《塑件取件机械手结构及造型设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑件取件机械手结构及造型设计（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-交通大学本科毕业论文塑件取件机械手构造及造型设计Structure and Form Design of Plastic Parts交通大学教育学院二一七年二月毕业论文声明本人重声明：1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进展研究取得的成果。除了特别加以标注和致的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要奉献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。2、本人完全了解学校、学院有关保存、使用学位论文的规定，同意学校与学院保存并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权交通大学继续教育
2、学院可以将此文的全部或局部容编入有关数据库进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3、假设在交通大学继续教育学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承当包括承受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新写作费、重新写作毕业论文、不能按时获得毕业证书等，与毕业论文指导教师无关。作者签名：日期：塑件取件机械手构造及制造设计摘要从定义上来讲，所谓机械手，也就是模仿人类肢体，帮助人们或者替代人们执行动作的一种机械设备，并且随着科技以及制造业的飞速开展，机械手得到了越来越多的应用，成为了制造业生产大军中不可或缺的一份子。本次设计的是针对于注塑机流水线设备而专门去设计的一
3、种五自由度机械手，纵观近年来国从事塑件取件机械手生产的企业，数目十分稀少，且独创性弱，过分依赖仿制。而大量的产品都来自于他国进口，但是其设计思路都较为西方化，不适合中国人的操作习惯。因此我们有必要生产出中国化的塑件取件机械手。关键词：注塑机机械手流水线、Structure and Form Design of Five - degree - of - freedom Plastic PartsAbstractBy definition, the so-called manipulator, that is, to imitate the human limb, to help people o
4、r replace the implementation of a mechanical action, and with the rapid development of technology and manufacturing, robot has been more and more applications, Manufacturing industry, an indispensable part of the army. This design is for injection molding machine assembly line equipment and specific
5、ally to design a manipulator of five degrees of freedom, look at the domestic plastic parts in recent years in the production of robots of the enterprise, the number is very scarce, and the originality of the weak, over-reliance on imitation. And a large number of products are imported from other co
6、untries, but its design ideas are more Western, not suitable for the Chinese peoples operating habits. Therefore, we need to produce the Chinese plastic parts pick-up robot.Key words:Injection molding machine; manipulator; pipeline目录1 概述1.1机械手的开展及其应用1.2机械手的组成1.3 设计容2 专用机械手构造方案设计2.1 机械手构造分析2.2 机械手的设计
7、方案3 手部构造的设计3.1 夹持式手部构造的设计3.2 气动驱动力计算3.3 夹紧力计算4 机械手手腕局部构造设计4.1手腕构造设计和三维建模4.2手腕驱动力矩计算完毕语致参考文献. z.-引言众所周知，无论对哪个国家而言，机械制造业都属于较为根底的行业，它一方面为国家工业提供技术与装备，另一方面促进了国民经济的开展。因此它的开展水平是可以有效衡量国家工业化程度。但是作为机械设计制造及其自动化专业的学生，我们更加应该非常从专业性角度出发，设计出确实利于民生开展的自动化设备。经过精挑细选、深思熟虑之后我选了应用前景广、设计较为细化的机械手作为我的论文课题。塑件取件机械手，顾名思义就是为了使注塑
