[工学]综合课程设计_机械手_电动葫芦

机械产品综合设计课程设计,一、课程设计的目的（综合训练）1.巩固、加深和扩大在先修课程学到 的知识2.掌握机械设计一般方法与过程3.进行机械设计基本技能的训练4.培养学生综合运用能力,二、课程设计的背景 2.1 电动葫芦简介 电动葫芦属于起重机械的一种,简称电葫芦。是一种轻小型起重设备。葫芦具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，用于工矿企业，仓储码头等场所。电动葫芦是由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分为钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。,2.1 电动葫芦简介,通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机(或另配电磁制动器的圆柱形转子电动机)驱动，起重量一般为 0.180吨，起升高度为330米。多数电动葫芦由人用按纽在地面跟随操纵，也可在司机室内操纵或采用有线(无线)远距离控制。电动葫芦除可单独使用外，还可以同手动、链动或电动小车装配在一起，悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用。,2.1 电动葫芦简介,1.钢丝绳电动葫芦具有结构紧凑、自重轻、体积小、操作方便等特点。既可以单独安装在架空工字梁上，也可以配套安装在电动或手动单梁、双梁、悬臂、龙门等起重机上使用。 2.环链电动葫芦性有能可靠，操作方便，结构先进等特点，体积小，重量轻，适用范围广，对起吊重物、装卸工作、维修设备、吊运货物非常方便，它还可以安装在悬空工字梁、曲线轨道、旋臂吊导轨及固定吊点上吊运重物。,钢丝绳电动葫芦,适用范围：,钢丝绳电动葫芦是以钢丝绳作为承载的电动葫芦，结构紧凑、自身轻、效率高、操作简便。配备运行小车可作为架空单轨起重机和电动但梁、电动悬挂等起重机的起升机构。,分类：,固定式单轨小车式双梁葫芦小车式单主梁角形葫芦小车式,性能参数：,起重量工作级别起升高度起升速度运行速度,电动葫芦 起重量： 0.25t-10t 电动葫芦起升高度： 6m-30m 电动葫芦工作级别： M3 电动葫芦工作级别： 20(30)m/min 电动葫芦起升速度： 8m/min10t为7m/min,2.2 工业机械手简介,工业机械手是工业生产发展中的必然产物。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装备。这种新颖技术装备的出现和应用，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。,2.2 工业机械手简介,工业生产上应用的机械手，由于使用场合和工作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术复杂程度也有很大差别。但它们都有类似人的手臂、手腕和手的部分动作及功能；一般都能按预定程序，自动地、重复循环地进行工作。此外，还有些非自动化的装备，具有与人体上肢类似的部分动作，结构上与工业机械手是一致的，亦可归属于工业机械手的范畴。例如，早期就有一种由人直接用绳索牵引进行操作的随动机械手和近期发展起来的由人工进行操纵的机械手（如平衡吊），以及一些就近按钮控制或遥控的非全自动的单循环的机械手等。,2.2 工业机械手简介,1与单机一起实现自动化 生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业，继续由人工操作，不仅会增加工人劳动强度，同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料，则可改变上述不相适应的情况，实现单机自动化生产，并为实现多机床看管提供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。,注塑机机械手,2.2 工业机械手简介,2组成自动生产线 在单机自动化的基础上，若采用机械手自动装卸和输送工件，可使一些单机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上，采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如：轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。,2.2 工业机械手简介,2.2 工业机械手简介,3高温作业自动化 在高温环境下作业（如热处理、铸造和锻造等），工人的劳动强度大，劳动条件差，采用机械手操作，更具有现实意义。如汽车钢板弹簧淬火机械手、压铸机用浇铸机械手等。,压铸机机械手,2.2 工业机械手简介,4操作工具 用机械手握持工具，在高温、粉尘及有害气体环境下进行自动化操作，可以使人脱离恶劣的劳动条件，并减轻劳动强度，提高劳动生产率和保证产品质量。如汽车车身等薄钢板的点焊工艺、自动喷漆或自动喷丸清砂工作等。,2.2 工业机械手简介,2.2 工业机械手简介,5进行特殊作业 在现代科学技术中，原子能的应用，海底资源的开发，星际探索等等都已为人们所熟悉。