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1、附件1:序號(hào): 編碼: 第十三屆“挑戰(zhàn)杯”黑龍江省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽作品申報(bào)書 作品名稱: 六自由度簡(jiǎn)易機(jī)械手臂 學(xué)校全稱: 佳木斯大學(xué) 申報(bào)者姓名 (集體名稱): 創(chuàng)新之旅團(tuán)隊(duì) 類別: 自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文 科技發(fā)明制作A類þ 科技發(fā)明制作B類 說(shuō) 明1申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說(shuō)明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫。2申報(bào)者在填寫申報(bào)作品情況時(shí)只需根據(jù)個(gè)人項(xiàng)目或集體項(xiàng)目填寫A1或A2表,根據(jù)作品類別(自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作)分別填寫B(tài)1、B2或B3表。所有申報(bào)者可根據(jù)情況填寫C表。3表內(nèi)項(xiàng)目填寫時(shí)一律用鋼

2、筆或打印,字跡要端正、清楚,此申報(bào)書可復(fù)制。4“學(xué)校學(xué)籍管理部門意見”、序號(hào)、編碼由校團(tuán)委填寫。5學(xué)術(shù)論文、社會(huì)調(diào)查報(bào)告及所附的有關(guān)材料必須是中文(若是外文,請(qǐng)附中文本),請(qǐng)以4號(hào)楷體打印在A4紙上,附于申報(bào)書后,字?jǐn)?shù)在8000字左右(文章版面尺寸14.5×22cm左右)。A2申報(bào)者情況(集體項(xiàng)目)說(shuō)明:1必須由申報(bào)者本人按要求填寫;2. 申報(bào)者代表必須是所有作者中學(xué)歷最高者,其余作者填寫按學(xué)歷由高到低排列;3本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者情況的確認(rèn)。申報(bào)者代表情況姓名郭帥亮性別男出生年月1992.2學(xué)校佳木斯大學(xué)系別、專業(yè)、年級(jí)機(jī)械工程系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)二年級(jí)學(xué)歷本

3、科學(xué)制四年入學(xué)時(shí)間2011.9作品名稱六自由度純機(jī)械手臂畢業(yè)論文題目通訊地址黑龍江省佳木斯市佳木斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制四班郵政編碼154007辦公電住地通訊地址黑龍江省佳木斯市佳木斯大學(xué)一區(qū)B院3號(hào)樓郵政編碼154007住宅電他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位王玉爍男22本科佳木斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院周亮男21本科佳木斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院張利民男21本科佳木斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院資格認(rèn)定學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為2012年10月1日前正式注冊(cè)在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國(guó)籍高職生、本科生、碩士研究生或博士研究生。R是否(部門簽章

4、)年 月 日院、系負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果R是否負(fù)責(zé)人簽名:年 月 日B3申報(bào)作品情況(科技發(fā)明制作)說(shuō)明:1.必須由申報(bào)者本人填寫;2.本部分中的科研管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者所填內(nèi)容的確認(rèn);3.本表必須附有研究報(bào)告,并提供圖表、曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖(照片),也可附鑒定證書和應(yīng)用證書;4.作品分類請(qǐng)按照作品發(fā)明點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)所在類別填報(bào)。作品全稱六自由度簡(jiǎn)易機(jī)械手臂作品分類(A)A機(jī)械與控制(包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控 制、工程、交通、建筑等) B信息技術(shù)(包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等) C數(shù)理(包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等) D生命科學(xué)(包

5、括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健 康、衛(wèi)生、食品等) E能源化工(包括能源、材料、石油、化學(xué)、化 工、生態(tài)、環(huán)保等)作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路,創(chuàng)新點(diǎn),技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)發(fā)明目的:目前在機(jī)械制造業(yè)中機(jī)械手臂得到廣泛應(yīng)用,但是在多自由度機(jī)械手臂的控制以及手臂各個(gè)關(guān)節(jié)的靈活性、機(jī)械手的多功能應(yīng)用方面還不是十分成熟,此外一些小型多自由度、功能多樣、可以自由方便操作的示教類機(jī)械手臂更是處于接近空白的狀態(tài)。因此,我們的團(tuán)隊(duì)決定設(shè)計(jì)一款具有多自由度、多功能體驗(yàn)性操作、靈活小巧、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)的新一代機(jī)械手臂。基本思路:經(jīng)過(guò)分析,本示教機(jī)械手臂采取多關(guān)節(jié)式操作方式,便于分析界定操作與運(yùn)動(dòng)方式,采用更多的

