6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计毕业设计.docx
- 文档编号:598927
- 上传时间:2022-10-11
- 格式:DOCX
- 页数:71
- 大小:2.77MB
6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计毕业设计.docx
《6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计毕业设计.docx(71页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计毕业设计
辽宁科技大学毕业设计(论文)任务书
课题名称
6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计
课题类别
设计类
论文类
课题来源
生产实际
科研实际
社会实际
其它来源
√
√
毕业设计(论文)要求、设计参数、各阶段实践安排、应完成的主要工作等
1.设计要求
(1)机械手装配图一张
(2)机械手零件图三张~五张
(3)设计计算说明书一份
(4)全部设计图纸用CAD完成
2.设计参数
(1)抓重3kg
(2)自由度数3个
(3)手臂前后移动1800mm;上下升降350mm;横移50mm
3.各阶段安排、应完成的主要工作
第1周查阅资料,设计方案确定
第2周电机计算与选择
第3周手部等执行部件计算
第4~5周装配图绘制
第6~7周典型零件图绘制
第8~9周整理说明书并准备答辩
第10周答辩
指导教师(签字):
于克强
2012年3月30日
院长(系主任)(签字):
年月日
6135柴油机油泵凸轮轴自动生产线送料机械手设计
摘要
随着工业自动化的发展,工业机械手的应用越来越普遍,已被广泛地应用于各行各业中。
本文主要针对用于油泵凸轮轴自动线上,在相邻工位间搬运工件的机械手即油泵凸轮轴加工自动线送料机械手进行设计。
首先,简要介绍了机械手的基本概念、机械手的组成和分类,以及工业机械手的简史和发展趋势。
其次,本文通过油泵凸轮轴加工自动线送料机械手的动作分析,确定了机械手的坐标形式、自由度和驱动机构,确定了机械手的主要技术参数;完成了油泵凸轮轴自动线送料机械手的总体方案设计。
再次,完成了机械手的手部、臂部和机身的结构设计。
最后,通过对机械手的动作行程分析,设计了可满足机械手循环动作要求的液压系统原理图。
根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手的工作时序图和梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。
关键词:
机械手;凸轮轴;液压系统;PLC设计
TheDesignof6135DieselEngineOilPumpCamShaftAutomaticProductionLineFeedingManipulator
ABSTRACT
Withthedevelopmentofindustrialautomation,theindustrialmanipulatorsareusedwidely.Theyareappliedinkindsofindustry.Themainideaofthisarticleisthedesignofmanipulatortomovingworkpiecesbetweenadjacentworkingposition,thatisthedesignofautomaticproductionlineforcamshaftpumpfeedingmanipulator.Firstly,thebasicconceptoftherobotisintroducedbriefly,thecompositionandclassificationofrobot,thedevelopmenthistoryofindustrialrobotsanddevelopmenttrendsofindustrialrobots.Secondly,toanalyzingtheprocessofautomaticproductionlineforcamshaftpumpfeedingrobot,thecoordinatesform,thenumberoffreedomanddrivemechanismofmanipulatoraredetermined,themaintechnicalparametersofmechanicalhandisidentified,andtheoveralldesignofautomaticlinefeedpumpcamshaftmechanicalhandiscompleted.Thirdly,thestructuredesignofhand,armandbodyarecompleted.Finally,throughanalyzingthemovementofmechanicalhand,theschematicdiagramofhydraulicsystemtomeettherequirementsofmanipulator'sloopmovementisdesigned.TheworkofthemanipulatortimingdiagramandladderdiagramaredrawaccordingtoworkfortheprocessofPLCcontrolscheme,andworkingoutPLCcontrolprocedures.
