作品名稱:上下料機器人系統(tǒng)設(shè)計
學(xué)校名稱:桂林理工大學(xué)
參賽隊伍:雄獅團
參賽學(xué)生:覃迎奧 張家晗 黎燦賢
指導(dǎo)老師:代宣軍
幾千年來,人類進化的標志就是學(xué)會使用工具,來減少工作量。機器人是近 30年成長起來的一種典型的、具有機電一體化的、能獨立地完成自動化生產(chǎn)的工具,機器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中被很多大型企業(yè)所引進和使用,具體體現(xiàn)在機械制造、化工、汽車制造等領(lǐng)域。工業(yè)機器人的使用率能夠體現(xiàn)出本國的機械自動化水平高低。
機器人可以代替人類完成各種高強度、高危險、有害的工作,不但可以很好的保證生產(chǎn)工人的人身安全,又可以保證生產(chǎn)高效率、有序的進行。所以對機械手臂的研究和設(shè)計就十分地有必要了。工業(yè)機械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛,主要體現(xiàn)在各類半自動機床的自動上下料、組成連續(xù)的自動生產(chǎn)線、 在特殊環(huán)境(例如高溫、強酸、強堿、太空探索、特殊環(huán)境研究開發(fā)等)代替人類進行工作。 機械手臂的廣泛應(yīng)用能夠使勞動力得到大量解放,提高工作生產(chǎn)效率,為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟收益。與人類相比,其有不少優(yōu)勢,主要體現(xiàn)為對環(huán)境適應(yīng)性相比人類強,能夠在從事危險、有害的等人類難以完成的操作。
還有就是機械手臂相比人來說更加耐勞、持久,代替人類完成單一繁瑣的工作,只需要注意保養(yǎng)維修,其就可以在長時間進行工作。機械手臂可以具有多個自由度,運動起來靈活快捷,能夠根據(jù)不同迅速將物件準確無誤地搬運到指定位置。還有就是機械手臂的應(yīng)用提高企業(yè)生產(chǎn)的自動化程度,降低了企業(yè)的成本。
所以我們決定制造一款可以實現(xiàn)上下料的機械手臂。
結(jié)構(gòu)說明:
上下料系統(tǒng):
上料機構(gòu)主要由電機提供動力,經(jīng)同步帶傳動,帶動傳送帶,使工件跟隨傳送帶向前移動。通過對驅(qū)動電機的控制,可以調(diào)節(jié)工件的進給速度。同時在傳送帶上放置擋板,通過調(diào)節(jié)擋板距離可以傳送不同尺寸的工件供機械手夾取。此外,在傳送帶倆側(cè)同時安裝有傳感器,以判斷物料是否到位。
機械手:
完整的機械臂主要由執(zhí)行器件,驅(qū)動系統(tǒng),控制系統(tǒng)和位置檢測系統(tǒng)組成,其中包括手,手腕,手臂和機身等部件。通常的驅(qū)動系統(tǒng)是液壓傳動裝置,氣動傳動裝置,電傳動裝置和機械傳動裝置,位置檢測裝置控制機器人手臂運動的位置,并將實際空間中的運動位置提供給控制系統(tǒng),并將其與原來的位置進行比較。機器人手臂可以在沒有任何錯誤的情況下到達指定的位置。
氣壓驅(qū)動系統(tǒng):
氣源部分一般以空氣壓縮機作為主體,根據(jù)對空氣清潔的要求,另外還必須得配有氣源干燥及凈化裝置。凈化裝置一般包括:濾氣器,干燥器,后冷卻器,儲氣缸等。
本次參賽作品設(shè)計的機械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,主要針對板材類零件實行抓取,移動等動作, 體積不大,適用于小型沖床的上料中。該機械手有運動速度快,無污染,輸出力較大, 安全性較高等特點。