注塑機(jī)下料專用機(jī)械手的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、當(dāng)前,中國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,每年都以超過(guò)30％的速度增長(zhǎng)。隨著注塑機(jī)技術(shù)和科技的快速發(fā)展,用戶對(duì)注塑機(jī)自動(dòng)化程度的要求也越來(lái)越高,大型的企業(yè)有幾十甚至幾百臺(tái)注塑機(jī)需要管理,而且生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品不能用人手來(lái)取,這個(gè)時(shí)候就需要用到注塑機(jī)專用機(jī)械手。因?yàn)椴捎迷摍C(jī)械手取產(chǎn)品不僅大大提高了生產(chǎn)效率,而且大量節(jié)省了操作員工,提高了操作人員的安全性和舒適程度,所以注塑機(jī)專用機(jī)械手的需求將越來(lái)越大。
　　但是當(dāng)前我國(guó)內(nèi)地幾乎還沒(méi)有什么企業(yè)生產(chǎn)注

2、塑機(jī)專用機(jī)械手的,機(jī)械手產(chǎn)品大量依靠從臺(tái)灣、日本和歐美進(jìn)口,而且成本高昂。注塑機(jī)機(jī)械手的研制成功及投入使用,可以推動(dòng)注塑生產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,成為注塑機(jī)輔機(jī)行業(yè)的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),同時(shí)通過(guò)注塑機(jī)機(jī)械手的不斷發(fā)展,可以帶動(dòng)如輸送帶等自動(dòng)化工廠輔助設(shè)備的發(fā)展,從而形成一個(gè)更大的產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)整個(gè)注塑行業(yè)的發(fā)展。
　　介紹了注塑機(jī)及其工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、機(jī)械手的組成和分類,負(fù)壓式吸盤工作原理和微處理器選型;

3、設(shè)計(jì)了機(jī)械手的總體方案及結(jié)構(gòu),確定了機(jī)械手的坐標(biāo)型式、自由度和技術(shù)參數(shù);設(shè)計(jì)了機(jī)械手的負(fù)壓式吸盤結(jié)構(gòu)和手腕結(jié)構(gòu),計(jì)算出了手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)力矩,選擇了機(jī)械手直線運(yùn)動(dòng)部件相適應(yīng)的導(dǎo)向裝置;繪制了機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖并分析了電磁閥工作原理。
　　采用D-H法建立了注塑機(jī)下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo),確定了各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與末端執(zhí)行器空間的位置和姿態(tài)關(guān)系;隨后利用拉格朗日(Lagrange)方程建立了機(jī)械手動(dòng)

4、力學(xué)方程,確定了各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系,同時(shí)通過(guò)求解動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題,根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng),計(jì)算出相應(yīng)的力矩。
　　選取了合適的單片機(jī)型號(hào),利用單片機(jī)對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行控制,并根據(jù)其工作流程繪編了相應(yīng)的控制電路圖和控制程序,利用Pro/Engineer軟件對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械手的整個(gè)動(dòng)作循環(huán)過(guò)程進(jìn)行了仿真,結(jié)果證明運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
　　設(shè)計(jì)完成后的系統(tǒng)對(duì)工件表面損傷較小,智能化程度較高;機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)靈活,布局合理,操作簡(jiǎn)便,其功能完全可