作品名稱：四自由度機械手螺絲安裝龍門車床螺絲機
學(xué)校名稱：鹽城工學(xué)院
參賽隊伍：天機可械
參賽學(xué)生：辛云 潘宇 耿彬
指導(dǎo)老師：詹月林 周海
四自由度機械手螺絲安裝龍門車床
研究背景：
隨著工業(yè)2.0的發(fā)展，大型的機械裝配與大量的零件加工需求越來越大。四自由度機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作的機器，其用以按固定程序抓取、搬運物件或安裝螺絲，兼有人和機械手機器各自的優(yōu)點。
現(xiàn)有的機械手自由度小，進給量小，難以實現(xiàn)預(yù)期的功能。四自由度機械手螺絲安裝龍門機床自由度大，構(gòu)造和性能上兼有人和機械手機器各自的優(yōu)點。
項目方案
1、項目研究背景
（1）國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及研究意義
自所以本設(shè)備綜合經(jīng)濟性和實用性，采用分部試小型設(shè)備進行檢測，更具性價比優(yōu)勢。
國內(nèi)機械手設(shè)備無人工廠”開始投入建設(shè)，這標(biāo)志著當(dāng)?shù)?ldquo;機器換人”戰(zhàn)略進入新階段。自車間的革命起，“機器換人”換出產(chǎn)品效益。機械手應(yīng)“不能簡單地把‘機器換人’看成是解決用工難的辦法，而是工業(yè)制造自動化、精密化、智能化水平提升和產(chǎn)品品質(zhì)提高的體現(xiàn)。”
目前，一套機器手需要18萬元，目前一個工人的年用工成本約6萬元，而在不同工序上“機器換人”的替代率不同，由此可見，在大規(guī)模裝配中機械手的優(yōu)勢極其明顯。
（2）項目已有的基礎(chǔ)
1）項目組同學(xué)已經(jīng)對風(fēng)電葉片的檢測儀器理進行了較充分的探索研究。
2）鹽城工學(xué)院模具智能制造研究院能夠為項目的實施提供基本的設(shè)備和場所。
3）項目小組成員素養(yǎng)良好，具有一定的研發(fā)能力和團隊協(xié)作精神。
（3）與本項目有關(guān)的研究積累和已取得的成績
本項目已經(jīng)熟悉機械手裝置工作原理、機械結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)，對研究對象進行了建模和仿真。
（4）已具備的條件
有設(shè)計制造的經(jīng)驗，對市場需求有一定的了解。
2、項目研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
（1）項目研究目標(biāo)
與傳統(tǒng)機床相比，加工范圍廣，用途強大，是促進產(chǎn)品研發(fā)的必要設(shè)備。
（2）項目研究的主要內(nèi)容
精確化齒輪和絲杠裝置，實現(xiàn)精確定位；增加設(shè)備電機聯(lián)機，提升設(shè)備一體化率；完整展示機械手螺絲機優(yōu)點，實現(xiàn)初步建模；使用大自由度機械手，實現(xiàn)大范圍裝配。
3、研究思路
裝置由電氣和機械部分組成。電氣部分為裝置提供動力，實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)、調(diào)速，包括總控制平臺、信號采集裝置；機械部分用于實現(xiàn)機械手的運動、測量距離的改變，主要包括絲桿、齒輪組、氣缸等。
4、項目創(chuàng)新特色概述
1）多自由度。使不同的多方向力實現(xiàn)對機械手的多角度加工；
2）專用夾具。使試樣裝夾規(guī)整、受力均勻，減少損傷；
3）自動行進。檢測與夾具設(shè)備距離，自動選擇最優(yōu)行程，保證多點距離的相同；
5、項目研究技術(shù)路線
（1）操作系統(tǒng)
采用LabVIEW程序設(shè)計語言完成測試儀的上位機控制軟件的設(shè)計，實現(xiàn)機電一體化。
（2）動力系統(tǒng)
采用多個電機作為動力源保證整體動力需求。
（3）傳動系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)由大小齒輪、大小錐齒輪、絲杠、軸承和直線導(dǎo)軌組成。
（4）推進系統(tǒng)
包括絲杠的進給和液壓缸的推進。
