齿轮齿条式机械手设计
本文的设计对象是夹指棒料类零件的机械手。本文阐释了产业机械手的构成,当前出产中的利用情形及发展趋势。通过对已有的机械手进行分析,进行了功能原理设计,利用新型的机械结构,设计了机械系统方案。在结构设计中,本文设计了齿轮齿条式的机械手结构,利用气缸的推力作用,使得齿轮齿条的运动,从而达到钳口的开合,从而达到松紧棒料的目的。确定结构后利用三维软件SOLIDWORKS对机械手各零件进行三维建模, 最后进行装置的,完成整个的设计。
目 录
第1章 绪论 1
1.1前言 1
1.2 工业机械手的概况 1
1.3 工业机械手在生产中的使用中 3
1.3.2 达成单机自动化 4
1.4 机械手的组成 4
1.4.1 执行机构 5
1.4.2 驱动机构 5
1.5 机械结构总体方案和布置 6
第2章 机械手机械系统方案以及功能原理设计 7
2.1 机械手的夹指装置的选择 7
2.2 驱动机构的选择 7
2.3 机械手参数列表 7
2.4 机械手的总功能 8
2.5 机械手的功能分析 8
2.5.1 动力装置选择 8
2.5.2 传动装置设计 8
2.6 传动系统方案及评价 9
2.7 本章小结 10
第3章 机械手手部的设计计算 10
3.1手部设计基本请求 10
3.2 典型的手部结构 11
3.3 机械手手爪的设计计算 11
3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 11
3.3.2 手爪的力学分析 12
3.3.3 夹紧力及驱动力的计算 13
3.3.4 夹指手指设计 14
3.3.5齿轮及齿条设计 15
3.3.6气缸的选择 16
第4章 主要机械手机械系统零部件强度校核计算 18
4.1 齿条的计算与校核 18
4.2 齿轮的计算与校核 18
第5章、结构设计及三维设计 22<
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br /> 5.1料装置的设计及 22
5.2夹紧的设计及建模 22
5.3动力装置和基础件的设计及建模 25
5.4设计中紧固件的选用 25
参考文献 27
致 谢 28
第一章 绪论
1.1 前言
用于体现人手的的功用的技巧装置的称为机械手,机械手是模拟着人手的个别措施,按给定流程、轨迹和请求达成自动抓取、运输或操纵的自动机械装置。工业机械手的概念是在工业使用中的机械手。
工业机械手出现的是一项新技术在近代自动控制范畴中,而且也是一个重要组成部分在现代机械制造生产系统中,发展这个新技术很容易 ,很迅速,逐渐成为一个新的学科——工程机械。。机械手与力学,机械学,电器液压技术,自动控制技术,传感器技术和计算机技术等科学范畴有关系,与许多学科有关系关联。
工业机械手是一种高科技自动生产仪器是最近几十年迅速发展起来的。工业机器人是工业机械手的一部分。它的特点是通过编程来完成各种要做的,有优势,在人类和机器的结构和性能两个方面,主要是在人的智能和适应性。机器人的精度和环境中完成的工作效率,已经在国民经济领域有广阔的发展空间。
机械手是一个能够自主控制并且可以重新编程以变更的多功用机械,它有许多个自由度,能够运载物体以实现在不同情况中的实践。
机械手的构造一开始比较简单,专用性很强。跟着工业技术的成长,造成了可以单独的按程序控制实现重复操作,适用范围非常广的“程序控制通用机械手”,又可以称通用机械手。因为通用机械手可以很快的改动工作流程,适应性非常强,所以它在不断变换生产种类的中小批量生产中取得普遍的引用【1】。
1.2 工业机械手的概况
现代工业机械手是在第二十世纪50年代初,由于教主从控制方式,可使用产品的复杂性,与运动功能的多自由度柔性自动化。
机械手一开始是美国开始研制的。1958年美国联合控制公司制造出第1台机械手。其结构是安装在身体旋转臂,电磁铁抓持物体的结构,控制系统的教学模型。
1962,在研究的成功为数控示教再现机器人名为通用机械手研究前美国某公司,业务。商名为Unimate。运动仿真坦克炮塔,臂旋转,俯仰,用来驱动滚筒储存装置的控制系统。许多坐标机械手是在此基础上发展起来的,同年公司和普鲁曼合并全自动通用公司成立(unimaton)。专门生产工业机械手。
