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某一瓶类工件上下料机械手的设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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编号:470704    类型:共享资源    大小:4.22MB    格式:RAR    上传时间:2015-08-09 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
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某一 工件 上下 机械手 设计 全套 cad 图纸 毕业论文 原创 资料
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摘要

本次毕业设计是关于某一瓶类零件上下料机械手的设计。首先分析了某一瓶类零件上下料机械手的意义和设计内容。阐述了上下料机械手的结构组成、工作原理、国内外同类设备的发展状况。接着对某一瓶类零件上下料机械手作了简单的概述;然后又分析了某一瓶类零件上下料机械手的设计计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的上下料机械手的各主要零部件进行了校核。某一瓶类零件上下料机械手主要由六个主要部分组成:环形链输送线,零件夹具,旋转装置,旋转卸料装置,电控系统,气控系统。其中前四个部分是本次设计的重要环节,电控系统和气动系统对某一瓶类零件上下料机械手进行了有效地控制,使某一瓶类零件上下料机械手自动化程度更高。最后简单的说明了输送机的安装与维护。某一瓶类零件上下料机械手的设计大大的提高了生产过程的效率和质量,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造上下料机械手过程中存在着很多不足。


关键词:瓶类零件;上下料;机械手;安装;维护


Abstract                          

     The graduation project is about a bottle of Parts unloading robot design. Firstly, the loading and unloading of a bottle of Parts manipulator meaning and design content . Describes the loading and unloading robot structures , works, development of domestic and foreign similar equipment. Parts of a bottle then unloading robot briefly outlined ; then analyzes the calculation method of the class of a bottle of parts loading and unloading robot ; then calculated based on these design criteria and selection methods in accordance with the requirements of the given parameters selected design ; then all the major components of the selected unloading robot was checked . Parts of a bottle of unloading robot mainly consists of six major components: an endless chain conveyor line, part fixture, rotary device , rotate unloading equipment , electronic control systems, pneumatic control systems. Of which the first four parts is an important part of this design , electronic control systems and pneumatic systems for loading and unloading of a bottle of Parts manipulator were effectively controlled, so that the upper and lower parts of a bottle of class higher degree of hand feeding automated machinery . Finally, a brief description of the installation and maintenance of the conveyor . Parts of a bottle of class loading and unloading robot design greatly improves the efficiency and quality of the production process , our country and foreign advanced level there is still a wide gap between the country there are many deficiencies in the design and manufacture of robotic loading and unloading process .

Key words: Bottle Parts; Loading and unloading; machine hand ; installation; maintenance


目录

摘要2

Abstract3

第一章 绪论7

1.1选题的意义7

1.2主要设计内容8

第二章 上下料机械手的概述9

2.1某一瓶类零件上下料机械手的组成9

2.2国内同类设备的发展状况9

2.3某一瓶类零件上下料机械手的工作原理10

2.4某一瓶类零件上下料机械手的结构和布局形式11

2.4.1某一瓶类零件上下料机械手的结构11

2.4.2布局形式12

2.5某一瓶类零件上下料机械手设计依据12

2.5.1 生产节拍12

2.5.2 输送输送线性能13

2.5.3 上下料机械手的尺寸依据13

第三章 某一瓶类零件上下料机械手的设计计算14

3.1上下料机械手输送线的设计计算14

3.1.1链条的设计计算14

3.1.2链轮的设计计算16

3.1.3电机的选择16

3.1.4减速器的选择16

3.2机械手设计17

3.2.1机械手总体结构的类型17

3.2.2机械手手臂的设计要求19

3.2.3机械手腕部的结构设计20

2、机器人气动驱动系统20

3.2.4手部设计计算22

3.2.5手臂的设计计算22

第四章、某一瓶类零件上下料机械手部件的选用和设计24

4.1导轨24

4.2机架25

4.3垫铁26

4.4链板26

第五章 传感器的选择27

5.1传感器的介绍27

5.2传感器的比较与选择28

第六章 电器元件的选择30

6.1低压断路器30

6.2熔断器32

6.3热继电器33

6.4行程开关34

6.4交流接触器35

小  结36

致谢37

参考文献38


第一章 绪论

1.1选题的意义

伴随着制造业的不断发展,企业引进自动化生产线所带来的优势表现的越来越明显,自动化生产线生产不仅提高了产品生产率,缩短生产周期,提高产品质量,更直接提高企业的经济效益,在人员成本越来越高的今天,企业实现无人自动化生产更是刻不容缓,直接影响着企业的发展,企业的未来。

