）專業(yè)年級指導教師職稱或學位年月日2第六章機械手的PLC控制設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2761可編程序控制器的選擇及工作過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27611可編程序控制器的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27612可編程序控制器的工作過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2762可編程序控制器的使用步驟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23第七章結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30專業(yè)相關的資料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

簡介：目錄1引言111工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀112工業(yè)機械手的功能及應用113本文研究內容及研究意義32工程機械仿真簡介321概述322工程機械仿真的思想、內容和特點323參數(shù)化設計概念424工程機械零部件參數(shù)化仿真設計43PRO/E功能介紹531引言532PRO/E對三維模型的處理5321PRO/E的三維模型創(chuàng)建功能5322PRO/E建模的一般過程6323利用族表實現(xiàn)零件系列化設計633PRO/E的特點及產品外觀造型設計64ADAMS功能介紹941ADAMS概述942ADAMS基本功能943ADAMS和PRO/E之間的數(shù)據(jù)轉換115仿真分析1251仿真流程圖1252模型建立13521利用PRO/E建立機構模型13522ADAMS仿真模型等效轉換1453ADAMS仿真15531仿真設置15532仿真結果156運動學分析1761建立坐標系1762運動學分析177結束語191引言引言11工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀隨著機器人研究的不斷深入和機器人領域的不斷發(fā)展，機器人仿真系統(tǒng)在機器人設計和研究方面，發(fā)揮著重要的作用，它可應用于機器人的許多方面，已成為機器人學的一個重要分支。例如可幫助研究人員了解機器人工作空間的形態(tài)及極限；還能幫助研究人員了解機器人工作空間的形態(tài)與合理性；可用于分析檢驗軌跡規(guī)劃和作業(yè)規(guī)劃的正確性與合理性；可為離線編程技術的研究提供一種極為有效的驗證手段；可以用于實時檢測機器人與作業(yè)環(huán)境之間的碰撞與干涉以保證整個生產單元的安全等。此外，仿真技術還可以幫助用戶選擇適合特定作業(yè)環(huán)境的機器人類型。機械手是近年來發(fā)展起來的綜合學科。它集中了機械工程、電子工程、計算機工程、自動控制工程以及人工智能等多種學科的最新科研成果，代表了機電一體化的最高成就，是目前科技發(fā)展最活躍的領域之一。工業(yè)機械手的性能，要求不斷提高工作精度和作業(yè)速度，增加機構的自由度，提高通用性和靈活性，同時還要求降低成本，控制簡單，安全可靠。因此，工業(yè)機械手的研究處于機械手研究的前沿。多自由度機械手已經(jīng)得到了廣泛的研究，但自由度較少的工業(yè)機械手，以其造價低廉、結構緊湊、剛度高、定位精度高、響應速度快、實用性強等優(yōu)勢，有極高的性價比，在實際工業(yè)市場得到了廣泛的應用。水平多關節(jié)工業(yè)機械手由于精度高、運動速度快，串聯(lián)四自由度導致其靠后的驅動電機和傳動系統(tǒng)都位于運動著的臂上，導致系統(tǒng)慣性增加，系統(tǒng)動力性能惡化；又由于串聯(lián)機構求正解較容易，而求逆解則較困難，因此運動學與動力學計算困難，導致在設計中必須放寬各種設計參數(shù)；還因為機器較重，并進一步導致驅動部分變大，系統(tǒng)響應速度降低，大型驅動部分難以取得較高的精度。12工業(yè)機械手的功能及應用工業(yè)機械手的功能及應用機械手是工業(yè)自動控制領域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應用非常廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產過程中的自動化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動化水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有機械手，以提高生產效率，完成工人難以完成的或者危險的工作。可是在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產很大程

