多自由度工業(yè)機械手臂的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計-關(guān)節(jié)式四自由度含開題、SW三維仿真及12CAD圖
多自由度工業(yè)機械手臂的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計-關(guān)節(jié)式四自由度含開題、SW三維仿真及12CAD圖,自由度,工業(yè),機械,手臂,結(jié)構(gòu)設(shè)計,關(guān)節(jié),開題,SW,三維,仿真,12,CAD
多自由度工業(yè)機械手臂的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計答辯人:日期:2021年6月28日指導教師:總工作量展示總工作量展示機械臂總體結(jié)構(gòu)設(shè)計機械臂總體結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計目的及意義設(shè)計目的及意義理論分析及選型計算理論分析及選型計算1234CONTENTS目錄總結(jié)與展望總結(jié)與展望4設(shè)計目的及意義設(shè)計目的及意義1PART0101設(shè)計目的及意義(1)機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一類具有抓取和移動工件功能的自動化裝置,它是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年以來,隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,機器人的研制和生產(chǎn)迅速發(fā)展,促進了自動化機械手的發(fā)展,使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有效結(jié)合。機械手能代替人類完成危險、重復枯燥的工作,減輕人類勞動強度,提高勞動生產(chǎn)力。(2)目前我國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離,應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低,機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國自動化生產(chǎn)水平的提高。因此,對機械手的研究設(shè)計是非常有意義的。(3)本設(shè)計通過對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大學本科四年的所學知識進行整合,完成一款物料搬運機械手的設(shè)計,希望能夠體現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平,實踐動手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度,具有較強的針對性和明確的實施目標,能夠?qū)崿F(xiàn)理論和實踐的有機結(jié)合。A機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機。B工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展,便于標準化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高,控制柜日見小巧,且采用模塊化結(jié)構(gòu);大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。C機器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,裝配、焊接機器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器,而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進行決策控制;多傳感器融合配置技術(shù)成為智能化機器人的關(guān)鍵技術(shù)。D關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機器人產(chǎn)品標準化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計;柔性仿形噴涂機器人開發(fā),柔性仿形復合機構(gòu)開發(fā),仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究,控制系統(tǒng)開發(fā);E焊接、搬運、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機器人產(chǎn)品的標準化、通用化、模塊化、系列化研究;以及離線示教編程和系統(tǒng)動態(tài)仿真。機械臂研究機械臂研究現(xiàn)狀及狀及發(fā)展展趨勢 總工作量展示總工作量展示2PART02021、任務(wù)書2、開題報告3、讀書筆記4、外文翻譯5、畢業(yè)論文6、三維裝配圖7、A0總裝配圖8、A1臂部裝配圖9、A2手爪裝配圖10、其余零件裝配圖 A0 A0總總裝裝裝裝圖圖機械臂總體結(jié)構(gòu)設(shè)計機械臂總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3PART0303 機械手工作布局機械手工作布局機械手工作布局機械手工作布局圖圖(1)本設(shè)計中考慮到數(shù)控機床布局的具體形式及對機械手的具體要求,考慮在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下,盡量簡化結(jié)構(gòu),以減小成本、提高可靠度。(2)機械手自由度為四:手臂的伸縮、手臂的升降、手臂的回轉(zhuǎn)運動、手爪的旋轉(zhuǎn)自由度。(3)坐標形式選擇關(guān)節(jié)型機器人結(jié)構(gòu),即兩個轉(zhuǎn)動自由度、兩個移動自由度,特點是:結(jié)構(gòu)比較簡單,手臂運動范圍大,且有較高的定位準確度。機械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計機械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計腰座結(jié)構(gòu)圖腰座結(jié)構(gòu)圖(1)腰部回轉(zhuǎn)運動采用步進電機驅(qū)動,采用傳動機構(gòu)來減速和增大扭矩。(2),為保證高的精度,盡量減小因齒輪傳動造成的誤差;同時大大增大扭矩,同時較大的降低電機轉(zhuǎn)速,以使機械手的運動平穩(wěn),動態(tài)性能好,采用一級齒輪傳動,采用大的傳動比。(3)齒輪采用高強度、高硬度的材料,高精度加工制造。機械手手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計機械手手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計臂部結(jié)構(gòu)示意圖臂部結(jié)構(gòu)示意圖(1)兩手臂的驅(qū)動均選擇液壓驅(qū)動方式,通過液壓缸的直接驅(qū)動,液壓缸實現(xiàn)直線運動,控制簡單,易于實現(xiàn)計算機的控制。