沖壓機(jī)械手---升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計【CAD高清圖紙文檔可編輯】
【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽,需要原稿請自助充值下載,請見壓縮包內(nèi)的文件,所見才能所得,下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦 QQ咨詢1304139763 或者414951605
哈爾濱理工大學(xué)??粕厴I(yè)論文 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名:張濤 學(xué)號:1030310111學(xué) 院: 榮成學(xué)院 專業(yè):機(jī)械設(shè)計與制造任務(wù)起止時間: 2013年02月25日至 2013年06月 21日畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:沖壓機(jī)械手-升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容:1、實際調(diào)研,收集相關(guān)資料;13周2、結(jié)合生產(chǎn)實際,設(shè)計機(jī)械手的總圖;47周3、設(shè)計機(jī)械手的升降缸,迴轉(zhuǎn)缸,定位缸結(jié)構(gòu)圖;811周4、設(shè)計零件的工作圖;12-13周。5、撰寫畢業(yè)設(shè)計論文;準(zhǔn)備答辯。 14-16周。注:要求全部用計算機(jī)繪圖和打印文稿(交打印件和電子稿)資料:1、工業(yè)機(jī)器人設(shè)計手冊;2、非標(biāo)設(shè)計手冊;3、液壓與氣壓傳動;4、相關(guān)的技術(shù)資料。指導(dǎo)教師意見: 簽名:2013年 2 月 24 日系主任意見:簽名:2013年2月 25日畢業(yè)設(shè)計題目:沖壓機(jī)械手-升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名: 張 濤 學(xué) 號:1030310111專業(yè)班級:機(jī)械設(shè)計與制造10-1 指導(dǎo)教師:張寶海內(nèi) 容序號文 件 名 稱數(shù) 量1畢業(yè)論文20頁2沖壓機(jī)械手-升降部分設(shè)計圖紙4張2013年6月20日 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目: 沖壓機(jī)械手-升降部分設(shè)計 院 、 系: 榮成學(xué)院、機(jī)械工程系 姓 名: 張 濤 指導(dǎo)教師: 張寶海 系 主 任: 陶福春 2013 年 6 月 20 日哈爾濱理工大學(xué)專科生畢業(yè)論文沖壓機(jī)械手升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。通過編程來完成各種動作,它的準(zhǔn)確性和多自由度,保證了機(jī)械手能在各種不同的環(huán)境中工作。機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多,機(jī)械手的使用能夠顯著提高生產(chǎn)效率,減少人為因素造成的廢次品率。機(jī)械手可以完成很多工作,它在自動化車間中用來運送物料,從事多種工藝操作。它的特點是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè),在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器人的部分優(yōu)點,尤其體現(xiàn)了人的靈活協(xié)調(diào)和機(jī)器人的精確到位。 機(jī)械手是在機(jī)械自動化生產(chǎn)中逐步發(fā)展出的一種新型裝置?,F(xiàn)代生產(chǎn)過程中機(jī)械手被廣泛的應(yīng)用到自動生產(chǎn)線中。機(jī)械手目前雖然不如人手的靈活多變,但它具有重復(fù)性,無疲勞,不懼危險,有大的抓舉力量,因此越來越多的被廣泛運用。機(jī)械手技術(shù)涉及機(jī)械學(xué)、力學(xué)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)、電氣液壓技術(shù),計算機(jī)可編程技術(shù)等,是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。機(jī)械手的運動包括升降、回轉(zhuǎn)、伸縮、夾持等動作。本課題主要設(shè)計機(jī)械手升降部分的機(jī)械結(jié)構(gòu),包括機(jī)械手的升降和回轉(zhuǎn)液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。關(guān)鍵詞 數(shù)控;自動裝卸;機(jī)械手;PLC目錄摘要I第1章 緒論- 1 -1.1 課題背景- 1 -1.2 機(jī)械手的發(fā)展- 2 -1.3 工業(yè)機(jī)械手的分類- 2 -1.4 課題設(shè)計的目的及意義- 4 -第2章 機(jī)械手的概述- 5 -2.1 機(jī)械手的組成- 5 -2.2 機(jī)械手的主要參數(shù)- 6 -2.3 應(yīng)用機(jī)械手的意義- 6 -2.4 機(jī)械手功能圖示- 7 -第3章 任務(wù)分析- 8 -3.1 動作分析- 8 -3.2 動作節(jié)拍- 8 -3.3 總體方案- 8 -3.4 方案比較- 8 -第4章 總體設(shè)計- 9 -4.1 總體設(shè)計的思路- 9 -4.2 總體方案的確定- 9 -4.3 主要研究目標(biāo)- 9 -第5章 部件設(shè)計- 10 -5.1 升降部分的驅(qū)動設(shè)計- 10 -5.2 升降部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 11 -5.3 回轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 13 -第6章 零件設(shè)計- 16 -6.1 手臂液壓缸螺釘?shù)男:? 