Ⅰ 内藏式斜楔的工作原理是什么
没有太特殊的结构,注意导向精度,要求要平稳。斜楔太大,还要考虑配重。一般孔距离制件边缘太远才会用这种结构。
Ⅱ 毕业设计关于两指机械手设计方案
加分发给你,先给你个头看看目录
摘要 1
第一章 机械手设计任务书 1
1.1毕业设计目的 1
1.2本课题的内容和要求 2
第二章 抓取机构设计 4
2.1手部设计计算 4
2.2腕部设计计算 7
2.3臂伸缩机构设计 8
第三章 液压系统原理设计及草图 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部摆动液压回路 12
3.3小臂伸缩缸液压回路 13
3.4总体系统图 14
第四章 机身机座的结构设计 15
4.1电机的选择 16
4.2减速器的选择 17
4.3螺柱的设计与校核 17
第五章 机械手的定位与平稳性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影响平稳性和定位精度的因素 19
5.3机械手运动的缓冲装置 20
第六章 机械手的控制 21
第七章 机械手的组成与分类 22
7.1机械手组成 22
7.2机械手分类 24
第八章 机械手Solidworks三维造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的绘制 30
毕业设计感想 35
参考资料 36
送料机械手设计及Solidworks运动仿真
摘要
本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,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设备,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和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。
关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。
第一章 机械手设计任务书
1.1毕业设计目的
毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
其主要目的:
培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。
培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。
培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。
培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。
1.2本课题的内容和要求
(一、)原始数据及资料
(1、)原始数据:
生产纲领:100000件(两班制生产)
自由度(四个自由度)
臂转动180º
臂上下运动 500mm
臂伸长(收缩)500mm
手部转动 ±180º
(2、)设计要求:
a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)
b、液压原理图(一张)
c、机械手三维造型
d、动作模拟仿真
e、设计计算说明书(一份)
(3、)技术要求
主要参数的确定:
a、坐标形式:直角坐标系
b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。
c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。
d、控制方式:起止设定位置。
e、定位精度:±0.5mm。
f、手指握力:392N
g、驱动方式:液压驱动。
(二、)料槽形式及分析动作要求
( 1、)料槽形式
由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。
图1.1机械手安装简易图
(2、)动作要求分析如图1.2所示
动作一:送 料
动作二:预夹紧
动作三:手臂上升
动作四:手臂旋转
动作五:小臂伸长
动作六:手腕旋转
预夹紧
手臂上升
手臂旋转
小臂伸长
手腕旋转
手臂转回
图1.2 要求分析
第二章 抓取机构设计
2.1手部设计计算
一、对手部设计的要求
1、有适当的夹紧力
手部在工作时,应具有适当的夹紧力,以保证夹持稳定可靠,变形小,且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节,对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围
夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时,一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围,可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关,如工件的形状和尺寸,手指的形状和尺寸,一般来说,如工作环境许可,开闭范围大一些较好,如图2.1所示。
图2.1 机械手开闭示例简图
3、力求结构简单,重量轻,体积小
手部处于腕部的最前端,工作时运动状态多变,其结构,重量和体积直接影响整个机械手的结构,抓重,定位精度,运动速度等性能。因此,在设计手部时,必须力求结构简单,重量轻,体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度
5、其它要求
因此送料,夹紧机械手,根据工件的形状,采用最常用的外卡式两指钳爪,夹紧方式用常闭史弹簧夹紧,松开时,用单作用式液压缸。此种结构较为简单,制造方便。
二、拉紧装置原理
如图2.2所示【4】:油缸右腔停止进油时,弹簧力夹紧工件,油缸右腔进油时松开工件。
图2.2 油缸示意图
1、右腔推力为
FP=(π/4)D²P (2.1)
=(π/4)0.5²2510³
=4908.7N
2、根据钳爪夹持的方位,查出当量夹紧力计算公式为:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′ (2.2)
其中 N′=498N=392N,带入公式2.2得:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′
=(2150/50)(cos30º)²392
=1764N
则实际加紧力为 F1实际=PK1K2/η (2.3)
