外文译文.wps

60吨冲床上料机械手的设计【优秀工业机械手设计+19张CAD图纸】

收藏

资源目录
跳过导航链接。
压缩包内文档预览:
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:368642    类型:共享资源    大小:1.95MB    格式:RAR    上传时间:2014-11-27 上传人:QQ14****9609 IP属地:陕西
48
积分
关 键 词:
冲床 机械手 工业机械手 冲床上料机械手
资源描述:

60吨冲床上料机械手的设计【优秀工业机械手设计+19张CAD图纸】

【带开题报告+外文翻译+中期报告+37页@正文18700字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】.bat

上料机械手装配图.dwg

两个轴气动人工肌肉机械手的一种新的相平面切换控制方法控制外文.pdf

中期报告.wps

储料支座.dwg

储料框底架.dwg

储料框座.dwg

储料框顶.dwg

制 动 轮.dwg

制动器座.dwg

制动器盖.dwg

压  盖.dwg

吸 盘 杆 套.dwg

吸 盘 杆.dwg

外文译文.wps

开题报告.doc

手  臂.dwg

手 臂 套.dwg

正文.doc

气  缸.dwg

气缸盖.dwg

活塞齿条.dwg

轴 承 套.dwg

轴 承 套2.dwg

齿 轮 轴.dwg

摘  要

机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹实现自动抓取、搬运和操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。本次设计的60吨冲床上料机械手根据规定的动作顺序,完成对机械手的设计,对机械手的工作原理,结构使用范围,特点参数选择等方面进行了阐述。此60吨冲床上料机械手主要是给冲床进行上料和从储料框中取料;机械手的抓重1Kg;1个自由度三个具体动作,自由度为腰座的转动,采用圆柱坐标;其余两个动作为机械手的升降和伸缩,采用螺母和螺栓调节,可根据生产的需要改变机械手手臂的高度和长度以及更换吸盘。回转角度:60度;送料频率:50-60次/分;驱动方式为气压传动;机械手的腰座回转采用气缸带动齿条齿轮驱动;本设计主要对手部进行了设计和计算,腰座回转采用回转气缸。

关键词:上料机械手;冲床上料;气压传动

Design for the punch manipulator

Abstract

    Manipulator is imitate the part of the hand, according to the given program, track and for automatic mechanical device to realize the acquirement, handling and operation of the. The manipulator used in the industrial production is called "industrial manipulator". 60 tons punch the design of the manipulator according to the provisions of the action sequence, complete the design of manipulator, the working principle of the manipulator, the use range structure, gives the characteristic parameters. This 60 tons punch manipulator is mainly to press for feeding and from the material storage box material; mechanical hand catch weight 1Kg; 1 degrees of freedom three specific actions, degrees of freedom for rotation waist seat, using cylindrical coordinates; the remaining two of the mechanical hand movements and the expansion, the nut and bolt adjustment, according to production needs to change the mechanical arm height and length and replacing chuck. Because the rotary angle: 60 degrees; the feeding frequency: 50-60 times / points; drive mode for pneumatic drive; waist seat rotary manipulator cylinder is used to drive a rack gear drive; the design of the main part of the design and calculation, waist, rotating the rotary cylinder.

KeyWords:feeding manipulator;punch feeding;pneumatic transmission

目  录

1 绪论1

1.1 机械手简介1

1.2 机械手发展现状及应用1

1.2.1国内外发展现状1

1.2.2机械手的应用4

2 机械手的总体设计7

2.1 机械手的总体结构7

2.1.1 机械手组成7

2.1.2 机械手坐标形式的确定9

2.1.3上料机械手的组成及工作原理9

2.2 机械手腰座结构的设计11

2.1.1 机械手的驱动系统的确定12

2.1.2 机械手的机械传动机构的确定15

2.3 机械手手臂的结构设计18

2.4 机械手手部的结构设计19

3 机械手理论分析和设计计算21

3.1 系统设计计算21

3.1.1 确定气压系统基本方案21

3.1.2 气压缸的总机械载荷的计算22

3.1.3 气缸强度的计算及校核23

3.1.4 计算和选择气缸元件25

3.2 吸盘的选择和计算25

总  结29

参考文献30

致  谢31

毕业设计(论文)知识产权声明32

毕业设计(论文)独创性声明33

1 绪论

1.1 机械手简介

工机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。

机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

参考文献

[1] 李允文. 工业机械手设计[M]. 北京:机械工业出版社,1996.