16 -6.2 手臂升降液壓缸筒的壁厚校核- 17 -結(jié)論- 18 -參考文獻(xiàn)- 19 -致謝- 20 -II- 21 -第1章 緒論1.1 課題背景隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人民物質(zhì)文化生活水平日益提高,隨著工業(yè)自 動化的普及和發(fā)展,控制器的需求量逐年增大。為了改變落后的生產(chǎn)狀態(tài),緩解日趨緊 張的供求關(guān)系,我們就得研究開發(fā)機(jī)械手。 新中國成立特別是改革開放以來,我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)取得了舉世矚目的偉大成就。同時,必須清醒地看到,我國正處于并將長期處于社會主義初級階段。全面建設(shè)小康社會,既面臨難得的歷史機(jī)遇,又面臨一系列嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)增長過度依賴能源資源消耗,環(huán)境污染嚴(yán)重;經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后;自主創(chuàng)新能力較弱,企業(yè)核心競爭力不強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益有待提高。在擴(kuò)大勞動就業(yè)、理順分配關(guān)系、提供健康保障和確保國家安全等方面,有諸多困難和問題亟待解決。從國際上看,我國也將長期面臨發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)、科技等方面占有優(yōu)勢的巨大壓力。為了抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn),我們需要進(jìn)行多方面的努力,包括統(tǒng)籌全局發(fā)展,深化體制改革,健全民主法制,加強(qiáng)社會管理等。與此同時,我們比以往任何時候都更加需要緊緊依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,帶動生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍,推動經(jīng)濟(jì)社會的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì),我國作為一個發(fā)展中大國,加快科學(xué)技術(shù)發(fā)展、縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,還需要較長時期的艱苦努力,同時也有著諸多有利條件。中華民族擁有5000 年的文明史,中華文化博大精深、兼容并蓄,更有利于形成獨特的創(chuàng)新文化。只要我們增強(qiáng)民族自信心,貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,深入實施科教興國戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略,奮起直追、迎頭趕上,經(jīng)過15 年乃至更長時間的艱苦奮斗,就一定能夠創(chuàng)造出無愧于時代的輝煌科技成就??萍脊ぷ鞯闹笇?dǎo)方針是:自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來。自主創(chuàng)新,就是從增強(qiáng)國家創(chuàng)新能力出發(fā),加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。重點跨越,就是堅持有所為、有所不為,選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢、關(guān)系國計民生和國家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域,集中力量、重點突破,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。支撐發(fā)展, 就是從現(xiàn)實的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關(guān)鍵、共性技術(shù),支撐經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。引領(lǐng)未來,就是著眼長遠(yuǎn),超前部署前沿技術(shù)和基礎(chǔ)研究,創(chuàng)造新的市場需求,培育新興產(chǎn)業(yè),引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。這一方針是我國半個多世紀(jì)科技發(fā)展實踐經(jīng)驗的概括總結(jié),是面向未來、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要抉擇。要把提高自主創(chuàng)新能力擺在全部科技工作的突出位置。在對外開放條件下推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè),必須認(rèn)真學(xué)習(xí)和充分借鑒人類一切優(yōu)秀文明成果。改革開放 20 多年來,我國引進(jìn)了大量技術(shù)和裝備,對提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。但是,必須清醒地看到,只引進(jìn)而不注重技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新,勢必削弱自主研究開發(fā)的能力,拉大與世界先進(jìn)水平的差距。總之,必須把提高自主創(chuàng)新能力作為國家戰(zhàn)略,貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)的各個方面,貫徹到各個產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和地區(qū),大幅度提高國家競爭力。