簡介：第1節(jié)焊接機械手的總體方案設計11概述焊接是制造工業(yè)中最重要的工藝技術之一它在機械制造,核工業(yè),航空航天\能源交通,石油化工及建筑和電子等行業(yè)中的應用越來越廣隨著科學技術的發(fā)展,焊接已從簡單的構件連接方法和毛坯制造手段發(fā)展成為制造行業(yè)中一項基礎工藝和生產尺寸精確的制成品的生產手段傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高技術產品制造的質量,數(shù)量要求因此保證焊接產品質量的穩(wěn)定性,提高生產率和改善勞動條件已成為現(xiàn)代焊接制造工藝發(fā)展亟待解決的問題從21世紀先進制造技術的發(fā)展要求看,焊接自動化生產已是必然趨勢焊接機器人主要優(yōu)點如下1穩(wěn)定和提高焊接質量,保證其均勻性2提高勞動生產率,一天可24小時連續(xù)生產3改善工人勞動條件,可在有害環(huán)境下工作4降低對工人操作技術的要求5縮短產品改形換代的準備周期,減少相應的設備投資6可實現(xiàn)小批量產品的焊接自動化7能在空間站建設,核能設備維修,深水焊接等極限條件下完成人工難以進行的焊接作業(yè)8為焊接柔性生產線提供技術基礎焊接作為機械制造業(yè)中僅次與裝備加工和切削加工的第三大加工作業(yè),對其進行機器人柔性加工技術及其相關的控制器PC化,網(wǎng)絡化和智能化的應用研究已成為焊接自動化發(fā)展的必然趨勢實現(xiàn)焊接自動化生產的意義和必要性隨著我國一步一步地走向國際市場大舞臺和加入國際貿易組織,國內競爭和國際競爭的界限將越來越模糊,我國的經(jīng)濟發(fā)展和國際接軌是大勢所趨,改變過去的生產方式和管理模式已迫在眉睫這種改變不僅僅對大小型企業(yè)而言,對中型企業(yè)也將更加重要軟件）；末端執(zhí)行器；機器人完成作業(yè)所需的外部設備、裝置或傳感器。所用的外部設備均由機器人的控制系統(tǒng)管理。（2）手臂和手腕是機器人操作機中的基本部件，它由旋轉運動和往復運動的機構組成。其結構形式是多種多樣的，但多數(shù)機器人的手臂和手腕是由關節(jié)和桿件構成的空間機構，一般由310個自由度組成，工業(yè)機器人一般為36個自由度。由于機器人具有多自由度手臂、手腕的機構，使操作運動具有通用性和靈活性，這也是區(qū)別于一般自動機的特點。（3）機器臂的控制在電動伺服系統(tǒng)中，驅動機械臂各關節(jié)的是步進電機或直流伺服電機。步進電機從驅動器得到一系列脈沖信號，每個脈沖信號使步進電機軸產生一定的角位移。一般不需要反饋回路和位置編碼器，控制比較簡單。采用直流伺服電機的控制系統(tǒng)以測速器和角度編碼作為反饋裝置，能夠精確地控制機械臂關節(jié)軸的運動，它的工作狀態(tài)平穩(wěn)，旋轉速度可以連續(xù)調節(jié)，對加速和減速指令都能迅速作出反應。（4）腕部機構支承機器人手部裝置并調整其姿態(tài)，一般有23個自由度，使位于機械臂末端的手爪產生俯仰擺動和繞自身軸線的轉動，這些運動的合成，使機器人的手部相對于操作對象形成靈活的工作姿態(tài)。（5）機器人的手部裝置又稱末端執(zhí)行器。根據(jù)作業(yè)性質不同，機械臂末端的執(zhí)行器有不同形式。1）焊接機器人和噴涂機器人的末端分別為固定焊槍和噴槍的夾具。2）搬運大件光整平板的機器人一般采用真空吸附式末端執(zhí)行器，利用吸盤內壓力與大氣壓力之間的差值產生吸附作用力。3）對于一般的物料搬運和裝配機器人，末端執(zhí)行器為種類繁多的機械夾持器，用機械手指的閉合和張開來夾緊和釋放工件。4）運送鐵磁物質的機器人還可以將電磁吸盤作為末端執(zhí)行器。

