天花机搬运机械手

天花机搬运机械手 Company Logo 一，选题的依据和意义 1.应用搬运机机械手有利于实现材料的传送，从而可以提高劳动生产率和生产本。 2.改善劳动条件，避免人身安全。在高兴高压 .低温低压等恶性环境下的场合中，用人手直接操作是危险或基本不可能的，而用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得到改善。 3.可以减轻人力，便于有节奏高效的生产。 二、国内外现状和发展趋势 我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的，始于 40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，它是一种主从型的控制系统。 1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的； 1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上，又试制成一台数控示教再现型机械手。运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓做储存装置。不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的；普曼公司专门生产工业机械手联邦德国机器制造业是从 1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业：联邦德国 K公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制；日本是工业机器人发展最快，应用国家最多的国家，自 1969年从美国引进两种典型机械手后，开始大力从事机械手的研究，目前以成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。前苏联自六十年代开始发展应用机械手，主要用于机械化、自动化程序较低、繁重单调、有害于健康的辅助性工作。 我国工业机械手的研究与开发始于 20世纪 70年代。 1972年我国第一台机械手开发于上海，随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第七个五年计划（ 1986-1990）开始，我国政府将工业机器人的发展列入其中，并且为此项目投入大量的资金，研究开发并且制造了一系列的工业机器人，有由北京机械自动化研究所设计制造的喷涂机器人，广州机床研究所和北京机床研究所合作设计制造的点焊机器人，大连机床研究所设计制造的氩弧焊机器人，沈阳工业大学设计制造的装卸载机器人等等。这些机器人的控制器，都是由中国科学院沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的，同时一系列的机器人关键部件也被开发出来，如机器人专用轴承，减震齿轮，直流伺服电机，编码器， DC PWM等等。 计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。 机械手的种类，按驱动方式分为液压式 .气动式 .电动式 .机械式机械手 ；按适用范围可以分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹可以分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 通过此次毕业设计完成气动技术与 PLC技术的结合，设计出即环保又高效的机械手 . 原始资料 来料：（ 1）天花机室内机，尺寸830mmx830mmx300mm，重量 40公斤，四侧带安装耳朵，可用于搬运，来料约 109台 /小时；（ 2）纸底托，两片一起用于放置室内机，来料堆叠；（ 3）纸顶盖，包装时放于室内机顶部，来料堆叠。 人工放置：输送带上放纸底板，纸底板上对称放置纸底托，天花机到位后，将其搬运放置于纸底托上，以上均人工完成。 项目要求 产能要求：约 110台 /小时 当前人工线情况：目前包装线上均为人工操作 改造范围：使用自动化设备，顺序完成 1.2节中人工放置的相应工位 系统布局 机器人夹具 抓手效果图 对称分布的四个抓取手指，通过天花机四周的安装耳朵，抓取天花机；纸底板、纸底托、纸顶板，通过吸盘吸取。抓手抓取效果如下图所示： 夹具吸取纸底托 主要参考文献： 1 孙树栋 . 工业机器人技术基础 M. 西北工业大学出版社， 2006.12 2 刘明保，吕春红等 . 机械手的组成机构及技术指标的确定 J. 河南高等专科学校学报 , 2004.1 3 李超 . 气动通用上下料机械手的研究与开发 J. 陕西科技大学， 2003 4 蔡卫国 . 关节型搬运机械手设计 J. 潍坊学院学报， 2008年第 6期 5 李亮 . 机械手对目标物体的抓取 D. 西华大学， 2009.05 6 孙兵，赵斌，施永辉 . 物料搬运手的研制 J. 机电一体化， 2005年第 2期 7 张春林，曲继方，张美麟 . 机构创新设计 M. 北京：机械工业出版社 8 濮良贵，纪名刚 . 机械设计（第七版） M. 北京：高等教育出版社 , 2001.3 9 Skyler A. Dalley, Tuomas E. Wiste, Thomas J. Withrow, Design of a Multifunctional Anthropomorphic Prosthetic Hand With Extrinsic Actuation, IEEE/Asme Transactions On Mechatronics, 2009. Page(s):1- 8 10Chan Woo Moon,Beom Hce Lec and M.S.Kim , PLC Based Coordination Schemes f