汽車輪胎夾持機械手設(shè)計

汽車輪胎夾持機械手設(shè)計,汽車輪胎夾持機械手設(shè)計,汽車輪胎,夾持,機械手,設(shè)計 沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)論文文獻綜述 基于汽車輪胎夾持機械手文獻綜述 姓名：徐啟城 班級：機制1204 指導教師：王楠 我國機械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備，它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。本文參閱了大量的國內(nèi)外期刊雜志，論述了機械手的組成和分類，同時對國內(nèi)外機械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢做了一定的了解。對應用機械手的工業(yè)機器人市場四大家族競爭分析。另外，本文還對機械手的常見驅(qū)動方式做了一番分析，并預測了機械手的發(fā)展趨勢。 1. 機械手的研究現(xiàn)狀 1.1. 概述及現(xiàn)狀 機械手是一種模擬人手操作的自動機械?？勺ト∥锛瓿刹僮?。機械手可以代替人從事體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，在有害環(huán)境下操作，保證安全，廣泛應用于機械制造等部門。美國原子能實驗中，用機械手搬運放射性材料，人在安全間操縱機械手進行各種操作。機械手推廣到工業(yè)部門，高溫的地方取放工件，作為機床的輔助裝置在自動機床。機械手主要由手部和運動機構(gòu)組成。手部是用來抓持工件的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。 1.2 機械手技術(shù)發(fā)展現(xiàn)象概述 1.2.1機械手技術(shù)的發(fā)展 機械手是在機械化，自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性(王希敏，1992)。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機械手被廣泛的運用于自動生產(chǎn)線中，機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用。(王承義，1995)機械手首先是從美國開始研制的。1.2.2 機械手的組成分類及驅(qū)動 1） .機械手的組成一般來說，機械手主要有以下幾部分組成: 1. 手部 2. 傳送機構(gòu) 3. 驅(qū)動部分 4. 控制部分 5. 其它部分 (侯沂,劉濤.2004) 1.2.3 機械手的分類 機械手從使用范圍、運動坐標形式、驅(qū)動方式以及臂力大小四個方面的分類分別為： 1） .按使用范圍分類: 1專用機械手一般只有固定的程序，而無單獨的控制系統(tǒng)。它從屬于某種機器或生產(chǎn)線用以自動傳送物件或操作某一工具，例如“毛坯上下料機械手”、“曲拐自動車床機械手”、“油泵凸輪軸自動線機械手”等等。這種機械手結(jié)構(gòu)較簡單，成本較低，適用于動作比較簡單的大批量生產(chǎn)的場合。 2 通用機械手指具有可變程序和單獨驅(qū)動的控制系統(tǒng)，不從屬于某種機器，而且能自動完成傳送物件或操作某些工其的機械裝置。通用機械手按其定位和控制方式的不同，可分為簡易型和伺服型兩種。簡易型只是點位控制，故屬于程序控制類型，伺服型可以是點位控制，也可以是連續(xù)軌跡控制，一般屬于數(shù)字控制類型(李允文，1994)。 2） .按運動坐標型式分類: 1. 直角坐標式機械手臂部可以沿直角坐標軸X、Y、Z三個方向移動，亦即臂部可以前后伸縮(定為沿X方向的移動)、左右移動(定為沿Y方向的移動)和上下升降(定為沿Z方向的移動)(張軍，馮志輝，2004); 2. 圓柱坐標式機械手手臂可以沿直角坐標軸的X和Z方向移動，又可繞Z軸轉(zhuǎn)動(定為繞Z軸轉(zhuǎn)動)，亦即臂部可以前后伸縮、上下升降和左右轉(zhuǎn)動; 3. 球坐標式機械手臂部可以沿直角坐標軸X方向移動，還可以繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動，亦即手臂可以前后伸縮(沿X方向移動)、上下擺動(定為繞Y軸擺動)和左右轉(zhuǎn)動(仍定為繞Z軸轉(zhuǎn)動); 4. 多關(guān)節(jié)式機械手這種機械手的臂部可分為小臂和大臂。