某一瓶类零件上下料机械手是人和机器的有效组合,最充分体现设备的灵活性,它将输送系统、随行夹具和机械手有机的组合,以满足多品种产品的输送要求。输送生产线的传输方式有同步传输的也可以是非同步传输的,根据配置的选择,实现手工输送或半自动输送。上下料机械手在企业的批量生产中不可或缺。上下料机械手是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械。上下料机械手可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,上下料机械手线路一般是固定的。上下料机械手输送能力大,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作,所以应用十分广泛。在产品生产过程中,对于一些加工工序较多的工件,为保证加工质量、提高生产效率和降低成本,往往把加工输送一次排列,并用一些输送装置与辅助装置将它们连接成一个整体,使之能够完成工件的制定加工过程。合理地规划设计某一瓶类零件上下料机械手可以更好地实现产品的高精度、高效率、高柔性和高质量。选择上下料机械手这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。


内容简介:
毕业设计(论文)任务书 题 目 某一瓶类工件上下料机械手的设计 姓 名 学 号 题目类型 工程实际 科 研 实验室建设 其 它 一、 课题主要研究(设计)内容: 1.设计简洁有效的机械手将瓶类工件上下料工作 2.选取 有效 机械手的坐标型式和自由度 3.设计出机械手 各个 执行机构, 其中可 包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使机械手 作用更效率 ,手部设计成可更换结构 可满足多样化需求。 二、工作进度要求(分阶段提出具体时间要求): 2013 年 11 月 选定研究课题,查找资料 2013 年 12 月 写开题报告并答辩 2014 年 1 月 完善整体设计 2014 年 2 月 5 月 撰写论文、绘制 CAD 图 2014 年 3 月 论文中期检查 2014 年 5 月 论文总答辩 三、 应查阅的主要参考文献: 1机械设计师手册 .北京 :机械工业出版社, 1986 2成大先 .机械设计图册 .北京 :化学工业出版社, 1985 3王知行 ,刘延荣 .机械原理 .北京 :高等教育出版社 ,2000 4 哈尔滨 机械原理课程设计指导书。北京 :高等教育出版社, 2005 5陈秀宁 .机械设计课程设计 .浙江:浙江大学出版社, 1995 6徐元昌 .工业机器人 .北京 :中国轻工业出版社, 1996 7周伯英 .工业机器人设计 .北京 :机械工业出版社, 1995 8Schneider Ditmar. Otto voo Guericke.Pneumatic TIPS No. 87/1994. FESTO Pneumatic. Esslingen nts四、毕业设计(论文)预 期成果或结论性观点 本设计所设计的机械手臂通过 圆柱坐标和四自由度 的定位上,利用手部、腕部、臂部的合理转动,利用气动等压力手段使机器有效的完成了试验工件的上下料移动和定位。 其中利用了回转、升降的结构设计完成了工件的移动和定位;气缸运动中利用定位块等方式来达到准确定位和精度的问题。 在手部上可拆卸式工作块可以自由拆卸可以更换不同的机械手指来达到不同的抓卸任务。 五、毕业设计(论文)完成提交方式(设计、作品照片、实物、模型、技术文档或论文、含有技术文档或论文的光盘等) 指导教师: 审核人: 年 月 日 年 月 日 nts毕业设计(论文)开题报告 题 目 某一瓶类工件上下料机械手的设计 姓 名 学 号 一、本课题的研究目的和意义 现代社会生产中机械手所扮演的角色决定了它存在 的意义:提高生产效率和水平;保证产品的质量和安全生产;甚至能替代人力所不能达到的作用诸如等等。 二、本课题的主要研究内容(提纲) 机械手臂部、腕部、手部的参数及其结构设计 手指部分执行装置结构设计 坐标定位 气缸驱动设计 升降结构转动结构设计 三、文献综述(国内外研究情况及其发展) 在日新月异的自动化工业的巨大发展趋势下,人力在某些方面满足不了高效率高水平的生产需求条件下,机械手作为时代发展的特征产物在这方面表现出它的优越性,在各个工业领域起到了广泛的作用。