我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體目標(biāo)是:自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),科技促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的能力顯著增強(qiáng),為全面建設(shè)小康社會提供強(qiáng)有力的支撐;基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究綜合實力顯著增強(qiáng),取得一批在世界具有重大影響的科學(xué)技術(shù)成果,進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列,為在本世紀(jì)中葉成為世界科技強(qiáng)國奠定基礎(chǔ),形成比較完善的中國特色國家創(chuàng)新體系。1.2 機(jī)械手的發(fā)展機(jī)械手一般為三類:一是不需要人工控制的通用型機(jī)械手。它是不屬于其他主機(jī)的獨立裝置??梢愿鶕?jù)任務(wù)需要編制獨立程序完成各項規(guī)定操作。它的特點是具備不同裝置的性能之外還具備通用機(jī)械及記憶功能的三元型機(jī)械。二是需要人工操作的,起源于原子,軍事工業(yè)。先是通過操作完成特定工序,后來逐步發(fā)展到無線遙控操作。第三類是專用機(jī)械手,通常依附于自動生產(chǎn)線上,用于機(jī)床的上下料和裝卸工件。這種機(jī)械手國外叫做“Mechanical Hand”。它由主機(jī)驅(qū)動來服務(wù),工作程序固定,一半是專用的。機(jī)械手首先是在美國開始研制。第一臺機(jī)械手是在1958年美國聯(lián)合控制公司研究制作出來的。結(jié)構(gòu)是:主機(jī)安裝一個回轉(zhuǎn)長臂,長臂頂端有電磁 抓放機(jī)構(gòu)。日本在工業(yè)上應(yīng)用機(jī)械手最多,發(fā)展最快的國家,自1969年從美國引進(jìn)兩種機(jī)械手后開始大力研發(fā)機(jī)械手。前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展和應(yīng)用,自1977年,前蘇聯(lián)使用的機(jī)械手一半來自國產(chǎn)一半來自進(jìn)口?,F(xiàn)代工業(yè)中,自動化在生產(chǎn)過程中已日趨突出,機(jī)械手就是在機(jī)械工業(yè)中為實現(xiàn)加工、裝配、搬運等工序的自動化而產(chǎn)生的。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,機(jī)械手的出現(xiàn)大大減輕了人類的勞動,提高了生產(chǎn)效率。采用機(jī)械手已為目前研究的熱重點。目前機(jī)械手在工業(yè)上主要用于機(jī)床加工、鑄造,熱處理等方面,但是還不能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。1.3 工業(yè)機(jī)械手的分類現(xiàn)在對工業(yè)機(jī)械手的分類尚無明確標(biāo)準(zhǔn),一般都從規(guī)格和性能兩方面來分類。1.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(jī)械手能搬運的重量為130公斤,最小的為0.5公斤,最大的已達(dá)到800公斤。2.按功能分類:(1)簡易型工業(yè)機(jī)械手有固定程序和可變程序兩種。固定程序有凸輪轂和擋塊轉(zhuǎn)轂控制;可變程序可插銷板或順序轉(zhuǎn)動控制來給定程序。這種機(jī)械手多為氣動或液動,結(jié)構(gòu)簡單,改變程序比較容易。只使用在在程序較簡單的點位控制,但作為一般單機(jī)服務(wù)的搬運作業(yè)已足夠。所以,目前這種工業(yè)機(jī)械手?jǐn)?shù)量最多。(2)記憶再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)械手這種工業(yè)機(jī)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(jī)械手就自動按記憶的程序重復(fù)進(jìn)行循環(huán)動作。這也是采用較多一種,多為電液伺服驅(qū)動,與前者比較有較多的自由度,能進(jìn)行程序較復(fù)雜的作業(yè),通用性較廣。(3)計算機(jī)數(shù)字控制的工業(yè)機(jī)械手可通過更換穿孔帶或其他記憶介質(zhì)來改變工業(yè)機(jī)械手的動作,還可以進(jìn)行多種控制(DNC)。技術(shù)還可以是可編程程序控制或普通的微機(jī)計算機(jī)。(4)智能工業(yè)機(jī)械手(機(jī)器人)由電子計算機(jī)控制,通過各種傳感元件等具有視覺、熱覺、觸覺、行走機(jī)構(gòu)等。3.按用途分:(1)專用機(jī)械手附屬于主機(jī)的,具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置,這種工業(yè)機(jī)械工作對象不變,手動比較簡單,結(jié)構(gòu)簡單,使用可靠,適用于大批量生產(chǎn)自動線或?qū)C(jī)作為自動上、下料用。(2)通用機(jī)械手具有獨立控制系統(tǒng),程序可變、動作靈敏、動作靈活多樣的機(jī)械手。通用機(jī)械手的工作范圍大,定位精度高,通用性強(qiáng),適用于工件經(jīng)常變換的中、小批量自動化生產(chǎn)。1.4 課題設(shè)計的目的及意義自改革開放,我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,機(jī)械手早期應(yīng)用在汽車制造業(yè)。當(dāng)面臨人工無法實現(xiàn)的工作時,機(jī)械手成為了替代人工的替代品。機(jī)械手的使用能夠顯著的提高生產(chǎn)效率,減少人為因素造成的廢次品率。機(jī)械手可以完成很多工作,它在自動化車間中用來運送物料,從事多種工藝操作。它的特點是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè),在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器人的部分優(yōu)點,尤其體現(xiàn)了人的靈活協(xié)調(diào)和機(jī)器人的精確到位。