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1、二、工业机械手简介二、工业机械手简介工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它是一种模仿人体上肢的部分工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。这功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。这种新颖技术装备的出现和应用，对实现工业生产自动化，推动工业生产的种新颖技术装备的出现和应用，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用，因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视进一步发展起着重要作用，因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。和欢迎。第1页/共30页工业生产上应用的机械
2、手，由于使用场合和工作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术复杂程度也有工业生产上应用的机械手，由于使用场合和工作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术复杂程度也有很大差别。但它们都有类似人的手臂、手腕和手的部分动作及功能；一般都能按预定程序，自动地、重复很大差别。但它们都有类似人的手臂、手腕和手的部分动作及功能；一般都能按预定程序，自动地、重复循环地进行工作。此外，还有些非自动化的装备，具有与人体上肢类似的部分动作，结构上与工业机械手循环地进行工作。此外，还有些非自动化的装备，具有与人体上肢类似的部分动作，结构上与工业机械手是一致的，亦可归属于工业机械手的范畴。例如，早期就有一种由人直接用绳
3、索牵引进行操作的随动机械是一致的，亦可归属于工业机械手的范畴。例如，早期就有一种由人直接用绳索牵引进行操作的随动机械手和近期发展起来的由人工进行操纵的机械手（如平衡吊），以及一些就近按钮控制或遥控的非全自动的手和近期发展起来的由人工进行操纵的机械手（如平衡吊），以及一些就近按钮控制或遥控的非全自动的单循环的机械手等。单循环的机械手等。第2页/共30页1）与单机一起实现自动化）与单机一起实现自动化生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业，继续由人工操生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业，继续由人工操作，不仅会增加工人
4、劳动强度，同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会影响劳动生产率的提高。若作，不仅会增加工人劳动强度，同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料，则可改变上述不相适应的情况，实现单机自动化生产，并为实现多机床看采用机械手代替人工上、下料，则可改变上述不相适应的情况，实现单机自动化生产，并为实现多机床看管提供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。管提供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。第3页/共30页注塑机机械手第4页/共30页2）组成自动生产线）组成自动生产线在单机自动化
5、的基础上，若采用机械手自动装卸和输送工件，可使一些单在单机自动化的基础上，若采用机械手自动装卸和输送工件，可使一些单机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上，采用机械手来机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上，采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如：轴类加工自动生产线及其上下料机械手、实现自动化生产尤为广泛。如：轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。第5页/共30页第6页/共30页3）高温作业自动化）高温作业自动化在高温环境下作业（如热处理、铸造和锻造等）
6、，工人的劳动强度大，劳动条件差，采用机械手操作，更在高温环境下作业（如热处理、铸造和锻造等），工人的劳动强度大，劳动条件差，采用机械手操作，更具有现实意义。如汽车钢板弹簧淬火机械手、压铸机用浇铸机械手等。具有现实意义。如汽车钢板弹簧淬火机械手、压铸机用浇铸机械手等。压铸机机械手第7页/共30页4）操作工具）操作工具用机械手握持工具，在高温、粉尘及有害气体环境下进行自动化操作，可以使人脱离恶劣的劳动条件，并用机械手握持工具，在高温、粉尘及有害气体环境下进行自动化操作，可以使人脱离恶劣的劳动条件，并减轻劳动强度，提高劳动生产率和保证产品质量。如汽车车身等薄钢板的点焊工艺、自动喷漆或自动喷丸减轻劳动
7、强度，提高劳动生产率和保证产品质量。如汽车车身等薄钢板的点焊工艺、自动喷漆或自动喷丸清砂工作等。清砂工作等。第8页/共30页第9页/共30页5）进行特殊作业）进行特殊作业在现代科学技术中，原子能的应用，海底资源的开发，星际探索等等都已为人们所熟悉。但放射性辐射，在现代科学技术中，原子能的应用，海底资源的开发，星际探索等等都已为人们所熟悉。但放射性辐射，或海底、宇宙等环境，常常是人体不能直接接触或难以接近的，采用遥控机械手代替人们进行这种作业，或海底、宇宙等环境，常常是人体不能直接接触或难以接近的，采用遥控机械手代替人们进行这种作业，既能完成这些特殊作业，又能长时间地安全地进行工作，成为人类向新
8、的自然领域进军的一种有效手段。既能完成这些特殊作业，又能长时间地安全地进行工作，成为人类向新的自然领域进军的一种有效手段。第10页/共30页特殊环境下用机械手第11页/共30页三、毕业设计内容三、毕业设计内容第12页/共30页 工业机械手主要由执行机构，驱动系统，控制系统以及位置检测装置等所组成。执行机构：包括手部、腕部、臂部和机身等部件，有的还带有行走机构。驱动系统：工业机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。常用的有液压传动、气压传动，电力传动和机械传动等四种形式。控制系统：控制系统有机械控制、电气控制和射流控制、液压控制等，一般常见的为电气控制系统。控制方式有点位控制和连续控制，它