等等 四、拟解决的关键问题 转动结构的设计 夹持方式气缸的运动 转动角度的定位 电机的控制系统 五、研究思路和方法 结合资料和机构的自由度确定方案的整体布局和个体布局的方案 控制的方式 定位的选择 六、本课题的进度安排 2013 年 11 月 提出设计方案 2013 年 12 月 完善设计方案 2014 年 2 月 绘制出机械手的总装配图 2014 年 3 月 绘制各部件图和零件图 2014 年 4 月 撰 写好论文 七、参考文献 1机械设计师手册 .北京 :机械工业出版社, 1986 2成大先 .机械设计图册 .北京 :化学工业出版社, 1985 3王知行 ,刘延荣 .机械原理 .北京 :高等教育出版社 ,2000 4 哈尔滨 机械原理课程设计指导书。北京 :高等教育出版社, 2005 5陈秀宁 .机械设计课程设计 .浙江:浙江大学出版社, 1995 6徐元昌 .工业机器人 .北京 :中国轻工业出版社, 1996 7周伯英 .工业机器人设计 .北京 :机械工业出版社, 1995 8Schneider Ditmar. Otto voo Guericke.Pneumatic TIPS No. 87/1994. FESTO Pneumatic. Esslingen nts指导教师意见 指导教师(签 名 ): 年 月 日 所在系(所) 意见 负 责 人 (签 章 ): 年 月 日 nts nts 本科毕业设计 (图纸 ) 题 目: 湿地处理不同浓度有机污水的 差异分析 学 号: X X X 姓 名: X X X 班 级: X X 专 业: X X 专业 学 院: X X 学院 入学时间: 200X 级 指导教师: X X X 日 期: 年 月 日 A3 纸打印 页面设置: 上: 2.5cm 下: 2.5cm 左: 3.5cm 右: 3.5cm 两端对齐 左缩进: 30 字符 右缩进: 30 字符 段前: 0 行 段后: 0 行 行距:单倍行距 字体:宋体 小一 加粗 居中 字体:黑体初号加粗 封面内容可手写,也可以打印。手写必须用蓝黑钢笔,字体需端正。 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 1 上海第二工业大学 本科毕业设计( 论文 ) 学生手册 题 目: 学生姓名: 学 号: 学院 名称 : 专业班级: 指导教师: 开始日期: 年 月 日 完成日期: 年 月 日 ( 此表供各学院参考,各学院根据具体情况进行修订 ) nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 2 目 录 一、任务书 二、开题报告 三、中期检查表 四、论文审阅表 五、论文评阅表 六、指导记录表 七、答辩记录表 八、外文翻译稿和原稿 非外语类专业翻译一篇 3000个外语单词以上的与本课题有关的外文文献。 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 1 毕业设计(论文)任务书 题 目 姓 名 学 号 题目类型 工程实际 科 研 实 验室建设 其 它 一、课题主要研究(设计)内容: 1.设计简洁有效的机械手将瓶类工件上下料 2.选取 有效 机械手的坐标型式和自由度 3.设计出机械手 各个 执行机构, 其中可 包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使机械手 作用更效率 ,手部设计成可更换结构 可满足多样化需求。 二、工作进度要求(分阶段提出具体时间要求): 三、应查阅的主要参考文献: 四、毕业设计(论文)预期成果或结论性观点 五、毕业设计(论文)完成提交方式(设计、作品照片、实物、模型、技术 文档或论文、含有技术文档或论文的光盘等) nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 2 指导教师: 审核人: 年 月 日 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 3 毕业设计(论文)开题报告 题 目 姓 名 学 号 一、本课题的研究目的和意义 二、本课题的主要研究内容(提纲) 三、文献综述(国内外研究情况及其发展) 四、 拟解决的关键问题 五、研究思路和方法 六、本课题的进度安排 七、参考文献 指导教师意见 指导教师(签 名 ): 年 月 日 所在系(所) 意见 负 责 人 (签 章 ): 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 4 毕业设计(论文)中期检查表 题 目 