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對機(jī)械手的安全性,可靠性,準(zhǔn)確性有了充分的認(rèn)識,同時對其要求也越來越高??删幊炭刂破鲬{其穩(wěn)定性,簡單性,強(qiáng)大性成為了目前應(yīng)用最廣的工業(yè)自動化支柱之一。第2章 機(jī)械手的概述2.1 機(jī)械手的組成機(jī)械手的形式是多樣的,但是其基本的組成都是相似的。一般機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu),控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。(圖2.1.1 機(jī)械手的組成及相互關(guān)系)1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手、關(guān)節(jié)、手臂和支柱組成,與人體手臂相似。手為抓取機(jī)構(gòu),用于抓取工件。關(guān)節(jié)是連接手與手臂的關(guān)鍵性原件,具有多方位旋轉(zhuǎn)特性。支柱用來支撐手臂,可做活動支柱方便機(jī)械手多方位移動。傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)用于實現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。常用的有機(jī)械傳動、液壓傳動、氣壓傳動,電力傳動等形式。2.控制系統(tǒng)機(jī)械手按照制定的程序,步驟,參數(shù)進(jìn)行動作完成該指定工作要依靠控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。簡易機(jī)械手通常情況下不使用專用的控制系統(tǒng),只有動作復(fù)雜的機(jī)械手采用可編程控制器,微型計算機(jī)控制進(jìn)行動作。3.輔助裝置輔助裝置主要是連接機(jī)械手各部分元件的裝置。2.2 機(jī)械手的主要參數(shù) 傳動方式 反應(yīng)速度 尺寸和重量 負(fù)荷能力 控制方式 操控范圍 反應(yīng)速度 定位 自由度 安全性 實用性2.3 應(yīng)用機(jī)械手的意義隨著科技的發(fā)展,機(jī)械手應(yīng)用的越來越多。在機(jī)械工業(yè)中,機(jī)械手應(yīng)用的意義概括如下:1.提高生產(chǎn)過程自動化程度,增強(qiáng)生產(chǎn)效率。機(jī)械手方便與材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換等自動化過程,從而提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動投入,從而降低生產(chǎn)成本。2.改善勞動條件在車間的勞動環(huán)境下,高溫、高壓、噪音、灰塵等污染會嚴(yán)重影響人的身體健康,人在車間工作不可避免的會接觸到危險,而應(yīng)用機(jī)械手可以替代人安全的完成作業(yè),從而改善勞動條件。在一些簡單,重復(fù)的工作中以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作可以避免因疲勞和疏忽造成的事故。3.減少人力資源,便于節(jié)奏生產(chǎn)。機(jī)械手的應(yīng)用增強(qiáng)了自動化生產(chǎn),會減少人力的使用。機(jī)械手可以長時間重復(fù)性連續(xù)完成工作,這是人工無法實現(xiàn)并完成的。生產(chǎn)線增加使用機(jī)械手以減少人力和精準(zhǔn)的生產(chǎn)節(jié)拍,有利于節(jié)奏性的工作生產(chǎn)。綜上所述,機(jī)械手的合理利用是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。2.4 機(jī)械手功能圖示第3章 任務(wù)分析3.1 動作分析根據(jù)生產(chǎn)條件要求,機(jī)械手須把加工原料從輸送帶上取下,旋轉(zhuǎn)一定角度后將加工原料放入沖壓機(jī)填料口,然后返回,重復(fù)這一動作。3.2 動作節(jié)拍插銷定位手臂前伸手指抓料手臂上升手臂縮回手腕回轉(zhuǎn)拔定位銷手臂回轉(zhuǎn)插定位銷手臂前伸手臂下降手指松開手臂縮回手腕回轉(zhuǎn)拔定位銷手臂回轉(zhuǎn)插定位銷手臂伸出。3.3 總體方案3.3.1方案一插銷定位手臂前伸手指抓料手臂上升手臂縮回拔定位銷手腕回轉(zhuǎn)、手臂回轉(zhuǎn)插定位銷手臂前伸手臂下降手指松開、手臂縮回拔定位銷手腕回轉(zhuǎn)、手臂回轉(zhuǎn)插定位銷。3.3.2方案二插銷定位手臂前伸手指抓料手臂上升手臂縮回、手腕回轉(zhuǎn)拔定位銷手臂回轉(zhuǎn)插定位銷手臂前伸手臂下降手指松開手臂縮回手腕回轉(zhuǎn)拔定位銷手臂回轉(zhuǎn)插定位銷。3.4 方案比較按照方案一與方案二的行進(jìn)方式均可完成加工原料的自動填充,但是從工作效率與經(jīng)濟(jì)性方面考慮還是應(yīng)采用方案一。原因如下:方案一有效的把不做功行程與做功行程以及空行程之間結(jié)合在了一起,不僅完成了工作要求,而且提高了工作效率,也間接增加了經(jīng)濟(jì)效益。反觀方案二,空行程各自獨立,浪費了時間,而且在手指抓料的情況下手臂在進(jìn)行縮回,這樣雖然節(jié)省時間,但是嚴(yán)重影響了機(jī)械手的工作穩(wěn)定性,對于機(jī)械手的穩(wěn)定運行有不利的影響,長時間如此會縮短機(jī)械手的使用壽命。綜合兩方案的優(yōu)缺點,決定采用效率高、經(jīng)濟(jì)性好、可長時間穩(wěn)定運行的方案一。第4章 總體設(shè)計4.1 總體設(shè)計的思路設(shè)計機(jī)械手基本上分為以下幾個階段:1.系統(tǒng)分析階段(1)根據(jù)所設(shè)計的要求首先確定機(jī)械手的目的和任務(wù);(2)分析機(jī)械手需要適應(yīng)的工作環(huán)境;(3)根據(jù)機(jī)械手的工作要求,確定機(jī)械手的基本功能和方案,如機(jī)械手的自由度、所能抓取的重量。2.技術(shù)設(shè)計階段(1)確定驅(qū)動系統(tǒng)的類型;(2)選擇各部件的具體結(jié)構(gòu),進(jìn)行機(jī)械手總裝圖的設(shè)計;(3) 繪制機(jī)械手的零件圖,并確定尺寸。