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1、下料机械械手设计计方案简简介小组成员员：设计作品品总体应应用背景景：伴随着机机电一体体化在各各个领域域的应用用，机械械设备的的自动控控制成分分显得越越来越重重要，由由于工作作的需要要，人们们经常受受到高温温、腐蚀蚀及有毒毒气体等等因素的的危害，增增加了工工人的劳劳动强度度，甚至至于危机机生命。其其中的工工业机械械手是近近代自动动控制领领域中出出现的一一项新技技术，它它的发展展是由于于其积极极作用正正日益为为人们所所认识：它能部部分地代代替人工工操作；能按照照生产工工艺的要要求，遵遵循一定定的程序序、时间间和位置置来完成成工件的的传送和和装卸；能制作作必要的的机具进进行焊接接和装配配从而大大大改
2、善善工人的的劳动条条件，显显著地提提高劳动动生产率率，加快快实现工工业生产产机械化化和自动动化的步步伐。我们的方方案应用用于工业业化操作作，主要要用于工工业生产产方面，在在工业生生产上面面，经常常要面临临恶劣的的工业环环境，如如果全部部采用人人工操作作，有很很多弊端端，比如如：工人人的人身身安全无无法保证证，雇佣佣工人的的成本会会很高，生生产效率率低下等等等。而采用简简易的机机械手则则可以避避免上述述弊端。我我们的机机械手主主要设计计为化工工厂的下下料机携携手。在化工厂厂的许多多反应釜釜，许多多车间中中也的确确采用了了一些机机械手，极极大的提提高了生生产效率率，保护护了工人人的人身身健康。我们
3、的机机械手比比市面上上的简单单一些，在在化工厂厂下料机机携手的的基础上上给与了了一定的的简化与与改进。它的特点点如下：1整体体结构简简单。比比起真正正的机械械手来，控控制部分分很简单单，都是是工人手手工控制制，而不不是自动动控制，这这一方面面见底了了生产成成本，也也降低了了生产难难度，而而且便于于设计，便便于推广广。2整体体可靠性性很高。总所周知，化工厂的工作条件是极其恶劣的，高温高压，高湿度，酸碱腐蚀等等，据我们到一些化工厂调查，他们购买的电脑控制自动机械手可靠性不是太高，用久了就会出现一些故障，主要是控制电路，控制芯片在高温下，酸碱腐蚀下失效了。管理员师傅介绍说，在反应进行过程中，如果机械
4、手突然失控，后果是不堪设想的，轻则造成原料的浪费（化工料是很贵的），重则发生严重事故，机毁人亡等等。据调查，我国每年会发生许多起这一类的事故，造成了极大的损失。所以我们想到了对这种机械手进行了改进，让她更适合于工业生产。3使用用寿命长长。这也也是我们们的一个个重要优优点。据据我们在在化工厂厂调查采采访得知知，一般般的机械械手的使使用寿命命仅仅11年左右右，主要要是因为为工作环环境太差差了。而而我们的的机械手手因为能能适应各各种恶劣劣环境所所以具有有很强的的寿命，很很强的生生命了。我我们初步步估算了了一下，我我们的机机械手的的寿命至至少为33年。4造价价低廉，便便于推官官使用。据据调查，市市面上
5、的的机械手手成本大大多在万万元以上上，这对对与一些些中小型型化工厂厂来说确确实不是是一笔小小数目，而而我们的的建议机机械化搜搜成本不不到他们们的五分分之一，虽虽然没用用他们的的功能强强大，但但是在基基本功能能方面上上面来看看，还是是可以的的。我们们没有使使用负杂杂的控制制系统，节节约了大大量的成成本，非非常值得得推广，必必将会受受到厂家家的好评评的。5功能能多，即即可手工工操作又又可以自自动控制制。 我我们的机机械手在在液压工工控制接接口上面面可以扩扩展自动动控制装装置，可可以实现现全自动动工业生生产。如如果为了了降低成成本，也也可以用用手工控控制液压压缸。同时，我我们的可可旋转底底座也是是人
6、工控控制和自自动控制制相结合合的。综上所述述，我们们的机械械手无论论从质量量上来说说还是从从性能上上来说都都具有很很强的优优势。机械结构构1 装装置总体体图整个装置置由4个个 吊臂臂 来实实现铲子子的各种种运动，44个液压压缸来实实现 吊吊臂的各各种运动动。可以以实现铲铲子从低低处装好好货物，升升高到33m以内内的任意意高度卸卸货，比比且底座座可以实实现3660 度度旋转，所所以货物物可以达达到半径径为4mm的任意意范围。 整个装装置的液液压缸由由人工控控制，旋旋转底座座的转动动是由人人工驱动动的。2 可可旋转与与升降的的底座底板与底底座之间间由转轴轴相连，底底座可以以在地板板上面自自由转动动
7、，并且且在两者者之间涂涂上了润润滑介质质，减少少它们之之间的磨磨损，提提高寿命命。 底底座的两两旁安装装了手臂臂 ，可可以推动动底座旋旋转。3 四四个液压压缸驱动动整个装置置的几个个机械臂臂由4个个液压缸缸来驱动动，可以以实现各各种复杂杂的运动动，最终终抬升机机械手到到达各种种所需高高度。4 套套筒结构构装置由两两个形状状相似的的套筒相相连四个个机械臂臂以及四四个液压压缸。套套筒即实实现了机机械臂的的连接，又又实现了了他们与与动力系系统 ，液液压缸 的动力力传输。结结构紧凑凑，造型型美观。5 铲子子部分 强度计算算方案创新新点1 运用用四个机机械臂组组成复杂杂的机械械连杆机机构，可可以实现现负
8、载的的转动运运动，满满足工业业生产的的实际需需要。2 采采用套筒筒的结构构，避免免了直接接在机械械臂上面面打洞来来连接液液压缸，既既增加了了强度，又又减少了了生产和和装配的的难度，而而且又没没关紧凑凑。3 运用用了可选选装的底底座，在在地板上上免安装装了转轴轴，使机机械臂由由简单的的平面运运动转变变为负载载的空间间运动，满满足了复复杂的吊吊装需要要4 由由液压缸缸驱动来来代替电电机齿轮轮传动系系统，既既避免了了电机的的引入，减减低成本本，节约约了电能能，由于于没有使使用齿轮轮，减少少了装配配的复杂杂程度。5 可可以实现现较高的的运动精精度。6 强强度大。由由于机械械臂采用用了较大大的尺寸寸，因此此具有很很大的强强度 。可可以装载载的货物物重量的的范围很很大，一一机多用用。参考文献献1 杨黎明明,杨志勤勤.机械械选型与与运动设设计.国防工工业出版版社2 萩原原芳彦.机械实实用手册册.科学出出版社3 吴宗泽泽主编，高等机机械设计计，北京 : 清清华大学学出版社社, 119911.14吴吴昌林 姜柳林林主编，机机械设计计，武汉汉：华中中科技大大学，2200555杨杨家军主主编，机机械原理理，武汉汉：华中中科技大大学，2200556常常明主编编，画法法几何及及机械制制图（第第三版）。武武汉：华华中科技技大学，220044