文档介绍：1 绪论

在现代企业生产过程中,生产线零件的输送是非常重要的工作之一,随着生产自动化的发展,目前,这一工作已由机械手的自动搬运逐渐替代传统的人工完成。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献,机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题设计一种在七工位凸轮轴加工机床上应用的机械手,用于实现工件的输送。明确机械手的功能、技术参数、工作原理、主要结构及特点。要求结构简单、抓取重量大、开合行程长、运行可靠,从而提高生产效率。
全套图纸,加153893706

机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备[1]。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛[2]。因此,进行凸轮轴机床的工件输送机械手的研究设计具有重要意义。我感觉设计所需要的知识仅课堂所学的是完全不够的,但正是这样,才更能锻炼自己,才更富有挑战,我想在这次的设计中我一定会尽全力做好的!

我国的工业机械手的研究研发开发始于20世纪70年代左右。1972年我国的第一台工业机械手开发制造于上海,随着全国各省都开始研制和研发应用机械手。如今我国正从一个“制造型大国”向“制造型强国”迈进,中国的制造业正在面临着与国际接轨、世界接轨、参与国际分工的巨大工作和挑战当中,这将会给机械手产业发展注入新的动力和活力[3]。随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的不断提高,中国的机械手已在众多领域得到了广泛普遍的应用。已经从传统的工业制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。在未来几年,我国将在传感技术、激光技术、工程网络技术中机械手将会被广泛应用,因此这些技术会使机械手的应用更为高效、高质,运行成本将更低[4]。据一系列现象证据表明,今后机械手将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业生产等各领域得到广泛应用。

现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化产品[5]。机械手首先是从美国开始研制的,1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。在此基础上美国通过不断改进完善,研制出一系列新的机械手,美国的研制十分注意提高机械手的可靠性,改进其结构,降低其成本。德国从1970年开始在制造行业中应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进二种典型的机械手后,便开始大力进行机械手的研究。据报道,1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个;1976年大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%;1979年日本机械手的产值达443亿日元,产量为14535台。使用机械手最多的行业是汽车工业,其次是电机、电器和电子行业。到目前在日本工作的工业机械手已有100万台左右。第二代机械手设有微型电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。第三代机械手(机械人)则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。随着工业机器手(机械人)研究制造和应用的扩大,国际性学术交流活动十分活跃,欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多[6]。

。凸轮轴是发动机中的重要零件之一,其通常是由具有多段高次曲线型面的非圆轮廓面组成,其升程、转角与砂轮半径之间存在非线性关系,且大部分凸轮轴属细长轴类零件。而凸轮轴加工精度和质量直接影响到发动机的质量、废气排放、使用寿命、节能和效率。,其法兰面上的孔系的加工是在一台卧式单面七工位的机床上完成的,该机床用一个多轴头在5个加工工位上完成了5道加工工序。在加工工位之前有一个零件装卸工位,为了在装卸工位卸下工件,必须解决工件的返回问题。为此,我们设计了机械手在五个加工工位之后的等待工位抓取