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机械手+视觉自动化应用方案

产品系列:机械手+视觉自动化应用方案

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  全套计划CAD图纸加 学生姓名:辅导老师: 论文提交日期: 论文答辩日期: 全套计划CAD 图纸加 摘要 用于再现人手的功用的身手安装称为刻板手。刻板手是仿效着人手 的片面作为,按给定措施,轨迹和央求达成主动抓取,搬运或操作的自 动刻板安装。 工业刻板手是近代主动支配界限中映现的一项新身手,并已成为现 代刻板创设临盆编制中的一个首要构成片面,这种新身手繁荣很速,捉 奸成为一门新兴的学科—刻板手工程。刻板手涉及到力学,刻板学,电 气液压身手,主动支配身手,传感器身手和估计打算机身手等科学界限,是 一门跨学科归纳身手。 跟着工业主动化繁荣的须要,刻板手正在工业利用中越来越首要。文 章闭键阐述了刻板手的计划估计打算流程。 开始,本文先容了刻板手的感化,刻板手的构成和分类,注释了自 由度和刻板手团体坐标的方式。同时,本文给出了这台刻板手的闭键性 能规格参量。 其次,作品中一切详细地搬运刻板手的手部,腕部,手臂以及机身 等闭键部件的构造计划。 环节词: 刻板手, 自正在度, 手部, 腕部 全套计划CAD 图纸加 Abstract Used technologicaldevice called mechanicalhand. Robot imitatesome staffaction, according automatictrajectory crawling, handing automaticmechanical devices. Industrial robot modernautomatic control newtechnology machineryhas become modernproduction system importantcomponent newtechnology has developed rapidly becoming emergingdiscipline—mechanical hand project. Manipulator involves mechanics, mechanics, electrical hydraulic technology, interdisciplinarytechnology. moreimportant industrialautomation. papermainly narrated transfermanipulator. paperintroduces function,composing manipulator,tells out sametime, papergives out primaryspecification parameter comprehensiveexhaustive discussion has transported manipulator’s hand, majorstructural design computation. 全套计划CAD 图纸加 Key words: Manipulator, Freedom, Hand, Wrist 全套计划CAD 图纸加 2.1手抓的构造选定 2.2液压缸的选定 2.2.1液压缸内径确凿定 2.2.2液压缸外径确凿定 2.2.3缸筒壁厚校核 2.2.4液压缸活塞杆确凿定及校核 2.2.5活塞的最大行程 2.2.6缸筒底部厚度确凿定 2.2.7缸盖螺钉的估计打算 2.2.8缸筒头部法兰厚度确凿定 2.2.9液压缸其它元件确凿定 第三章摆动缸的选定......................................................................11 3.1 联接片面的计划 .......................................................................11 3.2 联接片面资料的选定与联接法子 .............................................11 第四章手臂的构造计划 124.1 手臂的构造初定 124.2 小臂受力理解 12全套计划CAD 图纸加 4.3 小臂液压缸确凿定 134.3.1 小臂液压缸的受力理解 134.3.2 液压缸内径确凿定 134.3.3 液压缸外径确凿定 144.3.4 