其小臂和大臂的連接(肘部)以及大臂和機體的連接(肩部)均為關(guān)節(jié)(鉸鏈)式連接，亦即小臂對大臂可繞肘部上下擺動，大臂可繞肩部擺動多角，手臂還可以左右轉(zhuǎn)動。(孫桓等，2006) 3） 按驅(qū)動方式分類: 1. 液壓驅(qū)動機械手以壓力油進行驅(qū)動; 2. 氣壓驅(qū)動機械手以壓縮空氣進行驅(qū)動; 3. 電力驅(qū)動機械手直接用電動機進行驅(qū)動; 4. 機械驅(qū)動機械手是將主機的動力通過凸輪、連桿、齒輪、間歇機構(gòu)等傳遞給機械手的一種驅(qū)動方式。 4） 按機械手的臂力大小分類: 1. 微型機械手臂力小于1㎏; 2. 小型機械手臂力為1-10㎏; 3. 中型機械手臂力為10-30㎏; 4. 大型機械手臂力大于30㎏。 2. 機械手的應用—機械人市場分析 日本和歐洲是全球工業(yè)機器人市場的兩大主角，并且實現(xiàn)了傳感器、控制器、精密減速機等核心零部件完全自主化。 　　通過滿足具有國際性競爭力的汽車、電子/電機產(chǎn)業(yè)等企業(yè)使用者之嚴苛的要求，以及銷售實績與專門技能的累積，日本工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球的領(lǐng)導者。而在經(jīng)過了日本國內(nèi)市場激烈的價格競爭后，也獲得了國際性的價格競爭力。目前家用機器人也處于優(yōu)勢地位。 　　歐州工業(yè)機器人和醫(yī)療機器人領(lǐng)域已居于領(lǐng)先地位。美國積極致力于以軍事、航天產(chǎn)業(yè)等為背景的開發(fā)或創(chuàng)投企業(yè)，體現(xiàn)在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，醫(yī)療機器人和國防軍工機器人具有主要優(yōu)勢。 　　在機器人系統(tǒng)集成方面，除了機器人本體企業(yè)的集成業(yè)務，知名獨立系統(tǒng)集成商還包括杜爾、徠斯和柯馬等。2013年德國杜爾和意大利柯瑪?shù)南到y(tǒng)集成業(yè)務收入均約為7億美元，折人民幣100億元。 　機器人減速機70%以上市場份額由日本納博特斯克（Nabtesco）和哈默（Harmonicdrive）壟斷。2013年納博的減速器業(yè)務收入約為5億美元。 中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)全景調(diào)研及投資方向研究報告》指出：2013年ABB、發(fā)那科、庫卡、安川電機收入分別為418、60、24、38億美元；凈利潤分別為28、15、0.8、0.8億美元；工業(yè)機器人收入均為10-14億美元左右，但收入占比差別較大，分別為3%、23%、42%、34%；2013年末市值分別為610、300、16、24億美元。 　　注：工業(yè)機器人收入除ABB為2009年數(shù)據(jù)，其他為2013年末數(shù)據(jù) 　　四大家族除了發(fā)那科綜合毛利率接近50%，其余毛利率水平基本在25-30%左右。四家凈利潤水平相差較大，發(fā)那科凈利率達25%，ABB為7%，庫卡和安川電機僅為2-3%。從歷史數(shù)據(jù)看，過去十年四大家族PE水平保持在20-30倍左右。 3. 結(jié)束語 中國作為制造業(yè)大國，要實現(xiàn)制造業(yè)自動化必然缺不了機械手的應用，誰將會肩負重任完成這一偉大的使命呢？外國品牌機械手在技術(shù)上和做工上達到先進的水平，但我們不能一味依賴外國品牌，我們要始終堅持自主創(chuàng)新，做強做大我們的民主品牌。作為國產(chǎn)自主創(chuàng)新品牌的廣東拓斯達機械手目前在國內(nèi)制造業(yè)市場中份額每年逐漸攀升，廣東拓斯達機械手榮獲廣東省名牌產(chǎn)品，并且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)產(chǎn)品。拓斯達自動化主張“讓工業(yè)文明回歸自然之美”品牌價值，打造中國制造業(yè)自動化第一品牌，實現(xiàn)無人化車間，積極推動機器換人時代，而努力奮斗前行， 　　機械手市場前景開闊為工業(yè)的制造生產(chǎn)帶來變化的不僅僅是機械手使用的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，而且隨之而來的現(xiàn)代化管理模式也大大改變了企業(yè)的生機和活力和市場競爭力。機械手的應用對于企業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，升級轉(zhuǎn)型，是一個良好的契機。 　 6