[2] 蔡自兴.机械人学的发展趋势和发展战略[J].北京:机械人技术,2001,4.

[3] 王承义.机械手及其应用[M].北京:机械工业出版社, 1981.

[4] 金茂青.国外工业机械人发展的态势分析[J].北京:中国铁道出版社2001,2.

[5] 张建民.工业机器人[M].北京:北京工业大学出版社,1988.

[6] 唐保宁,高学满.机械设计与制造简明手册[M].上海:同济大学出版社,1993.

[7] 费仁元,张慧慧.机器人机械设计和分析[M].北京:北京工业出版社,1998.

[8] 周宏.气动工程手册[M].北京:国防工业出版社,1995.

[9] 周洪,陆鑫盛.自动化系统的优化设计[D].上海:上海科学技术文献出版社.

[10] 柳洪义,宋伟刚.机械人技术基础[M].北京:冶金工业出版社, 2002.

[11] 李允文. 工业机械手(上册)[M].上海:上海科学技术出版社 1978.

[12] 王承义.机械手及其应用[M].北京: 机械工业出版社, 1981.

[13] 万胜狄,王运赣等. 锻造机械化与自动化[M].北京:机械工业出版社,1983.

[14] 宋伟刚.机械零件设计手册(第三版)[M].北京:冶金工业出版社, 1994.

[15] (苏)别洛夫(А.П.Велов)著;闻清译.机械手.北京市:原子能出版社,1982.

[16] 沈阳市机床工业公司七、二一大学编著.工业机械手.沈阳市:辽宁人民出版社,1979.

[17] 天津大学《工业机械手设计基础》编写组编.工业机械手设计基础.天津市:天津科学技术出版社,1980.

[18] 陆祥生,杨秀莲编.机械手 理论及应用.北京市:中国铁道出版社.

[19] 加藤一郎编著;何学文译.图解机械手.正言出版社,1983.

[20] Kurt E Petersen.Silicon as a mechanical Material[C].Proc.IEEE,1982.

[21] ClavelR D.a fast robot with parallel geometry. Sydney: Symposium on in dustrial robots( ISIR),1988:91-100.

[22] John J.Craig,Introduction to Robotics Mechanics and Control.Second Edition.New York:Addison-Wesley Reading,1989.


