1349-基于縫紉機針自動拋光機械手設(shè)計
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畢業(yè)設(shè)計文獻綜述學(xué) 生 姓 名: 呂曉琳 指 導(dǎo) 教 師 : 劉 洋 合 作 指 導(dǎo) 教 師: 專 業(yè) 名 稱 : 自動化 所 在 學(xué) 院 : 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2009 年 6 月文獻綜述隨著工業(yè)突飛猛進的發(fā)展,機械手扮演著越來越重要的角色。機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置。機械手是模仿著人手的部分動作,按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。(1)機械手的具體應(yīng)用國內(nèi)外機械工業(yè)、鐵路部門中機械手主要應(yīng)用于以下幾方面:1.熱加工方面的應(yīng)用熱加工是高溫、危險的笨重體力勞動,很久以來就要求實現(xiàn)自動化。為了提高工作效率,和確保工人的人身安全,尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機械手操作2.冷加工方面的應(yīng)用冷加工方面機械手主要用于柴油機配件以及軸類、盤類和箱體類等零件單機加工時的上下料和刀具安裝等。進而在程序控制、數(shù)字控制等機床上應(yīng)用,成為設(shè)備的一個組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線、自動線上應(yīng)用,成為機床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要于段。3.拆修裝方面拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動較多的部門之一,促進了機械手的發(fā)展。目前國內(nèi)鐵路工廠、機務(wù)段等部門,已采用機械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動缸、裝卸軸箱、組裝輪對、清除石棉等,減輕了勞動強度,提高了拆修裝的效率。近年還研制了一種客車車內(nèi)噴漆通用機械手,可用以對客車內(nèi)部進行連續(xù)噴漆,以改善勞動條件,提高噴漆的質(zhì)量和效率。近些年,隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機械手中越來越多的應(yīng)用,工業(yè)機械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動生產(chǎn)率的重要因素。(2)機械手的應(yīng)用意義目前國內(nèi)工業(yè)機械于主要用于機床加工、鑄鍛、熱處理等方面,數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。因此,國內(nèi)主要是逐步擴大機械手應(yīng)用范圍,重點發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機械手,以減輕勞動強度,改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機械手的同時,相應(yīng)地發(fā)展通用機械手,有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。將機械手各運動構(gòu)件,如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構(gòu),以及適于不同類型的夾緊機構(gòu),設(shè)計成典型的通用機構(gòu),以便根據(jù)不同的作業(yè)要求,選用不用的典型部件,即可組成各種不同用途的機械手。既便于設(shè)計制造,又便于改換工作,擴大了應(yīng)用的范圍。同時要提高精度,減少沖擊,定位精確,以更好地發(fā)揮機械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型,以及具有觸覺、視覺等性能地機械手,并考慮于計算機聯(lián)用,逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。在國外機械制造業(yè)中,工業(yè)機械手應(yīng)用較多,發(fā)展較快。目前主要用于機床、模鍛壓力機的上下料,以及點焊、噴漆等作業(yè)中,它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作,但是還不具備任何傳感反饋能力,不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時,就將引起零部件甚至機械手本身的損壞。為此,國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手,使其擁有一定的傳感能力,能反饋外界條件的變化,做出相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍些偏差時,即能更正,并自行檢測,重點是研究視覺功能和觸覺功能。視覺功能即在機械手上安裝有電視照相機和光學(xué)測距儀(即距離傳感器)以及衛(wèi)星計算機。工作時,電視照相機將物體形象變成視頻信號,然后傳送給計算機,以便分析物體的種類、大小、顏色和方位,并發(fā)出指令控制機械手進行工作。觸覺功能即在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。工作時機械手先伸出手指尋找工件,通過裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸感作用,然后伸向前方,抓住工件。手的抓力大小可通過裝在手指內(nèi)側(cè)的壓力敏感元件來控制,達到自動調(diào)整握力的大小。總之,隨著傳感技術(shù)的發(fā)展,機械手的裝配作業(yè)的能力將進一步提高。到 1995 年,全世界約有 50%的汽車由機械手裝配?,F(xiàn)今機械手的發(fā)展更主要的是將機械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結(jié)合,從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。(3)機械手的發(fā)展趨勢專用機械手經(jīng)過幾十年的發(fā)展,如今已進入以通用機械手為標志的時代。由于通用機械手的應(yīng)用和發(fā)展,進而促進了智能機器人的研制。智能機器人涉及的知識內(nèi)容,不僅包括一般的機械、液壓、氣動等基礎(chǔ)知識,而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計算技術(shù)、無線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等,因此它是一項綜合性較強的新技術(shù)。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視,幾十年來,這項技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍,設(shè)計在不斷地修改,品種在不斷地增加,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地擴大。早在 40 年代,隨著原子能工業(yè)的發(fā)展,已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機械手。50~60 年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。這種機械手也稱第二代機械手。如尤尼曼特(Unimate)機械手即屬于這種類型。60~70 年代,又相繼把通用機械手用于汽車車身的點焊和沖壓生產(chǎn)自動線上,亦即是第二代機械手這一新技術(shù)進入了應(yīng)用階段。80-90 年代,裝配機械手處于鼎盛時期,尤其是日本。90 年代機械手在特殊用途上有較大的發(fā)展,除了在工業(yè)上廣泛應(yīng)用外,農(nóng)礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)、軍事領(lǐng)域上有較大的應(yīng)用。90 年代以后,隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展,機械手技術(shù)也得到飛速的多元化發(fā)展總之,目前機械手的主要經(jīng)歷分為三代:第一代機械手主要是靠人工進行控制,控制方式為開環(huán)式,沒有識別能力;改進的方向主要是將低成本和提高精度;第二代機械手設(shè)有電子計算機控制系統(tǒng),具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器,把接收到的信息反饋,使機械手具有感覺機能;第三代機械手能獨立完成工作過程中的任務(wù)。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系,并逐步發(fā)展成為柔性系統(tǒng) FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元 FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。
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上傳時間:2017-10-26
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