4.2 總體方案的確定提到液壓機(jī)械手總圖方案的確定,我們重復(fù)一下本課題的技術(shù)指標(biāo)。技術(shù)指標(biāo)如下所示:1.最大抓取重量:10kg;2.工件最大尺寸(長x寬x高):1000x400x400mm3.最大操作范圍:提升高度1m,回轉(zhuǎn)角度60,行走范圍=0.0074m按標(biāo)準(zhǔn)螺釘直徑系列選取,為了更好的滿足要求,取d=10mm6.1.2 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸螺釘手臂回轉(zhuǎn)缸的工作壓力為4MPa。所以螺釘間距t小于100mm,試選擇6顆螺栓t=73.2mm 100mm所以選擇螺釘數(shù)目為6顆。同理可得:按標(biāo)準(zhǔn)螺釘直徑系列選取,為了更好的滿足要求,取d=10mm6.2 手臂升降液壓缸筒的壁厚校核式中 D缸筒內(nèi)徑;Py缸筒的試驗壓力,當(dāng)缸的額定壓力Pn16MPa時取Py=1.5Pn,當(dāng)Pn16MPa時取Py=1.25Pn; 缸筒材料的許用應(yīng)力;n安全系數(shù),一般取n=5.Pn=0.8MPa Py=1.5Pn=1.2MPa 缸筒材料為20鋼,b =100MPa 將數(shù)據(jù)帶入式中:故液壓缸壁厚滿足要求。 同理手臂回轉(zhuǎn)液壓缸壁厚也滿足要求。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符,此行不會被打印?!敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。結(jié)論本課題所設(shè)計的機(jī)械手的操作過程是由電動機(jī)和液壓缸組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動,系統(tǒng)采用可編程控制器控制,運用步進(jìn)順序控制編程,程序簡單且便于調(diào)試。 通過PLC 本身通信接口與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng),對現(xiàn)場操作的各項參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、修改、調(diào)整,使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。利用 PLC 控制機(jī)械手相對于其它控制方式,具有很高的可靠性,較好的性價比,較強(qiáng)的可操作性和實用性。就本課題設(shè)計的目的,實際應(yīng)用運行良好,大大方便了工作和生活。本次畢業(yè)設(shè)計只是對機(jī)械手的升降部分做了系統(tǒng)的設(shè)計計算,了解了機(jī)械手設(shè)計的一般過程,通過對機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計做了系統(tǒng)的分析,掌握了一定的機(jī)械設(shè)計的方面的只是,為以后的工作學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ),本次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的機(jī)械手符合設(shè)計要求,能實現(xiàn)相應(yīng)的動作。參考文獻(xiàn)1 徐灝主編. 機(jī)械設(shè)計手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社,2010.12 岑軍健主編. 非標(biāo)設(shè)計手冊. 國防工業(yè)出版社,2008.73 張世昌,李旦等. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社,2001.84 袁承訓(xùn),張寶海等. 液壓與氣壓傳動. 機(jī)械工業(yè)出版社,2011.15 黃鶴汀主編. 機(jī)械制造技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社,6 吳旭朝,趙汝麟等. 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計基礎(chǔ). 天津科學(xué)技術(shù)出版社,1980.87 司乃鈞,線恒錄等. 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社,2010.18 孫全穎,唐文明等. 機(jī)械精度設(shè)計與質(zhì)量保證. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2010.39 張建民主編. 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計手冊. 北京理工大學(xué)出版社,2010.1致謝為期四個月的專科畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,本次畢業(yè)設(shè)計的研究工作是在我的指導(dǎo)老師張老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成的。在這里,首先要向本次設(shè)計的指導(dǎo)老師表示最誠摯的謝意。老師在自己緊張的工作中,仍然會抽出時間對我進(jìn)行指導(dǎo),時刻關(guān)心我的設(shè)計的進(jìn)展?fàn)顩r。老師給予的幫助對我的設(shè)計是非常重要的,從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作,他都給予了指導(dǎo),不僅讓我掌握了書本中的知識,更學(xué)會了學(xué)習(xí)操作方法,如何合理安排時間和論文的編寫,對我提出的問題認(rèn)真講解,這讓我更容易懂得那些比較難的問題。其次,還要向給予此次畢業(yè)設(shè)計幫助的同學(xué)們以誠摯的謝意,在整個設(shè)計過程中,他們也給我很多幫助,更重要的是為我們提供不少技術(shù)方面的資料,在此感謝他們,沒有這些資料就不是一個完整的論文??