机电一体化课程设计.doc

目录一、设计任务.2二、设计目的.2三、柱式机械手的工作原理.3 3.1柱式机械手的总体结构.3 3.2柱式机械手主要部件.3 3.3 . 立柱机械手具体的运动过程.3四、机械手模块的建模.4五、实体装配.6六、总结.9一、设计任务这次的机电一体化的课程设计我们选择的是柱式机械手。对于这次的课程设计我们要完成的任务有：根据所选的项目在实验室对柱式机械手进行组装；组装完毕后对柱式机械手进行调试及模拟仿真；对柱式机械手进行测量、记录数据、手工绘图等等；根据测量数据进行UG建模画图；整理出柱式机械手说明书。二、设计目的机电一体化的课程设计是机械装备，电子电路及编程方面的的综合知识运用，主要考察学生在理论知识，动手能力、UG建模、运动仿真方面的能力。这次的设计项目是以小组为单位的，组员间既有自己负责的模块也有相互合作的部分，这就要求组员间良好的合作关系及沟通能力。因而，这样一次的课程设计不仅是对学生专业知识的考察，更是对学生的沟通能力、协作能力的考察。三、柱式机械手的工作原理3.1柱式机械手的总体结构柱式机械手主要实现的功能是通过集成电路和特定程序控制各个电机，以实现机械手的运动，目的是将工件夹起，从一个位置放到另一个位置。柱式机械手的主要组成部分有四大块：立柱；移动臂；机械臂；机械手工作模块。3.2柱式机械手主要部件（1）原动件： 1、电机M1控制立柱绕Z轴转动； 2、电机M2控制移动臂沿Z方向移动； 3、电机M3控制机械臂沿X方向移动； 4、电机M4控制机械手做夹放动作。 （2）传动件： 1、绕Z轴旋转传动：原动件齿轮组蜗轮蜗杆； 2、沿Z轴方向传动：原动件齿轮组丝杆螺母副机械 臂； 3、沿X轴方向传动：原动件齿轮组丝杆螺母副； 4、机械手传动：原动件齿轮组锥齿轮组丝杆螺母副。 （3）执行件：通过丝杆螺母副控制连杆进行夹放动作。 3.3立足机械手具体的运动过程 （1）恢复到原先状态：电机M1控制立柱旋转，直到立柱碰到行程开关E1；电机M2控制移动臂沿Z轴向上移动，直到碰到行程开关E5；电机M3控制机械臂沿X轴向内侧移动，直到碰到形成开关E3；电机M4控制机械手展开，直到碰到行程开关E7； 机械手移动到工件位置：根据所编程序的要求，电机M1开始工作，立柱旋转，行程开关E2开始计数，达到程序所要求的数目后停止；电机M2开始工作，移动臂开始沿Z轴向下移动，直到行程开关E4计数完成；电机M3开始工作，机械臂开始沿X轴向外侧运动，直到行程开关E6计数完成； 机械手夹起工件：电机M4开始工作，机械手收缩，行程开关E8开始计数，根据程序要求，机械手在一定位置停止收缩，夹起部件。 机械手移动到工件所要求放置的位置：根据所编程序的要求，电机M1开始工作，立柱旋转，直到行程开关E2计数完成；电机M2开始工作，移动臂开始沿Z轴向下移动，直到行程开关E4计数完成；电机M3开始工作，机械臂开始沿X轴向外侧运动，直到行程开关E6计数完成； （5）机械手放下工件：电机M4开始工作，机械手开始展开，直到行程开关E7，之后电机M2开始工作，提起机械手，直到移动臂碰到行程开关E5； （6）循环以上动作，夹起另一个工件，放在第一个工件上面。 （7）机械手将两个一起拿起，放到另一个位置上面。4、 机械手模块的建模。（1） 绘制长方体、圆柱等小部件（2） 绘制曲线、并进行拉伸，完成手夹部分。（3）绘制机械手夹中间部分的螺纹等小部件。（4）完成整个机械手的装配图。5、 实体装配。（1）立柱的装配图（2）移动臂的装配图。（3）机械臂的装配图（4）机械手的装配图（5）总装配图六、总结这次的机电一体化课程设计是锻炼我们各种综合能力的好机会，因为之中运用到了大学所学的机械，电路和编程知识。之前我们学了很多理论知识，却不知如何运用到实际中来，而这次的课程设计就有所不同，需要实际操作，并且要在实验室拼出了整个柱式机械手的模型，然后运用程序让其能够正常运转，这就考验到我们理论与动手能力。看似很普通的一个个的零件，组装成各种机器人之后变得不可思议，模拟现实工作，发散了我们的思维。机电学生更能理解到机电一体化的含义，弱电控制强电，小按钮操纵大机器。人的创造力和劳动价值得到新层次的发挥。我们小组拼装的是柱式机械手，整个结构由四个模块组成。我们四人分工合作，很快地就装配完成。但在调试的过程中我们遇到了不少的困难，例如有时由于电线老化，导致线路的不通；有时安装时候位置不准确，限位开关的检测不准确。虽然遇到了不少的困难，不过我们一起研究探讨，一起研究，最后都将问题一一地解决了。在绘制柱式机械手时，我们小组先讨论各模块的尺寸，位置等问题，之后分工合作，每人负责其中的一部分。我负责的是机械手模块的绘制，整个机械手基本上都可以用草图建模，然后拉伸完成。经过耐心学习和细心安排，最后成功建立了整个模型，完成了整个结构的制作。虽然之中存在了总总的困难，但是在我们的组员相互合作的情况下，都十分顺利的得到了解决。经过这次机电一体化的课程设计，我学到了不少