缸筒壁厚校核 154.3.5 液压缸活塞杆确凿定及校核 154.3.6 活塞的最大行程 164.3.7 缸筒底部厚度确凿定 164.3.8 缸盖螺钉的估计打算 174.3.9 缸筒头部法兰厚度确凿定 184.3.10 液压缸其它元件确凿定 194.4 小臂套筒的计划 194.4.1 资料的选定 194.4.2 内套的计划 204.4.3 外衣的计划 20第五章支小臂液压缸确凿定 215.1 支小臂液压缸的摆动角度确定 215.2 支小臂缸的受力理解 215.3 液压缸确凿定 225.3.1 液压缸内径确凿定 225.3.2 液压缸外径及壁厚确凿定 225.3.3 23全套计划CAD 图纸加 5.3.4 液压缸活塞杆确凿定及校核 245.3.5 活塞杆的最大许可行程 245.3.6 缸筒底部厚度确凿定 255.3.7 缸盖螺钉的估计打算 255.3.8 缸盖头部法兰厚度确凿定 275.3.9 275.3.10 液压缸的其他元件确凿定 28第六章大臂的构造计划 306.1 大臂资料的选定 306.2 大臂受力理解 306.3 支大臂液压缸确凿定 316.3.1 液压缸内径确凿定 316.3.2 液压缸外径及壁厚确凿定 326.3.3 336.3.4 液压缸活塞杆确凿定及校核 336.3.5 活塞杆的最大许可行程 346.3.6 缸筒底部厚度确凿定 346.3.7 缸盖螺钉的估计打算 356.3.8 缸盖头部法兰厚度确凿定 366.3.9 376.3.10 液压缸的其他元件确凿定 37第七章大臂展转缸的计划 39全套计划CAD 图纸加 7.1 展转缸确凿定 397.1.1 展转缸的受力理解及内径确凿定 397.1.2 液压缸外径确凿定 397.1.3 缸筒壁厚校核 407.1.4 液压缸活塞杆确凿定及校核 417.1.5 活塞的最大行程 417.1.6 缸筒底部厚度确凿定 427.1.7 缸盖螺钉的估计打算 427.1.8 缸筒头部法兰厚度确凿定 437.1.9 液压缸其它元件确凿定 44第八章底座的计划 458.1 底座资料及尺寸的选定 458.2 底板螺栓确凿定 458.2.1 受翻转力矩的螺栓组结合 468.2.2 缸盖螺钉的估计打算 46第九章液压编制传动计划确凿定 489.1 各液压缸的换向回途 489.2 调速计划 48第十章估计打算和采选液压元件 4910.1 阀的品种和功用 4910.2 拟定液压编制 5010.3 油泵的采选 50全套计划CAD 图纸加 10.4 液压编制中的辅助安装 51第十一章液压编制道理图 56参考文献 57全套计划CAD 图纸加 第一章小引1998 年ABB 公司推出IRB1400 系列小机械人,其轮回工夫只要0.4s,支配器 征求软件、高压电、驱动器、用户接口等皆集成于一柜,只要洗衣机变换器那样大 小。FANUC 公司2000 月宣传它的支配器为寰宇最小。工业机械人的利用从单机、单位向编制繁荣。众达百台以上的机械人群与微机 及周边智能筑设和操作职员造成一个大群体(众智能体)。跨邦大集团的垄断和全 球化的临盆将寰宇浩繁厂家的产物联接正在一道,达成了准绳化、盛开化、汇集化的 “虚拟创设”,为工业机械人编制化的繁荣推波助澜。 机械人身手是涉及刻板学、传感器身手、驱开航手、支配身手、通讯身手和计 算机身手的一门归纳性高新身手,既是光机电软一体化的首要根柢,又是光机电软 一体化身手的类型代外。其产物闭键有两大类,即以日本和瑞典为代外的一系列特 定利用的机械人,如弧焊、点焊、喷漆配备、刷胶和兴办等,并造成了雄伟的机械 人资产。另一类是以美邦、英邦为代外的智能机械人开采,因为人工智能和其它智 能身手的繁荣远掉队于人们对它的期待,目前绝大片面酌量结果未能走出尝试室。 机械人编制集成身手也是由几个闭键强盛邦度所垄断。近年来,机械人身手并未出 现打破性发扬,各邦的机械人身手酌量机构和创设厂商都连续正在身手深化、引进新 身手和扩充利用界限等方面举办搜求。 为了使机械人更好地利用于工业,各工业强盛邦度的大学、酌量机构和大工业 企业对机械人编制开采加入了大宗的人力财力。正在美邦和加拿大,各闭键大学都设 有机械人酌量室,麻省理工学院偏重于创设流程机械人编制的酌量,卡耐基—梅隆 机械人酌量偏重于发掘机械人编制的酌量,而斯坦福大学则偏重于编制利用软件的 开采。德邦正酌量开采“MOVE PLAY”机械人编制,使机械人操作就像人们操作录像机、开汽车相通。 