傊?,本次設(shè)計是在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)的幫助下共同完成的,在設(shè)計的這段時間里,我們合作的非常愉快,教會了我許多道理,是我人生的一筆財富,我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝。在設(shè)計過程中,我通過查閱大量有關(guān)資料,與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué),并向老師請教等方式,使自己學(xué)到了不少知識,也經(jīng)歷了不少艱辛,但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西,也培養(yǎng)了我獨立工作的能力,樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力,使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好,但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富,使我終身受益。哈爾濱理工大學(xué)??粕厴I(yè)論文沖壓機(jī)械手升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。通過編程來完成各種動作,它的準(zhǔn)確性和多自由度,保證了機(jī)械手能在各種不同的環(huán)境中工作。機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多,機(jī)械手的使用能夠顯著提高生產(chǎn)效率,減少人為因素造成的廢次品率。機(jī)械手可以完成很多工作,它在自動化車間中用來運送物料,從事多種工藝操作。它的特點是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè),在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器人的部分優(yōu)點,尤其體現(xiàn)了人的靈活協(xié)調(diào)和機(jī)器人的精確到位。 機(jī)械手是在機(jī)械自動化生產(chǎn)中逐步發(fā)展出的一種新型裝置?,F(xiàn)代生產(chǎn)過程中機(jī)械手被廣泛的應(yīng)用到自動生產(chǎn)線中。機(jī)械手目前雖然不如人手的靈活多變,但它具有重復(fù)性,無疲勞,不懼危險,有大的抓舉力量,因此越來越多的被廣泛運用。機(jī)械手技術(shù)涉及機(jī)械學(xué)、力學(xué)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)、電氣液壓技術(shù),計算機(jī)可編程技術(shù)等,是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。機(jī)械手的運動包括升降、回轉(zhuǎn)、伸縮、夾持等動作。本課題主要設(shè)計機(jī)械手升降部分的機(jī)械結(jié)構(gòu),包括機(jī)械手的升降和回轉(zhuǎn)液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。關(guān)鍵詞 數(shù)控;自動裝卸;機(jī)械手;PLC目錄摘要I第1章 緒論- 1 -1.1 課題背景- 1 -1.2 機(jī)械手的發(fā)展- 2 -1.3 工業(yè)機(jī)械手的分類- 2 -1.4 課題設(shè)計的目的及意義- 4 -第2章 機(jī)械手的概述- 5 -2.1 機(jī)械手的組成- 5 -2.2 機(jī)械手的主要參數(shù)- 6 -2.3 應(yīng)用機(jī)械手的意義- 6 -2.4 機(jī)械手功能圖示- 7 -第3章 任務(wù)分析- 8 -3.1 動作分析- 8 -3.2 動作節(jié)拍- 8 -3.3 總體方案- 8 -3.4 方案比較- 8 -第4章 總體設(shè)計- 9 -4.1 總體設(shè)計的思路- 9 -4.2 總體方案的確定- 9 -4.3 主要研究目標(biāo)- 9 -第5章 部件設(shè)計- 10 -5.1 升降部分的驅(qū)動設(shè)計- 10 -5.2 升降部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 11 -5.3 回轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 13 -第6章 零件設(shè)計- 16 -6.1 手臂液壓缸螺釘?shù)男:? 16 -6.2 手臂升降液壓缸筒的壁厚校核- 17 -結(jié)論- 18 -參考文獻(xiàn)- 19 -致謝- 20 -II- 3 -第1章 緒論1.1 課題背景隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人民物質(zhì)文化生活水平日益提高,隨著工業(yè)自 動化的普及和發(fā)展,控制器的需求量逐年增大。為了改變落后的生產(chǎn)狀態(tài),緩解日趨緊 張的供求關(guān)系,我們就得研究開發(fā)機(jī)械手。 新中國成立特別是改革開放以來,我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)取得了舉世矚目的偉大成就。同時,必須清醒地看到,我國正處于并將長期處于社會主義初級階段。全面建設(shè)小康社會,既面臨難得的歷史機(jī)遇,又面臨一系列嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)增長過度依賴能源資源消耗,環(huán)境污染嚴(yán)重;經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后;自主創(chuàng)新能力較弱,企業(yè)核心競爭力不強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益有待提高。在擴(kuò)大勞動就業(yè)、理順分配關(guān)系、提供健康保障和確保國家安全等方面,有諸多困難和問題亟待解決。從國際上看,我國也將長期面臨發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)、科技等方面占有優(yōu)勢的巨大壓力。