=17641.51.1/0.85=3424N
经圆整F1=3500N
3、计算手部活塞杆行程长L,即
L=(D/2)tgψ (2.4)
=25×tg30º
=23.1mm
经圆整取l=25mm
4、确定“V”型钳爪的L、β。
取L/Rcp=3 (2.5)
式中: Rcp=P/4=200/4=50 (2.6)
由公式(2.5)(2.6)得:L=3×Rcp=150
取“V”型钳口的夹角2α=120º,则偏转角β按最佳偏转角来确定,
查表得:
β=22º39′
5、机械运动范围(速度)【1】
(1)伸缩运动 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
(2)上升运动 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
(3)下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
(4)回转Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驱动活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv (2.7)
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作压强
P= F1/S (2.8)
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部设计计算
腕部是联结手部和臂部的部件,腕部运动主要用来改变被夹物体的方位,它动作灵活,转动惯性小。本课题腕部具有回转这一个自由度,可采用具有一个活动度的回转缸驱动的腕部结构。
要求:回转±90º
角速度W=45º/s
以最大负荷计算:
当工件处于水平位置时,摆动缸的工件扭矩最大,采用估算法,工件重10kg,长度l=650mm。如图2.3所示。
1、计算扭矩M1〖4〗
设重力集中于离手指中心200mm处,即扭矩M1为:
M1=F×S (2.9)
=10×9.8×0.2=19.6(N·M)
F
S
F
图2.3 腕部受力简图
2、油缸(伸缩)及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
带入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9(N·M)
3、摆动缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300(N)(估算值)
S=20mm (估算值)
M摩=F摩×S=6(N·M)
4、摆动缸的总摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 (2.10)
=30.5(N·M)
5.由公式
T=P×b(ΦA1²-Φmm²)×106/8 (2.11)
其中: b—叶片密度,这里取b=3cm;
ΦA1—摆动缸内径, 这里取ΦA1=10cm;
Φmm—转轴直径, 这里取Φmm=3cm。
所以代入(2.11)公式
P=8T/b(ΦA1²-Φmm²)×106
=8×30.5/0.03×(0.1²-0.03²)×106
=0.89Mpa
又因为
W=8Q/(ΦA1²-Φmm²)b
所以
Q=W(ΦA1²-Φmm²)b/8
=(π/4)(0.1²-0.03²)×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸缩机构设计
手臂是机械手的主要执行部件。它的作用是支撑腕部和手部,并带动它们在空间运动。
臂部运动的目的,一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上,从臂部的受力情况看,它在工作中即直接承受着腕部、手部和工件的动、静载荷,而且自身运动又较多,故受力较复杂。
机械手的精度最终集中在反映在手部的位置精度上。所以在选择合适的导向装置和定位方式就显得尤其重要了。
手臂的伸缩速度为200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量,公式(2.7)得:【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作压力,公式(2.8) 得:〖4〗
P=F/S (2.12)
式中:F——取工件重和手臂活动部件总重,估算 F=10+20=30kg, F摩=1000N。
所以代入公式(2.12)得:
P=(F+ F摩)/S
=(30×9.8+1000)/π×40²
=0.26Mpa
3、绘制机构工作参数表如图2.4所示:
图2.4机构工作参数表
4、由初步计算选液压泵〖4〗
所需液压最高压力
P=1.78Mpa
所需液压最大流量
Q=1000ml/s
选取CB-D型液压泵(齿轮泵)
此泵工作压力为10Mpa,转速为1800r/min,工作流量Q在32—70ml/r之间,可以满足需要。
5、验算腕部摆动缸:
T=PD(ΦA1²-Φmm²)ηm×106/8 (2.13)
W=8θηv/(ΦA1²-Φmm²)b (2.14)
式中:Ηm—机械效率取: 0.85~0.9
Ηv—容积效率取: 0.7~0.95
所以代入公式(2.13)得:
T=0.89×0.03×(0.1²-0.03²)×0.85×106/8
=25.8(N·M)
T<M=30.5(N·M)
代入公式(2.14)得:
W=(8×27×10-6)×0.85/(0.1²-0.03²)×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此,取腕部回转油缸工作压力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圆整其他缸的数值:
手部抓取缸工作压力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸缩缸工作压力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液压系统原理设计及草图
3.1手部抓取缸
图 3.1手部抓取缸液压原理图〖7〗
1、手部抓取缸液压原理图如图3.1所示
2、泵的供油压力P取10Mpa,流量Q取系统所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此,需装图3.1中所示的调速阀,流量定为7.2L/min,工作压力P=2Mpa。
采用:
YF-B10B溢流阀
2FRM5-20/102调速阀
