本文目錄一覽：
- 1、開(kāi)叉車(chē)怎樣正確碼垛
- 2、問(wèn)：? 20 安川機器人有個(gè)碼垛的功能(不是平移命令)，可以直接設置箱子大小，碼垛層數，不知道是用
- 3、如何管控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計成本？
- 4、簡(jiǎn)述工業(yè)機器人主要應用場(chǎng)合
- 5、搬運機器人由哪些結構組成
開(kāi)叉車(chē)怎樣正確碼垛
叉車(chē)正確碼垛技巧：
1、根據貨物的體積和形狀，調整叉距，以使左右受力均勻。
2、在開(kāi)始操作之前，請注意叉車(chē)的周?chē)拓浳锏亩逊?，并保持叉?chē)離地面20－30厘米的高度，以防止貨物被撞倒；進(jìn)出倉庫門(mén)或轉彎時(shí)，應鳴笛。
3、用叉子揀貨或托盤(pán)時(shí)，刀叉應與托盤(pán)的插入孔水平插入，以免發(fā)生碰撞。嘗試在叉后稍微抬起叉，然后將門(mén)架向后傾斜。
4、卸下貨盤(pán)或貨物時(shí)，首先將貨叉降低至離地面頂部或貨物頂部約10厘米的位置，然后將門(mén)架向前傾斜至垂直狀態(tài)。放下貨盤(pán)或貨件后，拉出貨叉。
5、操作中嚴格執行“五無(wú)叉”：貨物的物料中心超過(guò)叉的載荷中心，縱向穩定性降低時(shí)，叉將不會(huì )叉。當單個(gè)叉子偏斜時(shí)，叉子不會(huì )叉。當貨堆不穩定時(shí)，貨叉不會(huì )叉。貨物損壞時(shí)，叉尖可能不叉。當叉車(chē)的額定負載超過(guò)或負載質(zhì)量未知時(shí)，請勿叉車(chē)。
6、卸貨時(shí)，嚴禁搖動(dòng)轉盤(pán)，轉動(dòng)轉盤(pán)或使用“射箭”卸載貨物，以免損壞貨叉。
7、在取回易碎，貴重或不穩定的貨物時(shí)，或當貨物超過(guò)龍門(mén)架的高度時(shí)，應使用安全繩將其綁住，如有必要，應由專(zhuān)人指導。
8、在平臺上叉貨時(shí)，貨叉只能與平臺一起向前叉，當必須橫向進(jìn)行叉車(chē)搬運時(shí)，應采取某些安全保護措施。
9、當兩臺叉車(chē)同時(shí)裝載和卸載同一貨物時(shí)，應有人指導并與他們聯(lián)系。
10、嚴禁使用叉車(chē)撞擊和拖動(dòng)貨物，嚴禁用叉車(chē)撞門(mén)或車(chē)輛，嚴禁使用叉車(chē)駕駛或舉升。
11、裝卸或運輸容器時(shí)，應將其穩定并輕放，不得堆疊或推拉。堆放時(shí)，嚴禁水平，倒置或用叉車(chē)撞擊容器。
擴展資料
一、叉車(chē)的日常維護內容：
1、檢查電池電解液的比重和高度。電解液的高度應在隔板上方10至15毫米。擰緊插頭以檢查電極和電線(xiàn)接頭是否牢固。
2、擦去機器所有部件上的灰塵。
3、檢查機油（內燃叉車(chē)）的量。
4、離合器和制動(dòng)踏板自由行程操作的可靠性，檢查油路是否漏油。
5、各種電路的連接器是否牢固，各種儀器是否靈敏有效。
二、叉車(chē)在棚車(chē)中的安全要求：
棚車(chē)外面沒(méi)有平臺時(shí)，門(mén)的開(kāi)口不應超過(guò)叉車(chē)的寬度，否則必須加以保護。平臺和汽車(chē)之間的連接處應該有一個(gè)渡口板。其斜率不得大于20％。當汽車(chē)地板腐爛破損時(shí)，有必要鋪鋼板。
問(wèn)：? 20 安川機器人有個(gè)碼垛的功能(不是平移命令)，可以直接設置箱子大小，碼垛層數，不知道是用
碼垛功能，首先你需要把移動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)在程序里邊記憶一下，你需要手把手教機器人怎么運行。把所有的位置都做一偏。例如你需要先移動(dòng)到貨物抓取位置，移動(dòng)最終的XYZ坐標需要在程序中記憶，然后夾具關(guān)閉指令也需要記憶。。。就是你手動(dòng)抓取的每一步動(dòng)作都得在自動(dòng)的時(shí)候執行一遍，并且記憶，然后機器人就知道如何運行了，說(shuō)白了就是把你所執行的動(dòng)作不停的重復！