為了抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn),我們需要進(jìn)行多方面的努力,包括統(tǒng)籌全局發(fā)展,深化體制改革,健全民主法制,加強(qiáng)社會管理等。與此同時,我們比以往任何時候都更加需要緊緊依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,帶動生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍,推動經(jīng)濟(jì)社會的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì),我國作為一個發(fā)展中大國,加快科學(xué)技術(shù)發(fā)展、縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,還需要較長時期的艱苦努力,同時也有著諸多有利條件。中華民族擁有5000 年的文明史,中華文化博大精深、兼容并蓄,更有利于形成獨特的創(chuàng)新文化。只要我們增強(qiáng)民族自信心,貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,深入實施科教興國戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略,奮起直追、迎頭趕上,經(jīng)過15 年乃至更長時間的艱苦奮斗,就一定能夠創(chuàng)造出無愧于時代的輝煌科技成就??萍脊ぷ鞯闹笇?dǎo)方針是:自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來。自主創(chuàng)新,就是從增強(qiáng)國家創(chuàng)新能力出發(fā),加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。重點跨越,就是堅持有所為、有所不為,選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢、關(guān)系國計民生和國家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域,集中力量、重點突破,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。支撐發(fā)展, 就是從現(xiàn)實的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關(guān)鍵、共性技術(shù),支撐經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。引領(lǐng)未來,就是著眼長遠(yuǎn),超前部署前沿技術(shù)和基礎(chǔ)研究,創(chuàng)造新的市場需求,培育新興產(chǎn)業(yè),引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。這一方針是我國半個多世紀(jì)科技發(fā)展實踐經(jīng)驗的概括總結(jié),是面向未來、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要抉擇。要把提高自主創(chuàng)新能力擺在全部科技工作的突出位置。在對外開放條件下推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè),必須認(rèn)真學(xué)習(xí)和充分借鑒人類一切優(yōu)秀文明成果。改革開放 20 多年來,我國引進(jìn)了大量技術(shù)和裝備,對提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。但是,必須清醒地看到,只引進(jìn)而不注重技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新,勢必削弱自主研究開發(fā)的能力,拉大與世界先進(jìn)水平的差距??傊?,必須把提高自主創(chuàng)新能力作為國家戰(zhàn)略,貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)的各個方面,貫徹到各個產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和地區(qū),大幅度提高國家競爭力。我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體目標(biāo)是:自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),科技促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的能力顯著增強(qiáng),為全面建設(shè)小康社會提供強(qiáng)有力的支撐;基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究綜合實力顯著增強(qiáng),取得一批在世界具有重大影響的科學(xué)技術(shù)成果,進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列,為在本世紀(jì)中葉成為世界科技強(qiáng)國奠定基礎(chǔ),形成比較完善的中國特色國家創(chuàng)新體系。1.2 機(jī)械手的發(fā)展機(jī)械手一般為三類:一是不需要人工控制的通用型機(jī)械手。它是不屬于其他主機(jī)的獨立裝置??梢愿鶕?jù)任務(wù)需要編制獨立程序完成各項規(guī)定操作。它的特點是具備不同裝置的性能之外還具備通用機(jī)械及記憶功能的三元型機(jī)械。二是需要人工操作的,起源于原子,軍事工業(yè)。先是通過操作完成特定工序,后來逐步發(fā)展到無線遙控操作。第三類是專用機(jī)械手,通常依附于自動生產(chǎn)線上,用于機(jī)床的上下料和裝卸工件。這種機(jī)械手國外叫做“Mechanical Hand”。它由主機(jī)驅(qū)動來服務(wù),工作程序固定,一半是專用的。機(jī)械手首先是在美國開始研制。第一臺機(jī)械手是在1958年美國聯(lián)合控制公司研究制作出來的。結(jié)構(gòu)是:主機(jī)安裝一個回轉(zhuǎn)長臂,長臂頂端有電磁 抓放機(jī)構(gòu)。