Keyword:
Manipulator,Camshaft,Hydraulicsystem,ProgrammableLogicController(PLC)
1绪论
近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴的学科,并得到了较快的发展。
机械手广泛地用于锻压、冲压、铸造、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。
特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,机械手由于其显著地优点而得到特别重视。
总之,机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业上产自动化的一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。
1.1工业机械手在生产中的应用
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。
在现代工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题。
各行各业的自动化水平越来越高,现代化加工车间,常配有机械手,以提高生产效率,完成工人难以完成的或者危险的工作。
可在机械工业中,加工、装配等生产很大程度上是不连续的。
据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有75%是小批量生产;金属加工生产批量中有四分之三在50件以下,零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。
从这里可以看出,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。
目前在我国机械手常用于完成的工作有:
注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序;机械手加工行业中用于取料、送料;浇铸行业中用于提取高温溶液等等。
1.2工业机械手的组成
现代工业机械手一般由控制系统、驱动系统、位置检测系统及执行机构等组成。
控制系统,是机械手系统的核心部分,其主要作用是使得工业机械手能够按照预定的动作正确地完成每一个动作。
目前工业机械手的控制系一般都包括主控系统与定位系统。
驱动系统,是工业机械手的动力装置,主要作用是作为执行机构的驱动源,由动力源和辅助装置组成。
当前市场上的绝大部分工业机械手,采用的驱动方式为液压驱动、电力驱动、气压驱动和机械方式驱动。
执行机构,是工业机械手的最终执行机构,作用是完成工件的取送工作,当前市场上大多数工业机械手的执行机构为手抓、夹钳和吸盘。
位置检测系统,是实现工业机械手精确定位的装置,主要作用是实时检测机械手执行机构的具体位置,并将机械手的位置信息实时反馈给控制系统,而控制系统根据反馈回来的机械手位置与给定机械手位置进行比较,及时地修正机械手的位置,实现精确定位。
1.3工业机械手的分类
关于工业机械手的分类,在国际上尚无统一的分类,本文在此暂时按驱动方式、手臂坐标、使用范围对工业机械手进行分类。
1.3.1按驱动方式分类
1)液压传动机械手
液压传动机械手是以液压的压力作为动力源来驱动执行机构运动的一类机械手。
这类机械手的特点是:
运行平稳、抓取力大、结构紧凑、动作灵敏。
但是这类机械手也存在一定的缺点,它对密封装置要求非常高,要求密封装置不能有一点的泄露,否则机械手的工作性能将大大的降低,同时该类型的机械手不宜在温度过高和温度过低的环境下作业。
如果该类型机械手采用电气和液压伺服驱动系统相结合的控制策略,则可以大大的提高机械手的整体性能,还可以实现连续轨迹控制,从而加大该类型机械手的通用性,但是电液伺服阀制造精度相对较高,而且油液过滤要求极其严格,成本也非常高,这就大大的限制了液压传动型机械手的应用。
2)气压传动机械手
气压传动机械手是以空气的压力作为动力源来驱动执行机构运动的一种机械手。
这类机械手的主要特点是:
动作迅速、成本较低、抓取力较小、结构简单、介质来源非常方便且无污染。
但是,由于空气具有可压缩性,导致该类型机械手的工作速度稳定性比较差,冲击较大,如果气源压力比较低,抓取力一般小于300N,相比之下,该类型的机械手比液压传动机械手的结构大,因此该类型机械手适用于高速度、小负载、高温度和高粉尘的工作环境中进行作业。
3)电力传动机械手
电力传动机械手是以电力作为驱动源来驱动执行机构的一类机械手,一般来说以直流电机、交流电机等各种电机作为驱动源,该类型的机械手的特点是:
运行速度快、易于控制、控制精度高、结构简单、维护与使用方便。
当前这类机械手使用还不是很广泛,但非常有发展前途。
4)机械传动机械手
机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、齿轮和齿条、连杆、间歇机构等)驱动执行机构的一类机械手。
它是一种专用机械手,它的主要特点是运动精确可靠,主要用于工作主机的上下料。
1.3.2按手臂坐标分类
机械手的手臂一般来说具有3个自由度,可采用直角坐标式(前后运动、上下运动、左右运动都是直线)、圆柱坐标式(前后运动、上下运动都是直线运动,左右运动为旋转运动)、球坐标式(前后运动为伸缩运动、上下运动为摆动运动和左右运动为旋转运动)和关节式(手臂能作任意的屈伸运动)四种方式。
1.3.3按用途分类
1)专用机械手
专用机械手是附属于主机的且具有一定的程序同时没有独立的控制系统的一类机械手。
专用机械手的特点是:
动作较少、工作对象比较单一、结构相对比较简单、造价低、使用可靠。
专用机械手适用于大批量的自动化生产线,如自动线上的上下料机械手、各种自动机床、自动换刀械手等。
2)通用机械手
通用机械手是一种具有可变程序的、具有独立的控制系统且动作灵活多样的一类机械手。
这类机械手的动作程序在给定的性能范围内是可变的,通过调整可使得该类型的机械手在不同的场合使用,同时它的驱动系统和控制系统是相互独立的。
通用机械手具有定位精度高、工作范围大、通用性强等优点,因而该类型的机械手可以适用于要求不断变换生产品种且要求高精度和高效率的中小型批量生产线。
1.4工业机械手的发展现状
驱动方式发展现状:
现在的工业机械手驱动方式大多采用电机驱动。
电机驱动的机械手,具有精度高、驱动力大、响应快等优点。
同时采用电机驱动,必须使用减速机构,因此,采用电机驱动方式的机械手的成本会大大高于其他方式驱动的,因而限制了电机驱动机械手的应用。
随着气动技术的高速发展,又由于气压驱动具有其他驱动凡是所没有的一些优点,如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等,使得越来越多的工业机械手采用气动控制。
定位精度发展现状:
在气动技术发展初期,由于技术的不成熟,利用气压驱动的工业机械手的定位精度很低
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 6135 柴油机 油泵 凸轮轴 自动生产线 机械手 设计 毕业设计