如何管控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計成本？
1 閥體零件的加工工藝設計
2.1閥體零件分析
2.1.1閥體零件結構分析
本文所設計的組合機床被加工零件是某閥體。零件所使用的材料為HT20-40，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能沖壓[10]。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。如圖2.1所示，閥體端面的孔呈非對稱(chēng)分布，各個(gè)孔方向與端面90°垂直，厚度方向尺寸為25mm，端面粗糙度要求為Rz=0.8μm。各部分M6孔之間的角間距為90°。閥體兩側是兩個(gè)寬度為28mm的凸臺，其通過(guò)孔與內部進(jìn)行連通，同時(shí)在端面內部包含兩個(gè)Φ34.5mm的半圓孔和寬度為33mm的槽。
圖2.1 閥體零件結構簡(jiǎn)圖
2.1.2閥體零件的工藝技術(shù)要求
以下是本零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
(1) 以基準面B為基準的加工面，這組加工面包括，基準面B面和基準面B對應的面，還有寬33mm的槽，和2個(gè)Φ34.5mm的孔，其中基準面B對應的面相對于基準B的平行度上0.15。其中下面Φ34.5的端面跳動(dòng)為0.15。
(2) 一個(gè)是以上下底面互為基準的加工面，這個(gè)主要是上下底面和6-M6絲孔和2-Φ7孔。
(3) 以底面和2-Φ7孔為基準的加工面，這組加工面主要是2-G3/8的孔。
2.2閥體零件定位與夾緊形式
閥體零件通過(guò)組合機床加工時(shí)，需要使用夾具對其位置進(jìn)行一定的固定，保證閥體零件被加工時(shí)不會(huì )與刀具發(fā)生相對運動(dòng)，因此可以通過(guò)各種類(lèi)型的定位元件達到該目的[12]。根據被加工件的種類(lèi)和尺寸結構，定位元件可以分為平面定位元件、圓孔表面定位元件、外圓表面定位元件以及組合表面定位元件等多種。閥體零件結構較為復雜，需要采用組合表面定位元件對其進(jìn)行定位。當組合機床加工閥體類(lèi)零件時(shí)，采用的定位方法通常有“一面兩孔”法、“三平面”法等。
本文采用的定位方法為“一面兩孔”法，該種方式是機床加工時(shí)常用的一種定位方法，它首先將工件其中一個(gè)表面作為第一定位基準，然后將垂直于第一定位基準的兩個(gè)孔作為另外兩個(gè)基準，從而將工件進(jìn)行固定。根據需進(jìn)行鉆孔加工的閥體零件尺寸結構，第一定位基準可以選擇為與夾具相接觸的閥體零件左端面B，即為“一面”，限制閥體零件三個(gè)自由度，包括兩個(gè)方向的旋轉自由度和一個(gè)方向的位移自由度；“兩銷(xiāo)”則是通過(guò)兩個(gè)圓柱銷(xiāo)與閥體零件上的孔相配合而起作用，其同樣可以限制三個(gè)自由度，包括一個(gè)方向的旋轉自由度和兩個(gè)方向的位移自由度，從而可以實(shí)現對閥體的完全固定，如圖2.2所示。該閥體零件利用夾具進(jìn)行夾緊，夾緊方式為液壓裝置夾緊，根據閥體零件的外觀(guān)結構以及組合機床的配置形式，液壓裝置對組合機床兩側桿件接觸施力，夾住閥體零件的上下端進(jìn)行夾緊。
圖2.2閥體零件定位與夾緊
2.3閥體零件工藝方案選擇
根據被加工閥體的加工精度要求，部分孔的加工需要經(jīng)過(guò)鉆、擴、鉸三個(gè)工序來(lái)完成，鉆孔工序為初步粗略鉆出孔，去除大量多余材料；擴孔工序為在已經(jīng)鉆出孔的基礎上，進(jìn)一步加工擴大孔徑，同時(shí)也可以對孔的軸線(xiàn)進(jìn)行糾正，減少偏差；鉸孔工序為利用銨刀對孔精加工的過(guò)程，以此滿(mǎn)足孔的加工質(zhì)量與加工精度滿(mǎn)足生產(chǎn)要求?？紤]到閥體端面孔的分布和尺寸特點(diǎn)[11]，現提供了兩種工藝方案進(jìn)行對比選擇：