1962年美国的一家公司也试验成功一种叫Versatran机械手,一开始的意思是运输方便。这个机械手的中央立柱可以反复转动,臂也可以伸缩,升降,采用驱动,控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国的公司和麻省理工学院、斯坦福大学联合制造了一种新型产业机械手,上面装了小型电子计算机进行控制,用于做事情,定位误差可以小于±1毫米。美国还特意上升机械手的可靠性,改良结构,减少了钱财。比如这个公司建立了8年机械手事情台,进行各种实验,准备把故障前平均时间(故障前平均时间是说一台设备可靠性的一种量度,它给出的第一次故障前的平均运行时间)由400小时上升到1500小时,精度可精确到到±0.1mm。
德国机器制造业开始从1970年用这些的,一般用于起重运输和焊接设备的上下料等事情。德国的公司还生产一种点焊机械手,采用程序控制关节式机构以及关节式机构。瑞士公司生产生一种涂漆机械手,用的是示教方法编制程序。瑞典安莎公司用的是机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。日本是工业机械手发展最快使用中最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后,大力研究机械手的研究。据说,1979年研究机械手的研究事情的大专院校、研究单位有五十多个。1976年200多个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用百分之四十二。1979年日本机械手的价值有四百四十三亿日元,数量是以前四百五十三台。其中固定程序,可变程序约占一半,价值二百二十二亿日元,是去年的2倍。具有记忆功功效的机械手产值约为六十七亿日元,比1978年多50%。智能机械手约为17十七亿日元,为去年的6倍。到1979年,机械手累计产量有五万六千九百台。在全世界数量排名前几,约有百分之七十,并以一年百分之五十到百分之六十的速度增上升。使用机械手最多的是汽车工业,然后是电机和电器。估计到1990年将有五十五万机器人在做事情。
目 录
第1章 绪论 1
1.1前言 1
1.2 工业机械手的概况 1
1.3 工业机械手在生产中的使用中 3
1.3.2 达成单机自动化 4
1.4 机械手的组成 4
1.4.1 执行机构 5
1.4.2 驱动机构 5
1.5 机械结构总体方案和布置 6
第2章 机械手机械系统方案以及功能原理设计 7
2.1 机械手的夹指装置的选择 7
2.2 驱动机构的选择 7
2.3 机械手参数列表 7
2.4 机械手的总功能 8
2.5 机械手的功能分析 8
2.5.1 动力装置选择 8
2.5.2 传动装置设计 8
2.6 传动系统方案及评价 9
2.7 本章小结 10
第3章 机械手手部的设计计算 10
3.1手部设计基本请求 10
3.2 典型的手部结构 11
3.3 机械手手爪的设计计算 11
3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 11
3.3.2 手爪的力学分析 12
3.3.3 夹紧力及驱动力的计算 13
3.3.4 夹指手指设计 14
3.3.5齿轮及齿条设计 15
3.3.6气缸的选择 16
第4章 主要机械手机械系统零部件强度校核计算 18
4.1 齿条的计算与校核 18
4.2 齿轮的计算与校核 18
第5章、结构设计及三维设计 22<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> 5.1料装置的设计及 22
5.2夹紧的设计及建模 22
5.3动力装置和基础件的设计及建模 25
5.4设计中紧固件的选用 25
参考文献 27
致 谢 28
第一章 绪论
1.1 前言
用于体现人手的的功用的技巧装置的称为机械手,机械手是模拟着人手的个别措施,按给定流程、轨迹和请求达成自动抓取、运输或操纵的自动机械装置。工业机械手的概念是在工业使用中的机械手。