姓 名 学 号 原毕业设计(论文)的进度计划: 中期报告(已完成的研究内容,所取得阶段性成果,下一步工作计划和研究内容等) 指导教师意见: 指导教师签字: 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 5 毕业设计(论文)审阅表 题 目 姓 名 学 号 审 阅 成 绩 毕业设计(论文)评语 备注: 审阅 人(签名 ): 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 6 毕业设计(论文)评阅表 题 目 姓 名 学 号 评 阅 成 绩 毕业设计(论文)评语 备注: 评阅人(签名 ): 评阅人职称: 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 7 毕业(论文 )指导记录表 题 目 姓 名 学 号 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 8 题 目 姓 名 学 号 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: 指 导 内 容 学生签名: 指导老师签名: nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 9 毕业设计(论文)答辩记录表 题 目 姓 名 学 号 答辩日期 地 点 答辩记录 用简明语言记 录答辩过程,答辩委员会提出问题和学生回答情况 (可附页 ): 记录员签字: 答辩组长签字: 年 月 日 年 月 日 (接下页)nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文)编排格式 学生手册样式 10 (接上页) 评 语 答辩小组毕业设计(论文)的评语(选题意义,所用资料和数据可靠性;创新性成果及学术水平;写作的规范化和逻辑性;存在的主要不足之处,答辩情况。) 答辩成绩 答辩组成员签 字 : 答辩组长签字: 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文) 1 上海第二工业大学 本科毕业设计 开题报告 题 目: 某一瓶类工件上下料机械手的设计 学生姓名: 学 号: 学院 名称 : 专业班级: 指导教师: 开始日期: 年 月 日 完成日期: 年 月 日 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文) 2 毕业设计(论文)开题报告 题 目 某一瓶类工件上下料机械手的设计 姓 名 学 号 一、本课题的研究 目的和意义 本设计所设计的机械手臂通过 圆柱坐标和四自由度 的定位上,利用手部、腕部、臂部的合理转动,利用气动等压力手段使机器有效的完成了试验工件的上下料移动和定位。 其中利用了回转、升降的结构设计完成了工件的移动和定位;气缸运动中利用定位块等方式来达到准确定位和精度的问题。在手部上可拆卸式工作块可以自由拆卸可以更换不同的机械手指来达到不同的抓卸任务。 二、本课题的主要研究内容(提纲) 本次毕业设计是关于 某一瓶类 零件 上下料机械手 的设计。首先分析了 某一瓶类 零件 上下料机械手 的意义和设计内容。阐述了 上下料机械手 的结 构组成、工作原理、国内外同类设备的发展状况。接着对 某一瓶类 零件 上下料机械手 作了简单的概述;然后又分析了 某一瓶类 零件 上下料机械手 的设计计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的 上下料机械手 的各主要零部件进行了校核。 某一瓶类 零件 上下料机械手 主要由六个主要部分组成:环形链输送线,零件夹具,旋转装置,旋转卸料装置,电控系统,气控系统。其中前四个部分是本次设计的重要环节,电控系统和气动系统对 某一瓶类 零件 上下料机械手 进行了有效地控制,使 某一瓶类 零件 上下料机械手 自动化程度更高 。最后简单的说明了输送机的安装与维护。 某一瓶类 零件 上下料机械手的设计大大的提高了生产过程的效率和质量 ,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造 上下料机械手 过程中存在着很多不足。 三、文献综述(国内外研究情况及其发展) 伴随着制造业的不断发展,企业引进自动化生产线所带来的优势表现的越来越明显,自动化生产线生产不仅提高了产品生产率,缩短生产周期,提高产品质量,更直接提高企业的经济效益,在人员成本越来越高的今天,企业实现无人自动化生产更是刻不容缓,直接影响着企业的发展,企业的未来。 