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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 姓名：張輝 班級(jí)：1103 指導(dǎo)老師：趙艷春 引言 機(jī)械手作為新時(shí)代的應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，它得到了太多的傾媚，它是見證時(shí)代發(fā)展的機(jī)器，它讓這個(gè)時(shí)代更加的方便，讓人們得到了得到了意想不到的收獲，它給了世界太多的驚喜。機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式，能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化設(shè)備[1]。不管從農(nóng)業(yè)還是工業(yè)上來說，它都代表了一個(gè)劃時(shí)代的產(chǎn)物。機(jī)械手是模仿著人手的部分工作，它更加安全，可靠，讓人們遠(yuǎn)離危險(xiǎn)，在各種惡劣的環(huán)境下都可以平穩(wěn)的工作。給了我們不一樣的收獲。因?yàn)閷?duì)機(jī)械手的認(rèn)知，崇拜，我對(duì)機(jī)械手未來的發(fā)展充滿的希望?，F(xiàn)今使用的機(jī)械手主要可分為極坐標(biāo)型機(jī)械手和關(guān)節(jié)型機(jī)械手，這兩種機(jī)械手可以提供較大的工作空間[2]。所以我以老師給的這篇上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主題來發(fā)表我的一些感慨，通過計(jì)算數(shù)據(jù)與對(duì)機(jī)械手的介紹給自己一個(gè)完美的答復(fù)。 機(jī)械手本身的要求不高，但是因?yàn)樗某杀靖撸瑢Ｓ玫臋C(jī)械手適用范圍還少，它的限制性大大的增加。只有可以改變程序的機(jī)械手才能適應(yīng)小批量的要求。因此，對(duì)于有特殊用途的場合，我們得制造出專用的機(jī)械手，來解決這個(gè)問題，這樣可以提高產(chǎn)品的成本。 本文主要研究的是上料機(jī)械手的基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定、機(jī)械手的液壓元件，本文以上料機(jī)械手的遠(yuǎn)景為前提研究在未來機(jī)械手對(duì)人們的幫助，機(jī)械手的重要性。綜上所述，可以看出，液壓機(jī)械手種類繁多在國民經(jīng)濟(jì)中的占有重要作用，它可以衡量出一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平，它是重要標(biāo)志之一。同世界的工業(yè)大國相比較，我國的液壓工作還是比較的落后，我們應(yīng)大量的發(fā)展這方面的人才，積極面對(duì)，穩(wěn)步進(jìn)取，所有以后靠我們這些人才發(fā)展國家，我們應(yīng)該腳踏實(shí)地，放眼未來，我們共同努力讓我國的液壓工業(yè)更上一層樓，步入新的天地。 正文 本篇設(shè)計(jì)的機(jī)械手綜合和運(yùn)用了機(jī)械零件、材料力學(xué)、機(jī)械原理、金屬工藝學(xué)、熱處理、技術(shù)測量、機(jī)械制圖等知識(shí)，它主要是應(yīng)用在那些單調(diào)、頻繁的操作中用以代替人的勞動(dòng)進(jìn)行工作。 機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要，手臂是機(jī)械手的舉足輕重的執(zhí)行部件。它的作用是支承腕部和手部，并帶動(dòng)它們作空間轉(zhuǎn)動(dòng)。靠手部送到空中范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。具備兩個(gè)自由度，左右旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)。 手臂的運(yùn)動(dòng)由油缸驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來促成，工作中直接承受腕部，手部和工件的靜動(dòng)載荷，而本身運(yùn)動(dòng)又較多，故受力冗雜。因而，它的組織，工作范圍，靈活性以及抓重大小和定位精密度等都直接影響機(jī)械手的工作性能。按照抓舉工件的要求，本機(jī)械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過立柱來實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由氣缸來實(shí)現(xiàn)。 液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案中各液壓缸換向回路問題在現(xiàn)實(shí)中也經(jīng)常出現(xiàn)。油液未進(jìn)入液壓缸和壓力達(dá)不到規(guī)定值都容易導(dǎo)致壓力不足。有的時(shí)候壓力已經(jīng)達(dá)到了要求但仍不動(dòng)作，這時(shí)候的問題可能出現(xiàn)在液壓缸的結(jié)構(gòu)上或活塞桿移動(dòng)“別勁”。液壓缸結(jié)構(gòu)上的問題有a活塞端面與缸筒端面緊貼在一起，工作面積不足，故不能啟動(dòng)。b具有緩沖裝置的缸筒上單向閥回路被活塞堵住。上料機(jī)械手即使可以運(yùn)作，但還是存在著我們預(yù)知不到的風(fēng)險(xiǎn)，所以我們要通過思考，想象盡可能的讓風(fēng)險(xiǎn)降低到最小。相對(duì)而言氣壓傳動(dòng)可避免油液泄露和減小壓力損失，節(jié)能，高效且對(duì)環(huán)境污染小[3]。 此次上料機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)我查閱了很多的資料，并部分借鑒了里面的一些話，讓此次論文更加成功，向前輩學(xué)習(xí)，為以后機(jī)械手發(fā)展行業(yè)做一份貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在機(jī)械手行業(yè)的發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)，它的發(fā)展得益于所有參與者不懈的努力，日益奮斗的結(jié)果。