23E1-10B二位三通阀
Ⅲ 那位老兄有液压三抓卡盘资料,CAD图纸等谢谢了 急用
请看以上图对您有没有帮助,其实液压卡盘的结构还有很多种,这种斜楔式是最常用的,还有杠杆式,斜柱式,膜片式,万能球关节式。您可以致电到上海三六机电设备有限公司:86-21-54479533了解更多
Ⅳ 搬运机器人由哪些结构组成
搬运机器人涉及到了力学,机械学,电器液压气压技术,自动控制技术,传感器技术,单片机技术和计算机技术等学科领域,已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务,在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势,尤其体现出了人工智能和适应性。
(4)斜楔结构简图杠杆式手部扩展阅读:
搬运机器人由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
手部既直接与工件接触的部分,一般是回转型或平动型(多为回转型,因其结构简单)。手部多为两指(也有多指),根据需要分为外抓式和内抓式两种。
也可以用负压式或真空式的空气吸盘(主要用于可吸附的,光滑表面的零件或薄板零件)和电磁吸盘。
Ⅳ 求气动机械手的简单工作原理
气动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。在PLC程序控制的条件下,采用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令。
必要时可对气动机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,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。
(5)斜楔结构简图杠杆式手部扩展阅读:
机械手气压传动采用的压缩空气往往含有水分,直接使用会影响气缸工作和腐蚀工件。故需设置一个分水装置,将压缩空气中的水分分离出去。一般选用低于6kg/c㎡的压缩空气时,需用减压阀控制气体压力,并用蓄压器储备足够的气体,以保证气缸消耗气体时,压力不致降低。
由于气压低,机械手速度就减慢,动作就失调,故在气路上需安一个压力继电器,当气压低于规定的压力时,电路断开,停止工作。
Ⅵ 常用的夹紧机构有哪些
1、定心夹紧机构:工件在夹紧过程中,利用定位夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形来消除定位副制造不准确或定位尺寸偏差对定心的影响,使这些误差或偏差能均匀而对称地分配在工件的定位基准面上。
2、螺旋夹紧机构:螺旋副与其他元件相结合,对工件实施夹紧的机构。螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍,螺旋夹紧机构结构简单,夹紧行程大,且自锁性能好,增力比大,是手动夹紧中用的最多的一种夹紧机构。
3、联动夹紧机构:联动夹紧是指操纵一个手柄或利用一个动力装置,就能对一个工件的同一方向或不同方向的多点进行均匀夹紧,或同时夹紧若干个工件。前者称为多点联动夹紧,后者称为多件联动夹紧。
4、绞链夹紧机构:绞链夹紧机构是指用绞链将杠杆连接,组合后用于夹紧的机构。绞链夹紧机构常设计成增力机构,其结构简单,夹紧动作快,机构摩擦损耗小。在绞链臂为小倾角时,增力比较大,与其它联动的压板常可获得大张量,方便了工件的装卸,它常用于气动夹紧机构中。
5、斜楔夹紧机构:斜楔夹紧机构主要是利用其斜面移动时所产生的压力夹紧工件。斜楔夹紧机构工作原理是:将工件装入,敲击斜楔大头,夹紧工件;加工完毕,敲击斜楔小头,使工件松开。生产中很少单独使用斜楔夹紧机构。
Ⅶ 斜楔式侧孔冲模 这个模具有几个工序。是不是只是一次工件的冲孔的冲模
你好!
采用斜楔结构的应该是一次冲多个孔的。并非所有的轮辐都可以一次完成侧孔冲裁,能冲多少个要根据产品以及模具布局而定,可以一个工序多工位你这个问法不是很恰当
希望对你有所帮助,望采纳。
Ⅷ 可转位铣刀的定位夹紧结构应满足哪些要求
对夹紧装置的要求:
1)夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置。
2)夹紧力要适当,既要保证工件在加工过程中定位的稳定性,又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。
3)操作安全、省力。
4)结构应尽量简单,便于制造,便于维修。
常用的夹紧结构:
1、 斜楔夹紧机构。斜楔夹紧机构是夹紧机构中最基本的形式之一,螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变形。斜楔夹紧具有接哦股简单,增力比打,自锁性能好等特点,因此得到广泛应用。
2、 螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单,易于操作,增力比大,自锁性能好,是手动夹紧中最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上,一次它的夹紧作用原理与斜楔是一样的。不过这里通过转动螺旋,使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。由于螺旋夹紧机构具有结构简单,制造容易、夹紧可靠、增力比大、夹紧行程不受限制等特点,所以在手动夹紧装置中被广泛使用。螺旋夹紧机构的缺点是动作慢。为提高其工作效率,常采用一些快撤装置。
3、 偏心夹紧机构。偏心夹紧机构是一种快速动作的夹紧机构,它的工作效率较高,在夹具设计中应用得比较广泛。常用的偏心轮有两种形式,即:园偏心和曲线偏心。曲线偏心采用阿基米德螺旋线或对数螺旋线作为轮廓曲线。曲线偏心虽有升角变化均匀等优点,但因制造复杂,故而用的较少,而园偏心则因机构简单,制造容易,所以在生产中得到广泛应用。偏心夹紧的优点是结构简单,操作方便,动作迅速,缺点是自锁性能较差,增力比较小,一般用于切削平稳且切削力不大的场合。
4、 铰链夹紧机构。铰链夹紧机构是一种铰链和杠杆组合的夹紧机构,这种机构具有动作迅速、结构简单,扩力比较大,摩擦损失小,并易于改变力的作用方向的优点,因此应用也很广泛。但是它的自锁性很差,一般不单独使用,多用于激动夹紧机构中与气动、液压等夹具联合使用,可以缩小气缸直径,减少所需动力,故这种机构又称扩力机构。铰链夹紧机构适用于多点、多件夹紧,在气动加紧中广泛应用。
Ⅸ 求解这个简图是什么机构,是不是偏心轮结构,有什么用处
这个简图是六连杆机构,不是偏心轮结构,有使连杆6往复运动的作用,常用作水井抽吸泵。