工业机械手出现的是一项新技术在近代自动控制范畴中,而且也是一个重要组成部分在现代机械制造生产系统中,发展这个新技术很容易 ,很迅速,逐渐成为一个新的学科——工程机械。。机械手与力学,机械学,电器液压技术,自动控制技术,传感器技术和计算机技术等科学范畴有关系,与许多学科有关系关联。
工业机械手是一种高科技自动生产仪器是最近几十年迅速发展起来的。工业机器人是工业机械手的一部分。它的特点是通过编程来完成各种要做的,有优势,在人类和机器的结构和性能两个方面,主要是在人的智能和适应性。机器人的精度和环境中完成的工作效率,已经在国民经济领域有广阔的发展空间。
机械手是一个能够自主控制并且可以重新编程以变更的多功用机械,它有许多个自由度,能够运载物体以实现在不同情况中的实践。
机械手的构造一开始比较简单,专用性很强。跟着工业技术的成长,造成了可以单独的按程序控制实现重复操作,适用范围非常广的“程序控制通用机械手”,又可以称通用机械手。因为通用机械手可以很快的改动工作流程,适应性非常强,所以它在不断变换生产种类的中小批量生产中取得普遍的引用【1】。
1.2 工业机械手的概况
现代工业机械手是在第二十世纪50年代初,由于教主从控制方式,可使用产品的复杂性,与运动功能的多自由度柔性自动化。
机械手一开始是美国开始研制的。1958年美国联合控制公司制造出第1台机械手。其结构是安装在身体旋转臂,电磁铁抓持物体的结构,控制系统的教学模型。
1962,在研究的成功为数控示教再现机器人名为通用机械手研究前美国某公司,业务。商名为Unimate。运动仿真坦克炮塔,臂旋转,俯仰,用来驱动滚筒储存装置的控制系统。许多坐标机械手是在此基础上发展起来的,同年公司和普鲁曼合并全自动通用公司成立(unimaton)。专门生产工业机械手。
1962年美国的一家公司也试验成功一种叫Versatran机械手,一开始的意思是运输方便。这个机械手的中央立柱可以反复转动,臂也可以伸缩,升降,采用驱动,控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国的公司和麻省理工学院、斯坦福大学联合制造了一种新型产业机械手,上面装了小型电子计算机进行控制,用于做事情,定位误差可以小于±1毫米。美国还特意上升机械手的可靠性,改良结构,减少了钱财。比如这个公司建立了8年机械手事情台,进行各种实验,准备把故障前平均时间(故障前平均时间是说一台设备可靠性的一种量度,它给出的第一次故障前的平均运行时间)由400小时上升到1500小时,精度可精确到到±0.1mm。
德国机器制造业开始从1970年用这些的,一般用于起重运输和焊接设备的上下料等事情。德国的公司还生产一种点焊机械手,采用程序控制关节式机构以及关节式机构。瑞士公司生产生一种涂漆机械手,用的是示教方法编制程序。瑞典安莎公司用的是机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。日本是工业机械手发展最快使用中最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后,大力研究机械手的研究。据说,1979年研究机械手的研究事情的大专院校、研究单位有五十多个。1976年200多个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用百分之四十二。1979年日本机械手的价值有四百四十三亿日元,数量是以前四百五十三台。其中固定程序,可变程序约占一半,价值二百二十二亿日元,是去年的2倍。具有记忆功功效的机械手产值约为六十七亿日元,比1978年多50%。智能机械手约为17十七亿日元,为去年的6倍。到1979年,机械手累计产量有五万六千九百台。在全世界数量排名前几,约有百分之七十,并以一年百分之五十到百分之六十的速度增上升。使用机械手最多的是汽车工业,然后是电机和电器。估计到1990年将有五十五万机器人在做事情。
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