簡介：第1章緒論11工業(yè)機械手概況工業(yè)機械手是人類創(chuàng)造的一種機器,更是人類創(chuàng)造的一項偉大奇跡,其研究、開發(fā)和設計是從二十世紀中葉開始的我國的工業(yè)機械手是從80年代“七五“科技攻關開始起步,在國家的支持下,通過“七五“,“八五“科技攻關,目前已經(jīng)基本掌握了機械手操作機的設計制造技術,控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術,運動學和軌跡規(guī)劃技術,生產了部分機器人關鍵元器件，開發(fā)出噴漆，孤焊，點焊，裝配，搬運等機器人，其中有130多臺噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產線（站）上獲得規(guī)模應用，孤焊機器人已經(jīng)應用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的看來，我國的工業(yè)機械手技術及其工程應用的水平和國外比還有一定距離。如可靠性低于國外產品，機械手應用工程起步較晚，應用領域窄，生產線系統(tǒng)技術與國外比有差距。影響我國機械手發(fā)展的關鍵平臺因素就是其軟件，硬件和機械結構。目前工業(yè)機械手仍大量應用在制造業(yè)，其中汽車工業(yè)占第一位（占289），電器制造業(yè)第二位（占164），化工第三位（占117）。發(fā)達國家汽車行業(yè)機械手應用占總保有量百分比為234～53，年產每萬輛汽車所擁有的機械手數(shù)為（包括整車和零部件）日本880臺，德國640臺，法國322臺，英國269臺，美國338臺，意大利480臺。世界工業(yè)機械手的數(shù)目雖然每年在遞增，但市場是波浪式向前發(fā)展的。在新世紀的曙光下人們追求更舒適的工作條件，惡劣危險的勞動環(huán)境都需要用機器人代替人工。隨著機器人應用的深化和滲透，工業(yè)機械手在汽車行業(yè)中還在不斷開辟著新用途。機械手的發(fā)展也已經(jīng)由最初的液壓，氣壓控制開始向人工智能化轉變，并且隨著電子技術的發(fā)展和科技的不斷進步，這項技術將日益完善。上料機械手與卸料機械手相比，其中上料機械手中的移動式搬運上料機械手適用于各種棒料，工件的自動搬運及上下料工作。例如鋁型材擠壓成型鋁棒料的搬運及高溫材料的自動上料作業(yè)，最大抓取棒料直徑達180MM，最大抓握重量可達30公斤，最大行走距離為1200MM。根據(jù)作業(yè)要求及載荷情況，機械手各關節(jié)運動速度可調。移動式搬運上料機械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回轉機構，小車行走機構，液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成，同時具有高溫棒料啟動疏料裝置及用可達30公斤，最大行走距離為1200MM。根據(jù)作用要求和載荷情況，機械手各關節(jié)運動速度可調。移動式搬運上料機械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回轉機構，小車行走機構，液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成，同時具有高溫棒料啟動疏料裝置及用于安全防護用的光電保護系統(tǒng)。整個機械手及液壓系統(tǒng)均集中設置在行走小車上，結構緊湊。電氣控制系統(tǒng)采用OMRON可編程控制器，各種作業(yè)的實現(xiàn)可以通過編程實現(xiàn)。隨著機電一體化技術和計算機技術的應用，其研究和開發(fā)水平獲得了迅猛的發(fā)展并涉及到人類社會生產及生活的各個領域，特別是工業(yè)機械手在生產加工中的廣泛應用。轎車半軸加工上料機械手設計在綜合多種機械手的設計原理和設計思想，根據(jù)轎車半軸加工的特點提出的，有一定的理論基礎，設計水平和應用價值。1212工業(yè)機械手的分類工業(yè)機械手的分類現(xiàn)在對工業(yè)機械手的分類尚無明確標準，一般都從規(guī)格和性能兩方面來分類。按規(guī)格（所搬運工件的重量）分類1微型的搬運重量在1公斤以下2小型的搬運重量在10公斤以下3中型的搬運重量在50公斤以下4大型的搬運重量在50公斤以上。目前大多數(shù)工業(yè)機械手能搬運的重量為1～30公斤。最小的為05公斤，最大的已達到800公斤。按功能分類1．簡易型工業(yè)機械手有固定程序和可變程序兩種。固定程序有凸輪轉鼓和擋塊轉鼓控制可變程序可插銷板或順序轉動控制來給定程序。這種機械手多為氣動或液動，結構簡單，改變程序比較容易。只使用在程序較簡單的點位控制，但作為一般單機服務的搬運作業(yè)已足夠。所以，目前這種工業(yè)機械手數(shù)量最多。2．記憶再現(xiàn)型工業(yè)機械手這種工業(yè)機械手由人工通過實驗裝置傳動一遍，由磁帶（或磁鼓）把程序記錄下來，此機械手就自動按記憶的程序重復進行循環(huán)動作。這也是采用較多的一種，多為電液伺服驅動。與前者比較有較多的自由度，能進行程序較復雜的作業(yè)，通用性較廣。

簡介：目錄摘要IABSTRACTII前言III第一章工業(yè)機械手概述111概述112工業(yè)機械手的作用和意義213工業(yè)機械手的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢314本課題的設計與分析內容5第二章工業(yè)機械手總體設計方案621工業(yè)機械手的組成與分類622工業(yè)機械手的工況分析1223袋裝大米碼垛機械手的設計方案12第三章袋裝大米碼垛機械手的設計與計算1531手部設計計算1532腕部的設計計算1933臂部的設計及有關計算2034機身的設計計算22第四章袋裝大米碼垛機械手三維造型設計與運動仿真分析2441計算機輔助設計與運動仿真分析概述2442袋裝大米碼垛機械手三維造型計算機輔助設計2643袋裝大米碼垛機械手運動仿真分析2744本章小結49總結51總結與體會52摘要工業(yè)機器人的技術水平和應用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平,隨著工業(yè)自動化發(fā)展的需要，機械手在工業(yè)應用中越來越重要。目前工業(yè)機械手主要承擔著焊接,噴涂,搬運以及碼垛等重復性并且勞動強度極大的工作。針對目前大米包裝生產流水線上產品的下線碼垛費時費力且效率低的情況本文設計了50KG袋裝大米碼垛機械手。首先，本文介紹工業(yè)機械手的作用，工業(yè)機械手的組成和分類；然后，文章介紹了袋裝大米碼垛機械手的設計理論與方法，全面詳盡的討論了該機械手的手部、腕部、手臂以及機身等主要部件的結構設計；最后，用SOLIDEDGE軟件對該機械手進行三維模型的設計并利用UG軟件對其進行了運動仿真分析。關鍵詞機械手；碼垛；運動仿真；CAD；UG

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