(2)手臂液壓缸設(shè)計原則是缸的直徑取得大一點。在設(shè)計時底座部分使用了雙液壓泵,盡量增加其剛度。(3)手臂由于液壓缸實現(xiàn)直接驅(qū)動,它既是關(guān)節(jié)機構(gòu),又是動力元件。故不需要中間傳動機構(gòu),這既簡化了結(jié)構(gòu),同時又提高了精度。(4)在結(jié)構(gòu)上模仿了挖掘機的機構(gòu)原理,并進行了一系列改進,使力的分配合理有效。機械手腕部結(jié)構(gòu)的設(shè)計機械手腕部結(jié)構(gòu)的設(shè)計手腕手爪聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)手腕手爪聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu) 為使機械手的結(jié)構(gòu)盡量簡單,降低控制的難度,本設(shè)計手腕和小臂設(shè)計在一起。機械手末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計機械手末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計機械手末端執(zhí)行手爪結(jié)構(gòu)圖機械手末端執(zhí)行手爪結(jié)構(gòu)圖(1)本設(shè)計采用連桿杠桿式的手爪。(2)驅(qū)動活塞往復移動,通過活塞桿使手爪張開或閉合。(3)手指的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。本設(shè)計按照工件的直徑為50mm來設(shè)計。手爪的造型手爪的造型手爪的造型手爪的造型 本設(shè)計采用連桿式的手爪。驅(qū)動桿往復移動,使手爪張開或閉合。手指的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。機械臂整體三機械臂整體三機械臂整體三機械臂整體三維維造型造型造型造型圖圖理論分析及選型計算理論分析及選型計算4PART0404液壓缸選型計算液壓缸選型計算(1)臂液壓缸主要承受軸向力,同時液壓泵也作為臂部機構(gòu)。它既是關(guān)節(jié)機構(gòu),又是動力元件。(2)大臂液壓泵選用2個,小臂液壓泵選用2個。(3)手指的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。本設(shè)計按照工件的直徑為50mm來設(shè)計。缸內(nèi)徑缸內(nèi)徑壁厚壁厚桿直徑桿直徑行程行程工作壓力工作壓力4010254002大臂液壓缸參數(shù)大臂液壓缸參數(shù)小臂液壓缸參數(shù)小臂液壓缸參數(shù)缸內(nèi)徑缸內(nèi)徑壁厚壁厚桿直徑桿直徑行程行程工作壓力工作壓力4010251001電機選型電機選型液壓缸選型計算液壓缸選型計算(1)臂液壓缸主要承受軸向力,同時液壓泵也作為臂部機構(gòu)。它既是關(guān)節(jié)機構(gòu),又是動力元件。(2)大臂液壓泵選用2個,小臂液壓泵選用2個。(3)手指的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。本設(shè)計按照工件的直徑為50mm來設(shè)計。缸內(nèi)徑缸內(nèi)徑壁厚壁厚桿直徑桿直徑行程行程工作壓力工作壓力4010254002大臂液壓缸參數(shù)大臂液壓缸參數(shù)小臂液壓缸參數(shù)小臂液壓缸參數(shù)缸內(nèi)徑缸內(nèi)徑壁厚壁厚桿直徑桿直徑行程行程工作壓力工作壓力4010251001電機選型電機選型電機選型計算電機選型計算腰部電機型號選擇:(1)選擇國產(chǎn)北京和利時電機技術(shù)有限公司的步進電機,具體型號為:110BYG550B-SAKRMA-0301。(2)該步進電機高轉(zhuǎn)矩,低振動,綜合性能很好。驅(qū)動方式為升頻升壓;步距角為0.36。臂部電機型號選擇:由于臂部電機負載較小,綜合考慮,選用57STH76-2804A型號步進電機。57STH76-2804A型步進電機技術(shù)參數(shù)型步進電機技術(shù)參數(shù)所選電機相關(guān)參數(shù)所選電機相關(guān)參數(shù)總結(jié)總結(jié)5PART0505(1)本設(shè)計通過對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大學)本科四年所學知識進行整合,完成上下料機械手的設(shè)計,希望能體現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平、實踐動手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度。(2)本設(shè)計摒棄了照搬照抄國外設(shè)計,不具體問題具體分析,盲目選擇高價格的先進元件和設(shè)備。在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下,將機械手系統(tǒng)中相對獨立的環(huán)節(jié)采用高性價比且相對簡潔的結(jié)構(gòu)形式和控制系統(tǒng),采用模塊化設(shè)計,大量采用標準化元配件,使成本降低。(3)通過近三個月的畢業(yè)設(shè)計,經(jīng)過資料的收集、方案的選擇比較和論證,到分析計算,再到工程圖紙的繪制以及畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫等各個環(huán)節(jié),我對大學四本科階段的知識有了一個整體的深層次的理解,同時對工程的理解更加深刻和準確。演講完畢 感謝各位老師
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類型:共享資源
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上傳時間:2021-09-21
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自由度
工業(yè)
機械
手臂
結(jié)構(gòu)設(shè)計
關(guān)節(jié)
開題
SW
三維
仿真
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CAD
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多自由度工業(yè)機械手臂的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計-關(guān)節(jié)式四自由度含開題、SW三維仿真及12CAD圖,自由度,工業(yè),機械,手臂,結(jié)構(gòu)設(shè)計,關(guān)節(jié),開題,SW,三維,仿真,12,CAD
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