内容简介:
外外 文文 翻翻 译译 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B090201 姓 名 王金福 学 号 B09020123 导 师 王丽 机械科学与技术 21 2007 1018 1027 两个轴气动人工肌肉机械手的一种新的相平面切换控制方法控制两个轴气动人工肌肉机械手的一种新的相平面切换控制方法控制 摘要 康复机械手的使用已经由于功能康复治疗对肢体的需求成为一个日益重要的问题 一种新型 的气动人工肌肉致动器 PAM 所提供的安全性和流动性援助以执行任务的人类达到日 益普及 以及提供一个具有高强度和高功率 重量比 成本低 体积小 便于维修 清洁 随手可得 廉价的电力来源 等等 已在使用在治疗机械手近几十年来考虑 特别是需要 高水平的安全性 然而 仍存在一定的局限性 如空气 可压缩性和阻尼的执行带来的压力动态响应延迟 导致振荡运动能力的缺乏 此外 为了帮 助康复机械手更有效 应根据病人的身体状况调整阻抗参数 为了这个目的 机械手加入装 有磁流变制动器 MRB 一种新的相平面使用MRB 切换控制方法提出了跟踪正弦波形 通过使用制作的两个轴 PAM机械手实验证实了该算法的有效性 实验证明 该机械手的稳 定性可以不考虑对参考输入和外部负载条件下的频率的变化使用高增益控制大大改善 并 在不降低响应速度 或降低PAM的操纵器的刚度 关键词 气动人工肌肉 相平面开关控制 机械手 磁流变制动器 1 景区简介 需要由交通事故和脑卒中引起的骨折或关节疾病康复的人数 和运动功能的问题 由于年 事已高 全世界数以千计数百数 机械手的康复中的应用具有极大的关注 功能恢复的治疗 通常是进行了医学治疗师在人的基础 但自动设备已经投入到物理治疗程序重复过程相对 简单 实用 如连续被动运动机 步行训练装置 和用于单轴扭矩机 DOI 1993 街等 Al 1994 傅等人 1995 本文论述了功能康复治疗 身体康复的一个重要方面 网格加 密治疗机已创建 安清 2004 2005年 2005b 然而 多关节机械手要实现更逼真的运动模式 从而更 有效的治疗是必要的 这种机械手必须有一个 人类使用高安全的 PAM机械手已被用来构建一个两自由度 DOF 治疗机械手 二自由度 机械手 功 能 恢 复 的 治 疗 由 气 动 肌 肉 驱 动 的 开 发 是 佐 贝 尔 Zobel 等 人 1999 和 raparelli raparelli 等人 2001 2003 的柳巷芳草 biorobotic 系统的人工肌肉致动器 柳 巷芳草等人 1999 2000 2002 2003 气动肌肉方面的 koeneman koeneman 治疗装置 等人 2004 与人友好的治疗机械手 Thanh 和安 2006 年 然而 仍存在一定的局限 性 如空气的可压缩性和阻尼的执行带来的压力动态响应延迟能力的缺乏 导致振荡运动 此外 实施更有效的康复 机械手必须根据病人的身体状况调整阻抗参数 为了这个目的 一个新的技术 电流变液阻尼器 ER 阻尼器 已被应用到 PAM机械手 noritsugu 和他的 团队使用ER 阻尼器来改善控制性能的PAM机械手与PI 控制器和脉冲 codemodulated 开关阀 noritsugu 等人 1994 通过分离的阻尼器产生的阻尼转矩和阻尼区域 高增益控制下的响应速度 结果表明电流变阻尼器用于实际可用的一种有效方法 人类友 好的机械手使用的PAM机械手 此外 位置控制是无响应速度下降的改进 然而 一定的局 限性阻碍了技术 由于电流变液 ERF 要求很高的控制电压 kV 这是有问题的 并 在特定的 潜在的危险 只工作在一个较窄的温度范围 和一个不适合的 PAM机械手 并表现出非线性特征 因为有很多不可接受的缺点电流 磁流变流体 MRF 一直被认为 是表 1 中列出的优点是一个有吸引力的选择 和最近已被用于治疗人类友好的机械手 Thanh 和安 2006 年 虽然这些系统在解决光滑的致动器的运动响应的步骤输入成功 假设两个轴PAM机械手应用在未来治疗机械手 这是 我们研究的最终目标 是要实现快速的响应 即使外部惯性负载变化剧烈和正弦响应无以 不同的频率 因此 要实现良好的控制性能 一个 MRB 装备的机械手关节 相平面使用 MRB 切换控制 方法提出了跟踪正弦波形的情况下 和算法的有效性将通过涉及一二轴 PAM 机械手实验证 明 实验结果表明 该机械手的稳定性可以大大改善高增益控制在不考虑频率的参考和外部 条件的变化 并没有 降低响应速度和两个轴PAM机械手刚度低 2 实验装置 2 1 实验装置 这两个轴气动人工肌肉机械手示意图如图 1 所示 的 表1 流变流体相比 图1 两个轴气动人工肌肉机械手示意图 图2 气动人工肌肉机械手的工作原理 图3 实验设备的照片 图4 