方案一：針對閥體零件，端面需要加工的孔數量較多，排列分布不均勻。且材料塑性較差，在進(jìn)行組合機床加工之前，需要一些預處理工作。因此，方案一分為13個(gè)工序，首先要進(jìn)行鑄造和時(shí)效處理，然后后續工序為銑前后端面和底面—鉆2-Φ7孔和Φ13孔—銑寬70mm的2端面—鉆2-3G /8的孔—銑寬33mm的槽—鏜Φ34.5內圓—鉆、擴、絞Φ5的孔—鉆M6螺紋孔—精銑前后端面，最后完成檢驗工序，使其滿(mǎn)足使用要求。
方案二：與方案一較為相似，在孔加工順序上做了一些改動(dòng)。經(jīng)過(guò)鑄造和失效處理工藝后，后續工序為銑下端面、前后端面和左右端面—車(chē)2-34.5孔—銑寬32槽—鉆2-G3/8—鉆6-M6孔—鉆2-5銷(xiāo)孔—鉆2-7孔，最后同樣進(jìn)行檢驗。
工藝方案一和方案二的區別在于方案二銑完寬32的槽后隨即鉆2-G3/8的螺紋孔，這樣不利于保證鉆孔時(shí)的定位，而方案一在鉆了2-7的孔后，再鉆2-G3/8孔，這樣可以利用2-7的孔作為定位基準，同時(shí)方案二增加了磨這道工序，因為0.8粗糙度精銑就可以滿(mǎn)足要求，故不需要再磨削了，綜合考慮我們選擇方案一。
2.4組合機床配置形式
本文選用的是立式組合機床，使用的是固定式夾具單工位組合機床，因為此工件加工孔的端面平整，6孔可同時(shí)加工，而且孔的直徑不大，所需要的切削力不大，6個(gè)孔的深度是25mm，而且是通孔，在鉆孔和攻絲時(shí)，鐵屑可直接掉下去，防止鐵屑影響加工精度，而且工件的形狀適合立式組合機床的加工。故選用固定夾具單工位的立式組合機床。
圖1.1組合機床實(shí)物圖
因此，本設計根據所要加工的閥體端面的產(chǎn)品特點(diǎn)，結合組合機床上通用部件的結構加工特點(diǎn)，選取最佳的加工工藝方案與機床配置的形式，完成多工序的加工內容。同時(shí)在整個(gè)設計程序中，先后進(jìn)行刀具、夾具和其他專(zhuān)用部件的設計，最終完成一臺配置較為合理、加工性能穩定、生產(chǎn)效率高同時(shí)操作人性化的組合機床。
1.2組合機床國內外研究現狀
1.2.1組合機床國內研究現狀
在我國，組合機床已經(jīng)發(fā)展了28年，它的研究與生產(chǎn)已經(jīng)有了一定的基礎，應用已經(jīng)滲透到了許多工業(yè)領(lǐng)域，是目前我國機械工業(yè)實(shí)現產(chǎn)品升級、技術(shù)革新、提高生產(chǎn)率以及快速發(fā)展的重要設備[3]。組合機床及自動(dòng)線(xiàn)是一種具有機電一體化、高度自動(dòng)化特征的完整生產(chǎn)技術(shù)設備。其優(yōu)點(diǎn)是效率高、穩定性好、經(jīng)濟實(shí)用，在工程機械、交通運輸、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)得到了廣泛的應用。我國傳統的組合機床和組合機床自動(dòng)化線(xiàn)主要通過(guò)機械、電力、氣動(dòng)、液壓等控制方式，用于制造大批量的大中型箱體和軸類(lèi)（最近幾年開(kāi)發(fā)的加工連桿、板件），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鍵孔、車(chē)端面和凸臺，加工各種形狀的凹槽，銑削平面和成形面等。組合機床種類(lèi)較多，有單面、雙面、三面、水平、垂直、傾斜、復合，以及多工位旋轉臺組合機床等。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，一種新的組合機床—柔性組合機床得到了廣泛的關(guān)注[4]，其主要用于多工位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具、刀具的自動(dòng)替換、可編程控制器（PLC）以及數字控制（NC）等，可以改變工作循環(huán)控制與驅動(dòng)系統，實(shí)現多種加工的可調可變。此外，組合機床的加工中心、數控組合機床、輔助機床等在組合機床的市場(chǎng)中占有較大的比重。