某一瓶类 零件 上下料机械手 是人和机器的有效组合,最充分体现设备的灵活性,它将输送系统、 随行夹具 和 机械手有机的组合,以满足多品种产品的输送要nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文) 3 求。输送 生产线 的传输方式有同步传输的也可以是非同步传输 的,根据配置的选择,实现手工输送或半自动输送。 上下料机械手 在企业 的 批量生产 中不可或缺。上下料机械手 是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械。 随着汽车工业的发展, 上下料机械手 正由刚性输送线向柔性输送线方向发展,柔性输送线的特点是输送节拍可以在一定的范围内自由调整,可以实现多品种混流生产并适应生产纲领的变化。又由于在输送作业时输送对象和输送工人保持相对静止状态,对保证输送的高质量及采用专门的输送设备提供了方便的条件,便于实现输送的自动化。 因此国内引进的 上下料机械手 均采用了柔性输送线。目前国内用于发动机输送非同步 上下料机械手 主要型式有,纵置单滚杠式、摩擦式机动辊道式、双链滚轮式和鳞板式等。一般从美国和日本引进的非同步 上下料机械手 为摩擦式机动辊道式,如一汽二发和天内;从德国引进的发动机非同步输送线为纵置单滚杠式,如上海大众和一汽大众。板链 式 上下料机械手 应用于重件的输送,常用于各类摩托车输送线、汽车总装输送线及焊接输送线,各类制动器、发动机链板输送机、起动机链板机、磁电器门链板输送机、发电机链板输送机、电焊机,链板输送机等输送。 该输送 设备 为摩托 车和汽车制造厂整车输送车间必不可少的设备,通过流水线操作,对工厂的输送工艺进行有效的调整 ,合理分配每道工序;并可在 上下料机械手 上随意添置在线检测及自动输送专机 ,实施有效的产品质量控制及设备运行状态监控 ,为现代化的大生产提供必要的保障。 四、拟解决的关键问题 课题主要研究(设计)内容: 1.设计简洁有效的机械手将瓶类工件上下料工作 2.选取 有效 机械手的坐标型式和自由度 3.设计出机械手 各个 执行机构, 其中可 包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使机械手 作用更效率 ,手部设计成可更换结构 可满足多样化 需求。 五、研究思路和方法 某一瓶类 零件 上下料机械手 其主要部件是链板式输送线,旋转装置,机械手。某一瓶类 零件 上下料机械手 的工作原理如图 5-1 所示 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文) 4 1、链板式输送机 2、工件夹具 3、旋转装置 4、卸料放平装置 图 5-1 某一瓶类 零件 上下料机械手 简图 某一瓶类 零件 上下料机械手 通过步进减速电机传动,速度可以调节。输送时,瓶类 零件装在随行夹具上面,使工件稳定水平。通过环形型输送线形成连续运动的输送物流,在卸载点卸载。当输送线上的圆柱体输送到 3 时通过传感器传递信号。将受到的信号反馈到信号处理中心,信号处理中心 驱动旋转装置将工件旋转360。完成后继续输送,到达下一工位时,再通过传感器驱动旋转装置使工件旋转 360,下一工位依然重复上一动作。然后继续输送,到达卸载点时,卸料机械手动作卸料,动作完成。 六、本课题的进度安排 2013 年 11 月 选定研究课题,查找资料 2013 年 12 月 写开题报告并答辩 2014 年 1 月 完善整体设计 2014 年 2 月 撰写论文、绘制 CAD 图 2014 年 3 月 论文中期检查 2014 年 5 月 论文总答辩 nts上海第二工业大学本科毕业设计(论文) 5 七、 参考文献 1 关慧贞 . 冯辛安 .机械制造输送设计 . 机械工业出版社 . 2010 年 3 版 2 王先逵 . 机械输送工艺 . 机械工业出版社 . 2008 年第 3 版 3 李智勇 . 谢玉莲 . 机械输送技术基础 . 科学出版社 . 2009 年第一版 4 李志强 . 发动机生产线平衡问题研究 . 北京工业大学机电学院 . 2008 年 1月 .第一期 5 孙立琴 . 赵强 . 汽车发动机和变速箱自动化输送技术 . 大连理工机械学院 . 2009
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