機(jī)械手行業(yè)未來的前景非常的好，展望機(jī)械手行業(yè)，我仿佛在黑夜里看到了黎明的曙光，它讓未來更加的明朗，讓人們的生活更加的安逸，更加的方便。 以上問題不管是機(jī)械手臂的重要性還是液壓系統(tǒng)中液壓缸的堵塞問題，都能讓我們以防萬一?？赡苓€有很多問題在這里沒有提及到，但是我相信以我們對(duì)機(jī)械手行業(yè)的熱愛，這些問題都可以迎刃而解。愿機(jī)械手行業(yè)人才輩出，偉大貢獻(xiàn)人層出不窮。 總結(jié) 今年來，在我國，隨著氣動(dòng)技術(shù)的迅速發(fā)展，氣動(dòng)元件以及氣動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)機(jī)械手的已經(jīng)越來越來多應(yīng)用到了機(jī)械手中。氣動(dòng)機(jī)械手的最大優(yōu)點(diǎn)是低成本，模式化和集成化[4]。相對(duì)一般的工業(yè)領(lǐng)域機(jī)械手，這種精密型的機(jī)械手具有動(dòng)作精度高，體積相對(duì)小巧，高度智能化的特點(diǎn)[5]。 由于工業(yè)自動(dòng)化的全面發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷提高，對(duì)工作效率的提高迫在眉睫。單純的手工勞作以滿足不了工業(yè)自動(dòng)化的要求，因此，必須利用先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化機(jī)械以取代人的勞動(dòng)，滿足工業(yè)自動(dòng)化的需求。其中機(jī)械手是其發(fā)展過程中的重要產(chǎn)物之一，它不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)的效率，還能代替人類完成高強(qiáng)度、危險(xiǎn)、重復(fù)枯燥的工作，減輕人類勞動(dòng)強(qiáng)度，可以說是一舉兩得。在機(jī)械行業(yè)中，機(jī)械手越來越廣泛的得到應(yīng)用，它可用于零部件的組裝，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更為普遍。目前我國的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開發(fā)直接影響到我國機(jī)械行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。因此，進(jìn)行機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。 接下來的研究方向尤為重要。機(jī)械手的工作環(huán)境是非結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)[6]，涉及到多門學(xué)科知識(shí)，不同的工作場合和不同的工作對(duì)象給機(jī)械手的研制特別是末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研制帶來了無限的空間和全新的挑戰(zhàn)。機(jī)械手在某種程度和場合上代替了人類的大量工作，但是它的使用卻并沒有達(dá)到廣泛普及的程度，著主要是由于存在2個(gè)關(guān)鍵的問題[7]：一方面，機(jī)械手的智能化程度沒有達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求。工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)需要機(jī)械手具有相當(dāng)高的智能和柔性作業(yè)的能力以適應(yīng)復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境；另一方面，購買和研制機(jī)械手成本高，會(huì)加重企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且其工作范圍較局限，機(jī)械手的使用效率并不高。 現(xiàn)今機(jī)械手使用的效率低的原因是其工作通用性不強(qiáng)，在使用上不夠靈活，更換工作場合甚至更換工作對(duì)象都需要對(duì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)做出較大的改進(jìn)，加大了研發(fā)技術(shù)人員的工作量，也加大了研發(fā)成本[8].當(dāng)機(jī)械手的操作動(dòng)作比較復(fù)雜的時(shí)候，由于機(jī)器人的自由度較多，雖然動(dòng)作靈活，但是對(duì)其的控制也愈困難，增加了研發(fā)的難度，對(duì)技術(shù)人員的要求較高。因此機(jī)械手必須具有以下特征[9]:一方面要能夠準(zhǔn)確的定位和并抓牢物件，另一方面要能夠使機(jī)械手特別是手臂部分移動(dòng)自如而不和物件或其他設(shè)備碰撞，使其結(jié)構(gòu)緊湊，容易轉(zhuǎn)彎；再者，其通用性要強(qiáng)，可以使其應(yīng)用于不同場合和不同工作對(duì)象。 參考文獻(xiàn) [1]張建民.工業(yè)機(jī)器人[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1996. [2]何存興.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000. [3]左鍵民.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996. [4]陸鑫盛.氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，2000. [5]李洪劍.西方機(jī)器人技術(shù)[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008. [6]龔振幫.機(jī)械手理論及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，1995. [7]陸祥生，楊秀蓮.機(jī)械手理論及應(yīng)用[M].北京：中國鐵道出版社，1985. [8]王天然.機(jī)器人技術(shù)改良[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002. [9]李壽剛.關(guān)節(jié)型機(jī)械手[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2002. 3