組合機床和自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)是一項技術(shù)要求高的機械加工專(zhuān)用產(chǎn)品，針對客戶(hù)的具體需求而專(zhuān)門(mén)研制，包括加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。目前，我國組合機床和自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的整體技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平相比較低，部分高端組合機床和自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)均依賴(lài)于國外。大量進(jìn)口工藝設備必然會(huì )加大投資規模，增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本[5]。故市場(chǎng)對新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的需求強烈，需要機床從“剛性”轉向“柔性”，以適應實(shí)際生產(chǎn)的需求，真正實(shí)現剛柔并濟自動(dòng)化設備的制造[6]。
1.2.2組合機床國外研究現狀
從80年代以來(lái)，在滿(mǎn)足高精度、高效率要求的前提下，國外的組合機床技術(shù)正在向著(zhù)具有柔性和一體化的方向發(fā)展[7]。在加工精度、多品種加工柔性、機床結構的靈活性等方面，都取得了新的突破，實(shí)現了機床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節拍和多功能監控等多方面成功。組合機床技術(shù)的發(fā)展方向如下：
(1) 廣泛應用數控技術(shù)
目前，國外各大組合機床制造商都已形成一套系列化一體的數控組合機床通用部件。不僅在一般動(dòng)力部件上應用數控技術(shù)，其夾具的轉位與轉角、換箱裝置的分度、定位等均采數控技術(shù)，使其工作可靠性和精確度得到了進(jìn)一步的改善。
(2) 發(fā)展柔性技術(shù)
自80年代起，中大批量、多品種的加工設備采用了一套可調、變、換的措施，使得加工設備具備了一定的靈活性。例如，在研制了具有旋轉塔動(dòng)力頭、可更換主軸盒等部件的組合機床的同時(shí)，還針對加工中心的發(fā)展，研制了二坐標和三坐標模塊化加工單元，并在此基礎上形成了柔性加工自動(dòng)線(xiàn)（FTL）[8]。這一結構的改變，不僅能夠實(shí)現對多個(gè)品種的加工需求的迅速變化與調整，還可以使機床配置更加靈活、多變。
(3) 發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù)
隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，對自動(dòng)化技術(shù)的要求越來(lái)越高。其大規模生產(chǎn)的高效性要求，制造系統不僅要實(shí)現常規的機械加工工序，還要滿(mǎn)足從毛坯進(jìn)線(xiàn)到產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程要求，甚至產(chǎn)品下線(xiàn)的自動(dòng)碼垛和裝箱。德國大眾KASSEL變速箱工廠(chǎng)于1987年投產(chǎn)，它的齒輪箱和離合器殼體是一個(gè)典型的集成自動(dòng)化生產(chǎn)系統，其系統采用兩條類(lèi)似對稱(chēng)排列的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)構成，三班制作業(yè)，每條生產(chǎn)線(xiàn)日產(chǎn)2000個(gè)，節拍為40秒。
該生產(chǎn)線(xiàn)包括12臺雙面組合機床、18臺三坐標加工單元、空架機器人、兩端的毛坯倉庫、三坐標測量機等?？占軝C器人在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行堆疊和裝箱。隨著(zhù)自動(dòng)一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，一大批專(zhuān)門(mén)從事裝配、測試、檢測、清洗等設備的生產(chǎn)企業(yè)不斷涌現，使整個(gè)生產(chǎn)體系的整體水平得到了極大的提升。
