自动上料机械手设计.docx

摘要随若社会的不断进步，科技水平的不断发展，人们对时间的需求越来越大，所以在大规模的制造业中，通过人力来进行产品的生产，已经不足以支撵企业运转了，所以为了提高工作效率，同时也为了保证产品的质量，必须尽快实现机械自动化，这样一来，牛.产过程能不能自动化，已经成为了当前需要关注的首要问题。随若人力劳动的减少，工业机器人代替其站在了自动化生产线上，并且已经受到了多个企业的认可与采用。我们可以看出，在进行工业机器人的制造时，技术水平以及机器人成功后的应用频率，和国家工业自动化水平的高低，呈正相关趋势。在一些高温、高压等人类无法工作的特殊环境下，工业机器人就发挥了自己的作用，在保证产品质量的情况下，柠人类克服那些在特殊环境下，无法完成的困难，同时解放人类的双手，进一步提高劳动生产率。现阶段，工业机器人主要负灾的工作是，像喷绘、焊接、搬运这样要么重笑性强，要么工作难度高的工作，并且在进行工作以前，还需要操作人员进行示教.此次本文设计的机器人类型，是一个三自由度工业机器人，它的功能主要是可以运输物料，它的总设计，主要有以下四部分构成：一、总体设计：二、工业机械手怎样组成，及有哪些应用：三、对机械手的液压系统进行设计：四、对机械手的控制系统进行设计。其中我们在驱动系统中机械手的驱动，为r保证定位的精准，同时保证操作简单，整体流程不更杂，便于控制，选用r液压缸来进行操作。笔者对控制系统和液压系统也进行r分析计并，为了对机械手装置的控制系统，进行深化设计，我们这次采用了P1.C为核心。使控制系统通过P1.C进行控制，这与现如今工业控制系统设计的大方向不谋而合。并且，硬件电路与机械手控制程序的设计，必须以工艺流程以及总体设计要求，已经分析完成的基点上进行“关键词：工业机器人；控制系统：计算机辅助：专用设备AbstractWiththecontinuousprogressofthesocietyandthecontinuousdeve1.opmentofscienceandtechno1.ogyIeve1.peopIedemandmoreandmoretime.soin1.arge-sca1.enanufacturing.theproductionofproductsbymanpowerhasbeeninsufficienttosupporttheoperationoftheenterrise,inordertoimproveworkefficiency,andensurethequa1.ityoftheroduct,heenterprisemustrea1.izemechanica1.automationassoonasIX)SSibIC,andithasbecomeIhCPrimaryprob1.emthatneedstobefocusedatthemomcnt.Withthedecreaseofhuman1.abor,industria1.robotshaverep1.acedthemontheautomaticproductionIinCS.andhavebeenrecognizedandadoptedbymanyenterprises.Wecanseethatthenationa1.industria1.automation1.eve1.hasadirectimpactonmanufacturingtechno1.ogy1.eve1.andapp1.ieddegreeoftheindustria1.robot,Insomespecia1.environments,suchashightemperatureandhighPreSSUre,whichpeop1.ecannotwork.industria1.robotshavep1.ayedaro1.e.inIhCCaSeofensuringthequa1.ityoproducts,itcanhe1.phumanbeingsovercomethedifficu1.tiesthatcannotbeaccomp1.ishedunderspecia1.circumstanccs.andatthesametimefreetheirhandstofurtherimprove1.aborproductivity.AtthepresentStageJndustriaIrobotsaremain1.yresponsib1.efortaskssuchaspainting.we1.dingandhand1.ing,whichareeitherhigh1.yrepetitiveordifficu1.ttowork,andworkinthewayofdemonstrationandteachingreproduction.Inthispapcr,aIhree-Uegrce-Of-freedomindustria1.robotisdesigned.Itsmainfunctionistotransportmateria1.s.1.tsovendIdesignismadeupof1.hcfo1.1.owingfourpur1.s:IhCfirstistheovera1.1.design;IhCsecondisthecompositionandapp1.icationofindustria1.Inanipu1.atorahcthirdisIodesignthemanipu1.atorhydrau1.icSyS1.Cn;UndIheIaS1.oneisIodesignthecontro1.system.WedriveoftheInanipu1.aiorinIhedrivesystem,inorder1.oguaranteetheprecisionofpositioning,atthesame1.imetoensureheope11tionisSimP1.CJheovera1.1.processisno1.con1.icated,andeasytocontro1.,sose1.ectingIbrthehydrau1.iccy1.indertooerate.Theauthora1.soana1.yzedandca1.cu1.atedthecontro1.systemandthehydrau1.icSyStem,inorder(ofurtherdesignthecontro1.systemoftheInanipuIatonP1.Cisthecore.Thecontro1.systemisconto1.1.edbyP1.C.whichcoincideswiththegenera1.directionofdesigningindustria1.contro1.system.Morcovcnthcdesignofhardwarecircuitandmanipu1.atorcontro1.programiscarriedoutonthebasisofprocessI1.owanddesignruirencntsof(hemanipu1.ator.Keywords:indus(ria1.machinery;hydniu1.icsystein;compu1.cr-assisted;dedica1.eddevice引言在进行工业生产的过程中，搬运材料、上料下料，这不仅是一项需要大量人力的大工程，更是一项操作起来非常危险的工作，所以能不能实现机械自动化，决定若这些环节，能不能解放人类的双手。这样一来，实现自动化过程，不仅可以减少生产的成本，还能提高工作效率，同时可以减少事故的发生。为了实现这些环节的自动化，所以，设计人员设计了工业机械手。国内机器人专家按照应用环境的不同，把机器人分为了特种机器人和工业机器人这两类.我们分别来对这两类机器人进行解读：一、工业机器人在工业生产领域中，主要面向多关节机械手或多自由度机器人。二、特种机落人就比较先进了，它可以有特定的功能。包括：农业机器人、娱乐机器人、军用机器人等。在这些特种机器人中，有些分支发展的很快，有独立行成体系的趋势，如水下机器人、服务机器人等。在当前，国际上研究机器人的相关专家，按照应用环境的不同也聘机器人分为两类：制造类的工业机瑞人和非制造类的服务与仿人型机器人，这与我国的分类是一致的.根据社会科技水平的不断进步，“高科技”、“高智能”成了工业制造业发展的主要方向，并且各个部门也在积极的对自动化技术进行试用和推广。在工业部门眼里，自动化也就是一个可以应用于各种生产制造过程的，在计算机和自动化装置的基础上，通过对过程变量的调和（例如温度、浓度等可变量），来保证最后结果符合要求,并且对整个生产过程，可以进行合理的协调，来进行自动化生产的一种生产技术。我们可以列出在进行实现锻压过程自动化的时候，会面临的以卜几个问题：一、怎样进行产品质量的提高，和产品桧定性的保证：二、由于我们进行自动化的生产目的，就是达到经济最优化，所以怎样提高锻压机等设备的使用效率迫在眉睫；三、怎样让工业机器进行人类无法进入的一些工作环境，并且在没有技术人员在旁边监控的佶况下独立完成作业：四、怎样进一步解放人类的双手，同时降低生产成本，提高工作效率。现如今，随着我国的科学实力不断加强，人们在进行工业劳动的时候，所采用的机械设备也越来越多，“机械手”逐步代替了“人类的双手”。锻压过程自动化很明显的一个成果，就是自动上料机械手，此技术兴起于二十世纪六十年代，随着我国的科学技术不断提高，和通过不断研究计算机自动控制，我国的锻压技术也有了新层次的突破“对锻压过程，进行自动化处理，这不但可以让人们摆脱繁琐梵杂却又耗费大量力气的体力劳动，更重要的是利用机器的精密性，保证产品的质量，同时也满足生产技术高速发展的需要。如果锻压自动化可以实现，那么对工业生产，有以下几点好处：一、对锻压程序的快速变化，可以跟得上节奏；二、以便于确保数据的精密，减小误差：三、可以提高锻件尺寸的精度：四、大范围的改变尺寸：五、使生产效率得以大幅度提高。这次设计的机械手主要与锻造机床相组合起构成完整的生产线，可以达成在没有人进行操控的情况下，自动化上料的目标。现阶段，随着我国工业制造业的不断发展，生产线自动化也越来越受到关注，因此制造业也形成了一个完整的资金琏条，越来越多的厂商进行加盟赞助。本次设计，直接应用了锻造加工工厂的车间，对锻造机床卸载加工工件的要求进行了满足，从而降低工人劳动强度，节约加工时间，提高生产力和生产效率。所谓机械手，就是他可以做人的手臂可以做的动作，以用来代杵人的双手。其通过编写程序，给机器设定运动轨迹和工作指令进行自主搬运，这一行为将人类的双手解放了出来，使生产变得机械化、自动化，提高了生产效率，并且它可以在行害的环境，对其进行操作以避免人们受到有害环境的威胁，因而广泛应用于冶金、机械制造、轻工、电子和原子能等部门。通过定向装置,将一些散乱的还没成型的毛坯零件，通过特地动作功能将其进行排列，然后进行机床的上下料操作，这一系列动作完成以后，进行零件取回的流程,就是机械手装置，进行自动化上下料的装置。但是像那些操作难度大，自动定向困难的形状复杂的工件，可以先进性人工定位，在通过上下料装置送到工作地点.现如今随着工业制造业的不断发展，生产的产品也越来越多，所以在进行大批量的产品生产的时候，生产效率是非常重要的，如果机动工的时间短，那么通过机械手上下料是不能够满足要求的，这个时候就需要在机械手上下料这个装苴的基础上，研发更加智能的，更加自动化的机械装置。在一开始，我们主要通过机械装置来完成上下料和搬运这样的体力活，但是随着生产线越来越自动化,对于机械手的需求也上升到了需要其可以完成一些简单的工作程序，可以慢慢杵代人工，完善工人工作的条件，并且最大程度的提高生产效率。到目前为止，我国研究制造和已经在工业上进行使用的机械手，专用机械手占据市场的大