9、是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时报警或停止运动。位置检测装置：控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与给定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。第13页/共30页工业机械手的规格参数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能的具体指标，一般包括以下几个方面：抓重（又称臂力）：额定抓取重力或称额定负荷，单位为N（必要时注明限定
10、运动速度下的抓重）。自由度数目和坐标形式：机身、臂部和腕部等运动共有几个自由度，并说明坐标形式。定位方式：固定机械挡块、可调机械挡块、行程开关、电位器及其它各种位置设定和检测装置；各自由度所设定的位置数目或位置信息容量；点位控制或连续轨迹控制。驱动方式：气动、液动、电动或机械传动。臂部运动参数：可列成表1-1形式。腕部运动参数：可列成表1-2形式。第14页/共30页手指夹持范围(mm)和握力(即夹紧力或吸力)(N)。定位精度：位置设定精度及重复定位精度(mm)。程序编制方法及程序容量：如插销板、二极管矩阵插销板、一位机可编过程控制、多位机控制以及示教存储等。受信、发信数目，联锁控制信号数目。控
11、制系统动力：电、气。驱动源：气动的气压大小；液压的使用压力、油泵规格、电动机功率；电动的电动机类型、规格。轮廓尺寸：长宽高(mm)。重量：整机重量(kg)。第15页/共30页表1-1 臂部的运动参数运动名称符号行程范围（mm或）速度（mm/s或/s）伸缩X升降Z横移Y回转俯仰表1-2 腕部的运动参数运动名称符号行程范围(mm或)速度(mm/s或/s)回转上下摆动1左右摆动1横移y1第16页/共30页第17页/共30页第18页/共30页第19页/共30页第20页/共30页1.工业机械手工作装配图1张(0号)；2.零件图68张（手部相关零件，由装配图中拆得）；3.液压系统图1张；4.控制系统图1张
12、；5.设计计算书1份(4050页约8000字）6.答辩五、设计工作量第21页/共30页六、成绩评定 综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按五级分制平分。第22页/共30页七、参考书1.工业机械手设计指导书2.机械设计手册第23页/共30页八、毕业设计的一般要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系5.正确使用标准和规范第24页/共30页九、应注意的问题九、应注意的问题一人一题，图纸和计算结果必须相符一人一题，图纸和计算结果必须相符掌握进度，检查进度，作为成绩评定参考掌握进度，检查进度，作为成绩评定参
13、考计算到一定地步必须及时铺图，否则部分计算是进展不下去的计算到一定地步必须及时铺图，否则部分计算是进展不下去的计算方案不恰当时一定要返工，否则坚持下去导致图纸返工将损失惨重计算方案不恰当时一定要返工，否则坚持下去导致图纸返工将损失惨重图纸细节一定要读懂，不要照搬别人的图线画轴的中心孔、键槽、螺纹、焊接、表面粗图纸细节一定要读懂，不要照搬别人的图线画轴的中心孔、键槽、螺纹、焊接、表面粗糙度、装配图的配合尺寸标注要严格按照标准标糙度、装配图的配合尺寸标注要严格按照标准标图纸的规范性要求图纸的规范性要求正确选择和合理布置视图正确选择和合理布置视图合理标注尺寸合理标注尺寸标注公差、表面粗糙度和形位公差
14、标注公差、表面粗糙度和形位公差编写技术要求编写技术要求标题栏标题栏第25页/共30页编写设计计算说明书编写设计计算说明书计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关。明书的内容和设计任务有关。设计计算说明书要求计算正确、论述清楚、文字简练、书写工整。设计计算说明书要求计算正确、论述清楚、文字简练、书写工整。设计计算说明书应包括有关简图，如传动方案简图、轴的受力分析图、弯矩图、传动件草图等，引用设计计算说明书应包括有关简图，如传动方案简图、轴
15、的受力分析图、弯矩图、传动件草图等，引用的公式、数据、应注明来源、参考资料编号、页次。的公式、数据、应注明来源、参考资料编号、页次。第26页/共30页 说明书中还应包括：说明书中还应包括：1)1)设计小结；设计小结；2 2）参考资料（资料的编号）参考资料（资料的编号【】【】及书名、作者、出版单位、出版年及书名、作者、出版单位、出版年月）。月）。必须用钢笔（或碳素笔）工整地书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。书写格式示例：计算及说明结果四、主要部件设计1、轴系部件设计（1）轴承类型的选择（2）传动件（3）轴1）轴的结构设计主要参数：第27页/共
16、30页十、十、准备答辩事宜准备答辩事宜 完成设计后，应及时做好毕业设计的最后一个环节完成设计后，应及时做好毕业设计的最后一个环节答答辩的准备工作及答辩。辩的准备工作及答辩。在答辩前，应做好以下工作：在答辩前，应做好以下工作：按要求完成规定的设计任务，把图纸叠好（参见右图）；按要求完成规定的设计任务，把图纸叠好（参见右图）；说明书装订好，一同放在说明书装订好，一同放在毕业设计资料袋毕业设计资料袋内；内；资资料料袋袋封封面面写写上上专专业业班班级级(专专业业要要写写全全称称)、姓姓名名、学学号号、指导教师、题目等。指导教师、题目等。资资料料袋袋的的背背面面要要填填写写完完整整袋袋内内各各项项内内容容，如如：1)1)设设计计说说明明书一份；书一份；2)2)装配图装配图(0(0号号)2)2张；等张；等主标题栏第28页/共30页认真回顾有关设计过程及设计内容，进一步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题弄懂、弄透，以便取得更大的收获。充分做好答辩前的准备工作。毕业设计答辩采用学生单独答辩的形式进行。不参加答辩而由别人代交图纸的一律以不及格处理。希望同学们按时进行答辩，并预祝同学们取得好成绩！第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页