(4) 進(jìn)一步提高工序集中程度
為了減少加工設備的數量和占用空間，國外不斷采取各種措施，以進(jìn)一步提高加工的集中度。如使用十字滑臺、多坐標通用零件、移動(dòng)主軸箱、雙頭打孔車(chē)端面頭等組合機床，以及夾具位置設置刀庫，使工序集中并達到設備的效率最大化目的，取得更好的經(jīng)濟效益[9]。在上述領(lǐng)域，我國的組合機床裝備仍存在著(zhù)較大的差距，因此，高速度、高精度、柔性、模塊化、可調、可任意加工和通訊技術(shù)應用等領(lǐng)域將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢。
1.3課題研究?jì)热?/p>
了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線(xiàn)；接著(zhù)對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進(jìn)。
工業(yè)化水平是一個(gè)國家綜合國力的體現，屬于工業(yè)中的“母體”工業(yè)，是我國機械生產(chǎn)裝備制造業(yè)的重要組成部分。隨著(zhù)世界一體化進(jìn)程的加快，如何利用低能耗、高效率且具有一定柔性的加工工藝設備來(lái)制造符合要求的高精度、高性能的產(chǎn)品已是當今該領(lǐng)域國內外的共同目標。組合機床具有加工精度高、加工范圍廣、生產(chǎn)率高、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足各種專(zhuān)用零件的生產(chǎn)要求，已廣泛應用于機械工業(yè)。
組合機床作為一種生產(chǎn)專(zhuān)用部件的機床，按照工件既定工序設計制造，具有一系列標準化、系列化等特點(diǎn)的通用部件，有較高的生產(chǎn)效率。據統計，通用部件通常占整個(gè)組合機床部件總數的80%左右，制造不同的零件時(shí)只需要更換不同的通用部件。同時(shí)因所生產(chǎn)制造的工件形狀及工藝不同，所設計的專(zhuān)用部件也會(huì )有所不同。因此最終生產(chǎn)出的組合機床種類(lèi)較多，根據機床的加工面數來(lái)分類(lèi)，其包括單面組合機床、多面組合機床等;根據機床主軸的安置形式來(lái)分類(lèi)，其包括臥式、立式等[2]。目前組合機床已廣泛應用于工程機械、交通、軍工等眾多行業(yè)，如圖1.1所示，對其進(jìn)行設計研究具有重要工程意義。
簡(jiǎn)述工業(yè)機器人主要應用場(chǎng)合
1、輸送線(xiàn)。
機器人系統：通過(guò)機器人在特定工位上準確、快速完成部件的裝配，能使生產(chǎn)線(xiàn)達到較高的自動(dòng)化程度；機器人可遵照一定的原則相互調整，滿(mǎn)足工藝點(diǎn)的節拍要求；備有與上層管理系統的通信接口。
機器人及輸送線(xiàn)物流自動(dòng)化系統可應用于建材、家電、電子、化纖、汽車(chē)、食品等行業(yè)。
2、涂膠。
機器人涂膠工作站是機器人中心研制開(kāi)發(fā)的機器人應用系統，主要包括機器人、供膠系統、涂膠工作臺、工作站控制系統及其它周邊配套設備。
為了提高系統的可靠性，涂膠工作站中的機器人和供膠系統，一般采用國外產(chǎn)品，根據用戶(hù)的需求，進(jìn)行工作臺、控制柜及周邊配套設備的設計制造，并完成涂膠系統的集成。
該工作站自動(dòng)化程度高，適用于多品種、大批量生產(chǎn)，可廣泛地應用于汽車(chē)風(fēng)擋、汽車(chē)摩托車(chē)車(chē)燈、建材門(mén)窗、太陽(yáng)能光伏電池涂膠等行業(yè)。
3、焊接。
隨著(zhù)電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數控及機器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)弧焊機器人工作站，從60年代開(kāi)始用于生產(chǎn)以來(lái)，其技術(shù)已日益成熟。