日本在工業(yè)上應(yīng)用機(jī)械手最多,發(fā)展最快的國家,自1969年從美國引進(jìn)兩種機(jī)械手后開始大力研發(fā)機(jī)械手。前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展和應(yīng)用,自1977年,前蘇聯(lián)使用的機(jī)械手一半來自國產(chǎn)一半來自進(jìn)口?,F(xiàn)代工業(yè)中,自動化在生產(chǎn)過程中已日趨突出,機(jī)械手就是在機(jī)械工業(yè)中為實現(xiàn)加工、裝配、搬運等工序的自動化而產(chǎn)生的。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,機(jī)械手的出現(xiàn)大大減輕了人類的勞動,提高了生產(chǎn)效率。采用機(jī)械手已為目前研究的熱重點。目前機(jī)械手在工業(yè)上主要用于機(jī)床加工、鑄造,熱處理等方面,但是還不能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。1.3 工業(yè)機(jī)械手的分類現(xiàn)在對工業(yè)機(jī)械手的分類尚無明確標(biāo)準(zhǔn),一般都從規(guī)格和性能兩方面來分類。1.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(jī)械手能搬運的重量為130公斤,最小的為0.5公斤,最大的已達(dá)到800公斤。2.按功能分類:(1)簡易型工業(yè)機(jī)械手有固定程序和可變程序兩種。固定程序有凸輪轂和擋塊轉(zhuǎn)轂控制;可變程序可插銷板或順序轉(zhuǎn)動控制來給定程序。這種機(jī)械手多為氣動或液動,結(jié)構(gòu)簡單,改變程序比較容易。只使用在在程序較簡單的點位控制,但作為一般單機(jī)服務(wù)的搬運作業(yè)已足夠。所以,目前這種工業(yè)機(jī)械手?jǐn)?shù)量最多。(2)記憶再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)械手這種工業(yè)機(jī)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(jī)械手就自動按記憶的程序重復(fù)進(jìn)行循環(huán)動作。這也是采用較多一種,多為電液伺服驅(qū)動,與前者比較有較多的自由度,能進(jìn)行程序較復(fù)雜的作業(yè),通用性較廣。(3)計算機(jī)數(shù)字控制的工業(yè)機(jī)械手可通過更換穿孔帶或其他記憶介質(zhì)來改變工業(yè)機(jī)械手的動作,還可以進(jìn)行多種控制(DNC)。技術(shù)還可以是可編程程序控制或普通的微機(jī)計算機(jī)。(4)智能工業(yè)機(jī)械手(機(jī)器人)由電子計算機(jī)控制,通過各種傳感元件等具有視覺、熱覺、觸覺、行走機(jī)構(gòu)等。哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)評語學(xué)生姓名:張濤 學(xué)號:1030310111學(xué) 院: 榮成學(xué)院 專業(yè):機(jī)械設(shè)計與制造任務(wù)起止時間: 2013年02月25日至 2013年06月 21日畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:沖壓機(jī)械手-升降部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計(論文)的評語:該課題源于生產(chǎn)實踐,該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計中,態(tài)度端正,能把所學(xué)習(xí)相關(guān)知識運用設(shè)計中,設(shè)計結(jié)構(gòu)基本合理正確,設(shè)計論文論述比較正確、格式較規(guī)范,尚能正確運用所學(xué)基本知識,完成任務(wù)要求,請評閱教師評閱。指導(dǎo)教師簽名: 指導(dǎo)教師職稱: 評閱教師對畢業(yè)設(shè)計(論文)的評語:該同學(xué)論文格式規(guī)范,對機(jī)械設(shè)計有了一定了解,設(shè)計符合任務(wù)書要求,所做畫紙符合要求,但在圖紙的繪制和尺寸的標(biāo)注需要改進(jìn),建議參加答辯。評閱教師簽名: 評閱教師職稱: 答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計(論文)的評語: 該同學(xué)的設(shè)計符合“畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書”的要求,任務(wù)量適中,答辯表述基本清晰,能回答大多數(shù)提問,概念較清楚,設(shè)計的內(nèi)容基本合理,無原則性錯誤,掌握了一定的基礎(chǔ)知識和基本技能。符合學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計的要求。 答辯委員會評定,該生畢業(yè)設(shè)計(論文)成績?yōu)椋?答辯委員會主席簽名: 職稱: 年 月 日教務(wù)處制表
收藏
編號:2655895
類型:共享資源
大?。?span id="gg2hfu5" class="font-tahoma">1.04MB
格式:ZIP
上傳時間:2019-11-28
45
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
CAD高清圖紙文檔可編輯
沖壓
機(jī)械手
升降
部分
部份
機(jī)械
結(jié)構(gòu)設(shè)計
cad
高清
圖紙
文檔
編輯
編纂
- 資源描述:
-
【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽,需要原稿請自助充值下載,請見壓縮包內(nèi)的文件,所見才能所得,下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦 QQ咨詢1304139763 或者414951605
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。