建设工作 拮抗人工肌肉和外部负载转动 如图 2 所示的结果之间的压力差 关节角度 1 和 2 与 旋转编码器测量 Metronix S48 8 3600zo 和反馈到计算机通过一个24 位的数字计数器板 研华 PCL 833 外部惯性负 载可以从 20 变化 KGF cm2 40 KGF cm2 200 的变化相对于最小惯性负载条件 参考输入不同频率的波形 正弦 被认为是 实验 0 4 范围 MPa 环境压力和控制软件下进 行的是C 语言编码 图3 显示的是实验装置的照片 对2 2 个特点 的MRB 的设计如图 4所示 转子固定在轴上 可相对于壳体旋转 转子和壳体之间的间隙填 充MRF 的MRB 制动力矩可由在其线圈的电流控制 磁流变液的表观粘度在磁场中的应用 几毫秒的时间变化 并在没有磁场的正常粘度的回报 下面的实验 探讨MRB 的特点 测量数据是在图5和表 3 MRB 与扭矩传感器和伺服电机连接系列 在 实验中 转速 从100 变化 转 1000 转 和所施加的电流从 0 到 1的 这些范围是因为系统的响应不达 到 1000 转 和最大电流用于 MRB 1 图 5 显示了阻尼力矩与输入电流的变化 a 和 b 转速的 MR 制动 从图 5 它是 显然 对阻尼扭矩是独立的旋转速度和几乎正比于输入电流 因此 方程 1 的输入电流 和阻尼转矩的结核病 表3 对测量数据 W 转速 rpm I 目前的应用 J 这里 A 和B 是常数确定使用特点 MRB 响应曲线 3 控制系统 3 1 位置控制系统 这种PAM机械手的控制 传统的 PID 控制算法作为本研究的基本控制器 控制器的输出能 在时间域如下表示 以Laplace 变换 2 产量 所得的传递函数的PID 控制器 在采样序列 K 可以表示为一个典型的实时执行如下 其中u k 和 E k 是控制输入到设定点和节点的输出之间的控制阀和误差 分别 此外 使用MRB 是调和的阻尼和提高的PAM 机械手的控制性能的有效途径 响应速度 因为它在加速或减速太高的地区的作品 在这里 s 是拉普拉斯变量 它是由 机械产生的扭矩 TC 是恒转矩 KED 确定扭矩角速度 比例增益 和 VC 是由方程计算的源控制电压 1 产生 TC 阻尼转矩的 方向与旋转方向相反的手臂 因此 方程 6 低于表明 阻尼器产生的阻尼转矩结核病 所提出的相平面切换控制方法的结构如图 6所示 3 2 传统相平面切换控制方法 图7 显示了传统相平面切换控制方法 在区域中 手臂的方法所需的角度关节角度 一个 B C D 如图 7 a 目前是不适用的 而在该地区 斜阴影区 B C D E 目前 应用于提高更快收敛到期望的角度的阻尼性能 虽然系统阶跃输入响应成功顺利 它的质量 下降 与响应延长 由于正弦波形 失控点参考输入 C E等 此外 假设 2轴 PAM机械手利用在未来的治疗机械手 我们 研究的最终目标 它要实现快速响应 即使外部惯性负载变化剧烈和正弦响应 一个是 在发生的频率范围内的频率无关 3 3 个命题的相平面开关控制算法的新概念 阻尼转矩T B 这是在公式1所示 提高了机械手的阻尼性能 由于阻尼的机械手的转动方 向相反的转矩的作用 其加速性能退化 在区域中的臂的方法所需的角度关节角度 O A B C D E F G 在图 8 a 目前是不适用由于高响应速度 是必需的 在臂通过所需的角区域 即对角阴影区的 B C D E F G 在图 8 H 一 电流被施加到改善阻尼性能 从而使臂更快地收敛到期望的角度 要确定是否应施 加磁场 相平面 图6 的相平面开关控制的新概念框图 图7 常规的相平面切换控制方法 图 8 b 用 在相平面上的横轴线对应的关节角偏差 E R 所需角度和关节角度 之间 与垂直轴对应于 时间的偏导数 e de DT 每个点的相平面上的一个 H 对应于图 8 中同样的字母点 一 在这里 与目前应用的区域是由 1 1 1 2 h 控制 S H S 的梯度 图8 相平面切换控制方法的新概念 图8 线 B 阻尼转矩的应用在区域控制为1 h和 2 h 控制在MRB 应用地区的优势是需要 在不降低响应速度 提出的控制器的有效性将实验研究 4 实验结果 在这项研究中 一二轴 PAM机械手利用相平面开关控制器 新概念的控制器 和实验用正 弦波作为参考输入在两个不同的频率进行 f 0 3 Hz 和 0 5 Hz 两个外部惯性载荷条件 载荷 1 20 KGF cm2 负载 2 40 KGF 平方厘米 进行了测试 负载连接到臂 2年 底 此外 常规的PID 控制器 该控制器的比较 首先 进行了实验验证 在不同的输入参考频率所提出的控制器的有效性 节点 1 图 9 显示的比较传统的 PID 控制器 该控制器联合 1 实验结果的有效性和所提出的控制详细显 示在图10相对于 图9 常规 PID 控制器和控制器之间的比较 