4、自動(dòng)裝箱。
機器人自動(dòng)裝箱、碼垛工作站是一種集成化的系統，它包括工業(yè)機器人、控制器、編程器、機器人手爪、自動(dòng)拆/疊盤(pán)機、托盤(pán)輸送及定位設備和碼垛模式軟件等。它還配置自動(dòng)稱(chēng)重、貼標簽和檢測及通訊系統，并與生產(chǎn)控制系統相連接，以形成一個(gè)完整的集成化包裝生產(chǎn)線(xiàn)。
5、自動(dòng)焊接。
轉軸自動(dòng)焊接工作站用于以轉軸為基體（上置若干懸臂）的各類(lèi)工件的焊接，它由焊接機器人、回轉雙工位變位機（若干個(gè)工位）及工裝夾具組成，在同一工作站內通過(guò)使用不同的夾具可實(shí)現多品種的轉軸自動(dòng)焊接，焊接的相對位置精度很高。
由于采用雙工位變位機，焊接的同時(shí)，其他工位可拆裝工件，極大地提高了效率。
擴展資料
工業(yè)機器人由主體、驅動(dòng)系統和控制系統三個(gè)基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業(yè)機器人有3～6個(gè)運動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運動(dòng)自由度。
驅動(dòng)系統包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機構，用以使執行機構產(chǎn)生相應的動(dòng)作；控制系統是按照輸入的程序對驅動(dòng)系統和執行機構發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。
工業(yè)機器人按臂部的運動(dòng)形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個(gè)直角坐標移動(dòng)；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動(dòng)作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關(guān)節型的臂部有多個(gè)轉動(dòng)關(guān)節。
工業(yè)機器人按執行機構運動(dòng)的控制機能，又可分點(diǎn)位型和連續軌跡型。點(diǎn)位型只控制執行機構由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準確定位，適用于機床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動(dòng)，適用于連續焊接和涂裝等作業(yè)。
工業(yè)機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件，通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。
參考資料來(lái)源：百度百科-工業(yè)機器人
搬運機器人由哪些結構組成
搬運機器人由執行機構、驅動(dòng)機構和控制機構三部分組成。
1、執行機構
1) 手部
手部既直接與工件接觸的部分，一般是回轉型或平動(dòng)型(多為回轉型，因其結構簡(jiǎn)單)。手部多為兩指(也有多指);根據需要分為外抓式和內抓式兩種;也可以用負壓式或真空式的空氣吸盤(pán)(主要用于可吸附的，光滑表面的零件或薄板零件)和電磁吸盤(pán)。
傳力機構形式較多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。本次設計的手部選擇夾持類(lèi)回轉型結構手部。手部執行依靠桿的伸縮運動(dòng)來(lái)實(shí)現其張合運動(dòng)，桿的動(dòng)力源來(lái)自后續驅動(dòng)源的液壓缸，該液壓缸采用的是伸縮式液壓缸，該液壓缸能夠節省橫向的工作空間。
2)腕部