但放射性辐射，或海底、宇宙等环境，常常是人体不能直接接触或难以接近的，采用遥控机械手代替人们进行这种作业，既能完成这些特殊作业，又能长时间地安全地进行工作，成为人类向新的自然领域进军的一种有效手段。,2.2 工业机械手简介,特殊环境下用机械手,3.1 电动葫芦,三、课程设计内容,三、课程设计内容,3.1 电动葫芦 电动葫芦是一种起重和行走组合的起重设备，起重部分由三部分组成。 一端的锥形转子电动机，通过花键套和传动轴将动力传递到另一端的减速机，经过减速的动力，传递到中间的钢丝绳卷筒，由钢丝绳和吊钩进行起重作业，这种电动机有制动功能。 电动葫芦的主体，悬挂在行走小车上，小车在起重机大梁的工字钢下沿上行走进行就位作业。小车构造简单，是一个较小的锥形转子电机，由小减速箱减速后带动行走轮行走。 环链电动葫芦构造相似，由链轮代替钢丝绳卷筒，由起重链条代替钢丝绳起重作业。,3.2 工业机械手,3.2 工业机械手,工业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。 执行机构 包括手部、腕部、臂部和机身等部件，有的还带有行走机构。驱动系统 工业机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。常用的有液压传动、气压传动，电力传动和机械传动等四种形式。控制系统 控制系统有机械控制、电气控制和射流控制、液压控制等，一般常见的为电气控制系统。控制方式有点位控制和连续控制，它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时报警或停止运动。位置检测装置 控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与给定的位置进行比较，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。,四 题目分配,1.起升机构和运行机构的布置图1张(0号)2.起升机构装配图1张3.运行机构装配图1张4.零件图68张（由起升机构装配图中拆得） ；5.控制系统图1张；6.设计计算书1份(4050页约8000字）7.答辩,五、设计工作量5.1电动葫芦设计,1.工业机械手工作装配图1张(0号)；2.主要部件装配图1张；3.零件图68张（由装配图中拆得）； 4.液压系统图1张；5.控制系统图1张；6.设计计算书1份(4050页约8000字）7.答辩,五、设计工作量5.2工业机械手设计,第一周：熟悉设计任务，完成设计方案及设计计算 第二周：具体设计，完成装配图、零件工作图 第三周：具体设计，零件工作图 第四周：完成设计并通过设计答辩,六、课程设计计划（4周）,6.1 电动葫芦,第一周：熟悉设计任务，完成设计方案及设计计算 第二周：具体设计，完成装配图、零件工作图 第三周：具体设计，完成液压系统设计，电气系统设计 第四周：完成设计并通过设计答辩,六、课程设计计划（4周）,6.2 工业机械手设计,七、成绩评定,综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按五级分制平分。,八、参考书,1.电动葫芦设计指导书2.工业机械手设计指导书3.机械设计手册,九、课程设计的一般要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系5.正确使用标准和规范,十、应注意的问题,一人一题，图纸和计算结果必须相符掌握进度，每周结束前，检查进度，作为成绩评定参考计算到一定地步必须及时铺图，否则部分计算是进展不下去的计算方案不恰当时一定要返工，否则坚持下去导致图纸返工将损失惨重图纸细节一定要读懂，不要照搬别人的图线画轴的中心孔、键槽、螺纹、焊接、表面粗糙度、装配图的配合尺寸标注要严格按照标准标每天必须坚持在设计教室进行课程设计，不能找借口在寝室做图纸的规范性要求正确选择和合理布置视图合理标注尺寸标注公差、表面粗糙度和形位公差编写技术要求标题栏,十、应注意的问题,编写设计计算说明书计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关。 设计计算说明书要求计算正确、论述清楚、文字简练、书写工整。 设计计算说明书应包括有关简图，如传动方案简图、轴的受力分析图、弯矩图、传动件草图等，引用的公式、数据、应注明来源、参考资料编号、页次。,十、应注意的问题,说明书中还应包括： 1) 设计小结； 2）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年月）。 必须用钢笔（或碳素笔）工整地书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。,书写格式示例：,十一、准备答辩事宜,完成设计后，应及时做好本课程设计的最后一个环节答辩的准备工作及答辩。在答辩前，应做好以下两方面的工作：1、整理工作：按要求完成规定的设计任务，把图纸叠好（参见右图）；说明书装订好，一同放在机械产品综合设计资料袋内；资料袋封面写上专业班级(专业要写全称即机械设计制造及其自动化2005-X班，而不