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搬运机械手结构设计

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随着我国自动化技术的快速发展,企业在生产加工中的自动化程度越来越高。大量重复度高的工作都被机械手所取代,机械手的应用不仅提高了工作效率,而且还降低了工作成本,节省了企业的生产周期。在工业生产中,机械手起到了重要的作用,机械手有着人力所不能达到的功用,其灵活性、耐久性、实用性更高。在工业生产中,机械手能够长时间从事生产加工工作,对提高工业的生产效率有重要的作用。本方案主要以搬运机械手为设计对象,在查阅大量相关文献资料的前提下,结合搬运机械手在作业过程中的特点,从驱动系统、控制系统、电路系统等方面设计出了基于六个自由度的搬运机械手结构,本设计的搬运机械手具有灵活性强,造价成本低,适用性强的特点。希望为往后的搬运机械手的设计提供一点参考。
 
【关键词】搬运机械手;驱动系统;电路系统;更多范文
机械手论文
近年来,我国装备制造业得到了飞速发展,但用人成本也在年年升高,相当程度影响了我国制造业的持续发展。随着产业转型升级的逐步推进,“中国制造2025”的推出以及机器换人等项目的实施,为降低成本,提高效率,国内制造业对以工业机器人为代表的智能装备的需求也迎来了空前的爆发期,而相比于价格昂贵、结构复杂的机器人,性价比高、结构简单、生产制造方便的机械手将是广大中小企业的首要选择。综上所述,基于现代机械设计技术、计算机技术、自动控制技术等,研制适合中小企业的、结构简单的、低成本高精度的机械手具有现实意义。
随着科技发展水平的日新月异,机械手的领域发展呈现出速度、精度和可靠性以及可维修性不断提高,而单机价格却不断下降;连杆模块以重组的方式来建构;控制系统向标准化、网络化、高集成度、开放型方向发展,系统易于操作,可靠性大大提高,而且便于设备维修人员进行设备维护和检修;虚拟现实技术在机械手中已经广泛用于机械手的过程控制。机械手在进行主体尺寸的确定和运动范围的界定上,应遵循的原则是在主体结构可行前提的下设定尽可能大的作业范围。机械手手臂部分:手臂分为大臂和小臂。大臂包括大臂本体和直齿齿轮传动部件、驱动电机、轴和轴承等。小臂部分包括小臂、传动轴、轴承以及同步传动带等,在小臂的另外一端固定驱动手腕回转的步进电机。设计机械手的手臂时,各关节中间的支撑轴的轴线尽可能互相平行,这样做的目的是在进行机械手的仿真时,运算器进行数据运算的过程尽可能简化,有利于对仿真结果的优化,是计算机的控制精度更高,结构更加合理和可控,最大程度上设法减轻手臂的重量,可以选择高强度的轻质材料例如高强度铝合金或者是抗拉强度高、抗振性好、比重小的碳纤维复合材料等来制造机器人手臂。机械手臂各关节的轴承间隙要尽可能小,其主要目的是减小机械间隙所造成的运动精度方面的误差,在机械手的各个关节处的支撑轴都需要有对轴承间隙的调节机构,而且需要注意的是机械手尽可能实现动平衡,这样电机的负载就会大大减轻,提高机械手对外部负载的响应速度尽可能利用在机械手上安装的机电元器件或装置的重量来减少机械手臂的不平衡重量;机械手臂要考虑各关节的限位开关和具有缓冲能力的机械限位块、驱动和传动机构的安装。

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