腕部是連接手部和臂部的部件，并可用來(lái)調節被抓物體的方位，以擴大機械手的動(dòng)作范圍，并使機械手變的更靈巧，適應性更強。手腕有獨立的自由度。有回轉運動(dòng)、上下擺動(dòng)、左右擺動(dòng)。一般腕部設有回轉運動(dòng)再增加一個(gè)上下擺動(dòng)即可滿(mǎn)足工作要求，有些動(dòng)作較為簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機械手，為了簡(jiǎn)化結構，可以不設腕部，而直接用臂部運動(dòng)驅動(dòng)手部搬運工件。
目前，應用最為廣泛的手腕回轉運動(dòng)機構為回轉液壓(氣)缸，它的結構緊湊，靈巧但回轉角度小(一般小于?270)，并且要求嚴格密封，否則就難保證穩定的輸出扭矩。因此在要求較大回轉角的情況下，采用齒條傳動(dòng)或鏈輪以及輪系結構。本次設計的搬運機器人的腕部是實(shí)現手部?180的旋轉運動(dòng)。
腕部的驅動(dòng)方式采用直接驅動(dòng)的方式，由于腕部裝在手臂的末端，所以必須設計的十分緊湊可以把驅動(dòng)源裝在手腕上。機器人手部的張合是由雙作用單柱塞液壓缸驅動(dòng)的;而手腕的回轉運動(dòng)則由回轉液壓缸實(shí)現。將夾緊活塞缸的外殼與擺動(dòng)油缸的動(dòng)片連接在一起;當回轉液壓缸中不同的油腔中進(jìn)油時(shí)即可實(shí)現手腕不同方向的回轉。
3)臂部
手臂部件是機械手的重要握持部件。它的作用是支撐腕部和手部(包括工作或夾具)，并帶動(dòng)他們做空間運動(dòng)。
臂部運動(dòng)的目的：把手部送到空間運動(dòng)范圍內任意一點(diǎn)。如果改變手部的姿態(tài)(方位)，則用腕部的自由度加以實(shí)現。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部具有三個(gè)自由度才能滿(mǎn)足基本要求，即手臂的伸縮、左右旋轉、升降(或俯仰)運動(dòng)。
手臂的各種運動(dòng)通常用驅動(dòng)機構(如液壓缸或者氣缸)和各種傳動(dòng)機構來(lái)實(shí)現，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動(dòng)載荷，而且自身運動(dòng)較為多，受力復雜。因此，它的結構、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影響機械手的工作性能。本次設計實(shí)現臂部的上下移動(dòng)、前后伸縮、以及臂部的回轉運動(dòng)。手臂的運動(dòng)參數：伸縮行程：1200mm;伸縮速度：83mm/s;升降行程：300mm;升降速度：67mm/s;回轉范圍：180~0。機器人手臂的伸縮使其手臂的工作長(cháng)度發(fā)生變化，在圓柱坐標式結構中，手臂的最大工作長(cháng)度決定其末端所能達到的圓柱表面直徑。伸縮式臂部機構的驅動(dòng)可采用液壓缸直接驅動(dòng)。
4)機座
機座是機身機器人的基礎部分，起支撐作用。對固定式機器人，直接聯(lián)接在地面上，對可移動(dòng)式機器人，則安裝在移動(dòng)結構上。機身由臂部運動(dòng)(升降、平移、回轉和俯仰)機構及其相關(guān)的導向裝置、支撐件等組成。并且，臂部的升降、回轉或俯仰等運動(dòng)的驅動(dòng)裝置或傳動(dòng)件都安裝在機身上。臂部的運動(dòng)越多，機身的結構和受力越復雜。本次畢業(yè)設計的搬運機器人的機身選用升降回轉型機身結構;臂部和機身的配置型式采用立柱式單臂配置，其驅動(dòng)源來(lái)自回轉液壓缸。
2、驅動(dòng)機構
驅動(dòng)機構是搬運機器人的重要組成部分。根據動(dòng)力源的不同，工業(yè)機械手的驅動(dòng)機構大致可分為液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機械驅動(dòng)等四類(lèi)。
(1)液壓傳動(dòng)。具有較大功率體積比，常用于大負載的場(chǎng)合;壓力、流量均容易控制，可無(wú)級調速;反應靈敏，可實(shí)現連續軌跡控制，維修方便;但液體對溫度變化敏感，油液泄漏易著(zhù)火;中小型專(zhuān)用機械手或機器人都有應用，重型機械手多為液壓驅動(dòng);液壓元件成本較高，油路也比較復雜。