我邦的工业机械人从80 年代“七五”科技攻闭开端起步,正在邦度的支柱下,通 过“七五”、“八五”科技攻闭,目前已基础掌管了机械人操作机的计划创设身手、 支配编制硬件和软件计划身手、运动学和轨迹筹划身手,临盆了片面机械人环节元 器件,开采出喷漆、弧焊、点焊、安装,搬运等机械人;此中有130 众台套喷漆机 全套计划CAD 图纸加 器人正在二十余家企业的近30 条主动喷漆临盆线(站)上取得范围利用,弧焊机械 人已利用正在汽车创设厂的焊装线上。但总得来看,我邦的工业机械人身手及其工程 利用的秤谌和海外比拟依然有必定的隔断,如:牢靠性低于外邦产物;机械人利用 工程起步较晚,利用界限窄,临盆线编制身手与外邦比有差异;正在利用范围上,我 邦已装置的邦产工业机械人约200 台,约占环球已装置台数的万分之四。以上出处 闭键是没有造成机械人资产,如今我邦的机械人临盆都是利用户的央求,“一客户, 一次从新计划”,种类规格众、批量小、零部件通用化水准低、供货周期长、本钱 也不低、并且质地、牢靠性担心谧。所以危急须要管理资产化前期的环节身手,对 产物举办一切筹划,搞好系列化、通用化、模块化计划,踊跃胀动资产化历程。 我邦的智能机械人和特种机械人正在“863”策动的支柱下,也得到了不少结果。 此中最为非常的是水下机械人,6000 米水下无缆机械人的结果居寰宇领先秤谌,还 开采出直接遥控机械人、双臂调解支配机械人、爬壁机械人、管道机械人等机种; 正在机械人视觉、力觉、触觉、声觉等根柢身手的开采利用上发展了不少处事,有了 必定的繁荣根柢。可是正在众传感器讯息交融支配身手、遥控加个别自立编制遥控机 器人、智能安装机械人、机械人化刻板等的开采利用方面则方才起步,与海外优秀 秤谌差异较大,须要正在原有功劳的根柢上,有重心地编制攻闭,以编制集成启发机 器人身手的一切繁荣,以期正在“十五”后期立于寰宇优秀队伍之中。 全套计划CAD 图纸加 第二章手部构造计划2.1 手抓的构造选定 拟定最大抓取重量为 60N,遵照处事处所和处事境遇的须要,定夺采用单滑销 缸式手部。如下图: 图2.1 手抓片面 手抓机架拟定资料为HT200,图中相闭参数,开端选定如下 α=60 (手指的抓取半角 α=45~70); f=0.2 (物体与手指接触处的摩擦系数 f=0.1~0.5); η=0.9 (手部的刻板功效 η=0.85~0.9); =1.3(太平系数 =2.0(处事情景系数 =1.1~2.5);l=50mm; L=100mm; =30;g=9.8m/s 全面手抓片面长度采选300mm。 夹紧时由力学公式: =375.3N(2.1) 全套计划CAD 图纸加 37575 30 os 100 =1125.9N(2.2) 开端估算手抓的重量约为30N。 2.2 液压缸的选定 2.2.1 液压缸内径确凿定 液压缸的外面输出F 可按下式估计打算: =2447.6N由外17-6-3 19查得液压缸的处事压力初选为P=1MPa。 由公式: =55.84mm由17-6-26 19可选用准绳液压缸内径D=63mm。 2.2.2 液压缸外径确凿定 按壁厚筒相闭公式确定: =(1.2~1.3)Pmax 全套计划CAD图纸加 max=1.5p=1.5MPa; =1.251.5=1.875;D:油缸内径(mm); 缸筒的资料凡是央求有足够的强度和冲锋韧性,初选45 22可知 :缸体资料的需用拉应力(MPa);n:冲锋系数,由外2-3-6 15可查得n=12; 12610 =50.83MPa; 50875 =82.6mm初选壁厚 /D=0.1111(0.08~0.3)于是采选下面的壁厚公式估计打算: maxmax =0.84mm初选建树 综上所述,从外20-6-9 22入选择准绳液压缸外径76mm,于是液压缸壁厚为 (76-63)/2=6.5mm。2.2.3 缸筒壁厚校核 额定压力 (2.5)此中: =360MPa(缸筒资料投诚强度。由外20-6-7 22查得) 全套计划CAD 图纸加 6376 =25.23MPa缸筒产生已毕塑性变形的压力 6763 76 lg 360 rlMP (0.35~0.42)Prl =(0.35~0.42)67.5=(23.625~28.35)MPa 故采选 =25Mpa即处事压力小于25Mpa。 本液压缸最大处事压力为1.5Mpa,于是计划采选的壁厚可满意压力的央求。 2.2.4 液压缸活塞杆确凿定及校核 计划中遵照处事压力的巨细,选用速率比是由外20-6-16 22查得 =1.33, =6333 =31.38mm遵照外20-6-16 22取准绳值d=32mm 因为活塞杆正在安谧工况下,只受轴向推力或拉力,于是可能近似的用直杆接受 拉压载荷的方便强度估计打算公式举办估计打算: 1032 =1.4Mpa

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