8、机的流水线生产更加高效化、自动化的一种工业设备，它作为自动化生产用具，可以代替人们的体力劳动，大大提高了注塑成型机的生产效率，且其生产环境也是平安的，产品质量较稳定。不仅如此，生产本钱和次品率得以大幅度降低、可以使得注塑机生产企业的竞争力大幅提高。是应用性很强的机械产品。纵观近年来国从事塑件取件机械手生产的企业，数目十分稀少，且独创性弱，过分依赖仿制。而大量的产品都来自于他国进口，但是其设计思路都较为西方化，不适合中国人的操作习惯。因此我们有必要生产出中国化的塑件取件机械手。就目前而言，我国开发的注塑机主要存在控制系统的稳定性问题，这就契合了本课题的目标：开发出一种高效率、低本钱、性能稳定的塑
9、件取件机械手。. z.-1 概述1.1机械手的开展及其应用从定义上来讲，所谓机械手，也就是模仿人类肢体，帮助人们或者替代人们执行动作的一种机械设备，并且随着科技以及制造业的飞速开展，机械手得到了越来越多的应用，成为了制造业生产大军中不可或缺的一份子。经过数十年的开展，并且是迅速的开展，机械手机器人已经成为了一门学科。它包含了各种领域，可以说是目前涉及领域最广的一门学科，如今的高科技机械手一般涉及到人体工程学，工程力学，材料力学，电力工程学，生物学等等几十个领域。机械手的技术水平也就指的是我国几十个专业领域的技术水平，所以可以肯定地说，机械手的开展水平在*种程度上就直接代表了一个国家科技开展的水
10、平1。从最初的机械手的产生开场，其构造相当的简单，仅仅涉及到了一两个专业领域，并且有很大的局限性，专用性这个特点在那个时期可以说是机械手最大的短板。如今的机械手，在科技开展以及工业急速开展所产生需求的共同催生下，机械手变得越来越复杂，专用性这个特点不再成为机械手的开展劣势，甚至在一些行业，专用性必不可少，不可替代，因此可以看出，机械手的存在是多么的重要2。我国在二十世纪末期制定了有关工业机械手的研究方案，开展至今，我国已经完全掌握了相关的技术，能够自主的去研发各种类型的机械手，不管是机械构造还有软硬件都运用自如，如今工业生产中最为常见的机械手按照功用可以分为：搬运、组装、分配、焊接机械手等等。
11、尽管我国机械手的应用已经十分的广泛，但是跟国际兴旺国家相比，差距真的不是一点两点，我国对工业机械手的研究起步比拟晚，其他附属技术同国外也存在很大差距，这两点是导致我国生产的机械手与其他国家机械手存在这么大差距的主要因素。我国近些年来才开场对机械手有了更多的重视，但是目前还未生成一套完善的机械手产业，开展规模以及投资力度将会是我国机械手崛起的重要依托，同时我国高科技技术的研究开展也会为我国的机械手开展保驾护航3。机械自动化行业开展的历史并不长，但是目前自动化产业的重要程度不可无视，自动机械手的出现显的十分迫切。我国二十世纪末二十一世纪出，开场研究专用机械手，直到2021年，我国自主研究的第一台重
12、量级机械手出现，并且被投入我国国产汽车品牌奇瑞汽车的生产线当中，效果显著。这是我国的第一代机械手，接着经过了一年时间的改善以及优化，到第二年，二代机械手也成功问世，在一些技术水平上到达世界一线水平，但*些方面，还存在很大的差距。因此我国还需要加快自主研发的脚步，加大投资力度，引进或者培养专业的技术人员，才能最快速度的赶上我们与其他国家在机器人技术研发领域之间的距离4。1.2机械手的组成机械手跟机器的一样，都是有四个大局部来组成，其依次是：控制机构、执行机构、驱动机构和感应检测机构。彼此共同组成了一个完整的机械手，他们彼此之间的联系如以以下图1.1所示。控制系统位置检测装置被抓取元件驱动系统执行
13、元件图1.1 组成方框本文所设计的机械手，主要完成的是对其机械构造的设计，也就是四个局部中的执行机构。1.3 设计容此次机械手的设计，主要对塑件取件机械手的构造设计，包含各个局部的构造选型，部件选择，连接局部设计，驱动元件设计，受力计算，三维构造造型等等。首先介绍一下注塑机，了解注塑机才能更好地完成对专用机械手的设计。注塑机的工作原理其实并不复杂，本文设计的机械手为注塑机专用机械手，所以其构造形式均是为了将其运用于注塑机流水线所设计。目前模具注塑行业开展前景很广，且当前模具行业已经成为了中国领头行业之一，注塑行业中，注塑机是不可少的一个重要设备，为了便于更好地理解，可将其比作注射器。注塑机的工
14、作原理就是聚乙烯溶液也就是我们常用的塑料制品的材料经过一个注射管道注射到一个模型型腔，所需要生产出的制品的模型，然后通过挤压成型并冷却成为塑料制品，最后被自动地推出到指定的传送带上，这就是注塑机完成一个塑料零件制作的完整流程。我们常见的注塑机设备如图1.2所示。注塑机工作原理的简单构造示意完整图如图1.3所示。图1.2 注塑机图1.3 原理图塑件取件机械手所起到的作用是：当一个新的注塑品完成后，会被机器自动推送到传送带上，经过传送带到达堆积区，机械手就是不断地从传送带上捡起塑件，并摆放到指定的塑件堆放区。本文设计的特点有两大点：通用性较强，专用性也较好，通用性指的是该机械手可以应用于绝大多少数
15、的注塑机，本文设计之初，本人查阅了大量的注塑机型号，相关的重要尺寸，以便设计出合理的机械手各部件的运动围，并且可应用于不同类型的注塑机。另外，该机械手能够随意更换机械手爪，因为注塑机生产的产品外形千奇百怪，一种类型的机械手爪很难全部抓取，所以机械手以通过可更换式机械手抓来应付各种形状的塑件，本文在正文里介绍的是一种水口夹手爪，因为它的构造以及尺寸限制，所以该手爪可以方便的抓取如手机壳，鼠标壳等带棱边的小型塑件；虽然该机械手可用于大局部注塑机，但是并不可以用于其他用途，因为其构造尺寸，工作方式均为为注塑机量身打造的。. z.-2 专用机械手构造方案设计本文此次设计的机械手是专门针对于注塑机而去设计的，因此机械手的尺寸，运动行程都需要跟注塑机相匹配。并且在工作上也需要满足注塑机的工作进度，这样才能到达所设计的最终目的。注塑机的工作节奏比拟快，完成一个制品的速度很快，那就需要机械手能够快速并准确地去抓取塑件，然后按照顺序的将塑件放置到对应的位置，同时迅速地返回，整个时间要与注塑机出一个制品的单位时间相比配。注塑机的形状，尺寸，也是设计专用机械手所需要考虑的，一是保证机械手有足够的运作空间，二是使机械手的设计更具有专用性，更加的有效率。设计的抓取极限值必须大于注塑的所能够生产出的塑件的最大质