(2)氣壓傳動(dòng)。氣動(dòng)系統簡(jiǎn)單，成本低，適合于節拍快、負載小且精度要求不高的場(chǎng)合，常用于點(diǎn)位控制、抓取、彈性握持和真空吸附，可高速，但沖擊較嚴重，精確定位困難;維修簡(jiǎn)單，能在高溫、粉塵等惡劣環(huán)境中使用，泄漏無(wú)影響;中小型專(zhuān)用機械手或機器人都有應用。
(3)電動(dòng)。有異步電機、直流電機、步進(jìn)或伺服電機等電動(dòng)驅動(dòng)方式。電動(dòng)機使用簡(jiǎn)單，且隨著(zhù)材料性能的提高，電動(dòng)機性能也逐漸提高，目前主要適合于中等負載，特別是適合動(dòng)作復雜、運動(dòng)軌跡嚴格的工業(yè)機器人和各種微型機器人。
(4)制動(dòng)器：
制動(dòng)器及其作用： 制動(dòng)器是將機械運動(dòng)部分的能量變?yōu)闊崮茚尫?，從而使運動(dòng)的機械速度降低或者停止的裝置，它大致可分為機械制動(dòng)器和電氣制動(dòng)起兩類(lèi)。 在機器人機構中，學(xué)要使用制動(dòng)器的情況如下：
① 特殊情況下的瞬間停止和需要采取安全措施
② 停電時(shí)，防止運動(dòng)部分下滑而破壞其他裝置。
機械制動(dòng)器：
機械制動(dòng)器有螺旋式自動(dòng)加載制動(dòng)器、盤(pán)式制動(dòng)器、閘瓦式制動(dòng)器和電磁制動(dòng)器等幾種。其中最典型的是電磁制動(dòng)器。
在機器人的驅動(dòng)系統中常使用伺服電動(dòng)機，伺服電機本身的特性決定了電磁制動(dòng)器是不可缺少的部件。從原理上講，這種制動(dòng)器就是用彈簧力制動(dòng)的盤(pán)式制動(dòng)器，只有勵磁電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)制動(dòng)器打開(kāi)，這時(shí)制動(dòng)器不起制動(dòng)作用，而當電源斷開(kāi)線(xiàn)圈中無(wú)勵磁電流時(shí)，在彈簧力的作用下處于制動(dòng)狀態(tài)的常閉方式。因此這種制動(dòng)器被稱(chēng)為無(wú)勵磁動(dòng)作型電磁制動(dòng)器。又因為這種制動(dòng)器常用于安全制動(dòng)場(chǎng)合，所以也稱(chēng)為安全制動(dòng)器。
電氣制動(dòng)器
電動(dòng)機是將電能轉換為機械能的裝置，反之，他也具有將旋轉機械能轉換為電能的發(fā)電功能。換言之，伺服電機是一種能量轉換裝置，可將電能轉換為機械能，同時(shí)也能通過(guò)其反過(guò)程來(lái)達到制動(dòng)的目的。但對于直流電機、同步電機和感應電機等各種不同類(lèi)型的電機，必須分別采用適當的制動(dòng)電路。
3、控制機構
構建機器人平臺的核心是建立機器人的控制系統。首先需要選擇和硬件平臺，控制系統硬件平臺對于系統的開(kāi)放性、實(shí)現方式和開(kāi)發(fā)工作量有很大的影響。一般常用的控制系統硬件平臺應滿(mǎn)足：硬件系統基于標準總線(xiàn)機構，具有可伸縮性;硬件結構具有必要的實(shí)時(shí)計算能力;硬件系統模塊化，便于添加或更改各種接口、傳感器和特殊計算機等;低成本。到目前為止，一般機器人控制系統的硬件平臺可以大致分為兩類(lèi)：基于VME總線(xiàn)(Versamodel Eurocard由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業(yè)開(kāi)放標準總線(xiàn))的系統和基于PC總線(xiàn)的系統。近年來(lái)，隨著(zhù)PC機性能的快速發(fā)展，可靠性大為提高，價(jià)格卻大幅度降低，以PC機為核心的控制系統已廣泛被機器人控制領(lǐng)域所接受。
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