1 F 0 3Hz 和 F 0 5Hz 在实验中 所提出的控制器的初始值设置为 6 P 190 10 K 6 我 10 10 K 6 D 150 10 K ED 0 015 k 1 2 C 0 8 1 2 T H H 通过试 验和错误 得到了这些参数 这些实验结果表明 有一个大的跟踪误差和时间相对于参考输 入的频率的增加延迟 当采用PID 控制器响应下降频率为0 5Hz 而沉降时间减少 跟踪性能是保证使用所提出的控制器 阻 尼力矩不适用于快速响应时 机械手开始移动 和阻尼转矩的 MRB 应用到 PAM 摩尼的旋 转轴 图10 所提出的控制器的实验结果 1 机械手减少超调振荡时 操纵器达到所需的角度 其次 实验研究了相对于不同的参考输入 的频率控制性能 节点2 此外 外部的惯性负载 负载 1 20 KGF cm2 负载 2 40 KGF 平方厘米 连接到臂的端 图11 常规PID 控制器和控制器之间的比较 接头 2 负载 1 2 和控制参数的设置是 1相同的接头 图 11和图 12显示的 PID 控制器和所提出的比较 对于测试的参考输入频率和外部的初始荷载条件控制器 这些数字表明 有一个大的误差和 时间的延迟和更振荡发生相对于参考输入频率的增加 以及增加外部初始荷载 在实验中 PAM 的机械臂关节角同意与参考使用新的相平面开关控制器 建议的新的相平面开关控制 算法的有效性也在图详细地显示 13 和 14 实验结果表明 一个良好的控制性能和较强的鲁 棒性应力是 图 12 常规PID 控制器和控制器之间的比较 接头 2 负载2 获得 不依赖于外部的初始负荷使用所提出的控制方法 这些实验结果表明 阻 尼转矩施加和释放非常频繁地根据所需的角度的方法 结果表明 所提出的算法 是在各种外部荷载作用下有效的和不依赖于 参考输入频率 此外 据了解 PAM的机械臂转角的顺利收敛到所需角度小的振 荡 它的结论是 新提出的相平面开关控制算法有效地跟踪与高增益控制正弦波 形控制 并具有良好的控制性能 快速 响应 和不同的外部惯性载荷和参考输入频率下具有较强的鲁棒稳定性 5 结论 在这项研究中 相平面开关控制用磁流变制动器的提出和应用一二轴气动新概 念 人工肌肉机械手的各种外部荷载作用下提高控制性能和独立的参考输入频率 实验结果表明 该控制算法在正弦轨迹跟踪控制的高效和高增益控制 控制 性能好 响应速度快 强大的 对外部负载和输入参考频率变化的鲁棒稳定性 研究结果还表明 所提出的相平面 运用 MRB 切换控制是发展一个实际可用的最有效的方法之一 通过使用 PAM 的 人类友好的机械手 机械手 确认 这项工作是由蔚山大学的支持下 韩国 工具书类 安 k 和清 T 华盛顿特区 2004 使用智能切换控制方法的气动人工肌肉 机械手的控制性能的改善 ksme int 怨妇 卷8 8号 1388页 1400 安 k 和清 T 华盛顿 2005 年 非线性 PID 控制改善 PAM 的机械手的神经 网络控制性能 在ksme int 怨妇 卷19 1号 106 页 115 安 k 清 T 华盛顿和韩国 Y K 2005b 帕姆手采用磁流变制动器性能 的改善 ksme int 怨妇 卷19 3号 777页 790 DOI Y 1993 恢 复功能锻炼装置 J SOC 博美 卷17 2号 99页 105 富杰 M G 谷 忠昭 平野 英国 吉田和田 T N 1994 步行康复系统的老年 IEEE 国际会议程序 先进的机械手系统 卷 3 页 1655 1662 富杰 M G 谷忠昭 平野 英国 吉田和田 T N 1995 步行康复系统的改进中 老年人 IEEE机械手与自动化国际会议 卷3 页32 39 柳巷芳草 G K Czerniecki J 和纳福 B 1999 麦基宾人工肌肉致动器的生物力学 智慧 过程 IEEE ASME int 会议 先进的智能机电一体化 221 页 226 柳巷芳草 G K Czerniecki J 和纳福 B 2000 人工肌腱修复下 肢的生物力学性能 IEEE 国际会议程序 医学物理和生物医学工程 卷 3 页 1972 1975 柳 巷 芳 草 G K Czerniecki J 和 纳 福 B 2003 肌肉像气动执行器为膝下假肢 过程 内景 会议 新的驱动器 289 页 292 柳巷芳草 G K Czerniecki J
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:60吨冲床上料机械手的设计【优秀工业机械手设计+19张CAD图纸】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-368642.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!