6、關(guān)節(jié)則可以做到足夠多的自由度以實(shí)現(xiàn)更加細(xì)膩靈活的運(yùn)動(dòng),在機(jī)械手臂動(dòng)力源的選取上,決定放棄使用電動(dòng)機(jī),因?yàn)樽鳛槭窘填愋⌒蜋C(jī)械手臂,如果在關(guān)節(jié)上加入過(guò)多的電動(dòng)機(jī)將會(huì)因?yàn)闄C(jī)械手臂本身的重量而嚴(yán)重影響靈活性,過(guò)多的電動(dòng)機(jī)還將會(huì)在控制上帶來(lái)很多的難題,從而間接影響機(jī)械手臂操作的準(zhǔn)確性,同時(shí),基于節(jié)能環(huán)保、減少電能損失的考慮,在不影響機(jī)械手臂示教功能的前提下,利用人體天然的雙手作為動(dòng)力源,這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)人體本身的體驗(yàn)性操作,讓操作者本身身臨其境,體會(huì)機(jī)械手臂的操作,而且控制起來(lái)十分方便,便于操作掌控,這樣才能使多自由度所帶來(lái)的應(yīng)用自由流暢變得更具實(shí)際意義,此外使用人手操作不必浪費(fèi)過(guò)多的資源,節(jié)能環(huán)保。在

7、機(jī)械手臂的傳動(dòng)方式上,主要采用齒輪傳動(dòng)和柔性鋼線傳動(dòng)兩種方式,齒輪傳動(dòng)應(yīng)用于對(duì)機(jī)械臂的控制,齒輪傳動(dòng)最主要的特點(diǎn)就是傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確,可以在很大的一段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的變化,基于這些優(yōu)點(diǎn)我們選擇齒輪作為控制系統(tǒng)的主要傳動(dòng)方式,也就是機(jī)械臂的抬起、下降、前伸、收起。利用機(jī)械手臂主體和底座之間的腰部連接能夠?qū)崿F(xiàn)手臂主體與底座之間相對(duì)的自由旋轉(zhuǎn),這樣更加有利于操作者的靈活操作和準(zhǔn)確定位。對(duì)于機(jī)械手的控制我們采取柔性鋼線傳動(dòng)的方式,柔性傳動(dòng)可以避免許多在裝配設(shè)計(jì)方面所產(chǎn)生的零件空間重疊問(wèn)題,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,直接作用于機(jī)械手,中間不需要任何復(fù)雜的零件組成,此外它還不會(huì)受機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的影響。機(jī)械手方面為了

8、實(shí)現(xiàn)多種狀態(tài)多種功能的抓取,放棄了最原始的二指機(jī)構(gòu),在保證機(jī)構(gòu)足夠簡(jiǎn)潔的基礎(chǔ)上采取三指機(jī)構(gòu),這樣在抓取普通塊狀物體時(shí)采取二指抓取的方式,而在抓取一些不易抓取物體,例如,球體時(shí),采取柔性傳動(dòng)三指并用的方式解決,這樣既實(shí)現(xiàn)了功能的最大化,又節(jié)約了材料降低了成本。大化又大大的降低了成本。創(chuàng)新點(diǎn):(1)在機(jī)械手的控制方法上采用最直接也是非常簡(jiǎn)單易行的柔性鋼線傳動(dòng),充分利用柔性傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì),使得對(duì)機(jī)械手的控制更加易行、到位。(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用改進(jìn)的三指機(jī)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)二指與三指的靈活切換,在抓取普通比較規(guī)則的塊狀物體時(shí)采取二指抓取的方式,而在抓取一些不易抓取的物體,例如,球體時(shí),則采取柔性傳動(dòng)三指并用的方式

9、進(jìn)行抓取移動(dòng)。技術(shù)關(guān)鍵:柔性鋼線傳動(dòng)、三指、二指可切換抓取機(jī)構(gòu)。主要技術(shù)指標(biāo):整體尺寸長(zhǎng)約120厘米、高約65厘米、寬40厘米左右。臂長(zhǎng)約80厘米。工作半徑約100厘米。最大抓取質(zhì)量約1.5千克圖1簡(jiǎn)易機(jī)械手臂建模仿真照片 圖2簡(jiǎn)易機(jī)械手臂工作實(shí)物照片圖3簡(jiǎn)易機(jī)械手臂靜止實(shí)物照片作品的科學(xué)性先進(jìn)性(必須說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)性分析說(shuō)明和參考文獻(xiàn)資料)(2)科學(xué)性與先進(jìn)性:目前現(xiàn)狀:目前,隨著人們的生產(chǎn)需要,機(jī)械手臂的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各行各業(yè),但是大多數(shù)對(duì)于機(jī)械臂的研究都是把機(jī)構(gòu)學(xué)、控制學(xué)、電腦編程、以及復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)合在一起1,這樣就給機(jī)械

10、臂披上了一層神秘的外衣,使得很多初學(xué)者,特別是大學(xué)生等知識(shí)水平有限的群體望而卻步。(2)現(xiàn)有技術(shù):現(xiàn)在的機(jī)械手臂大多數(shù)都是少自由度而且都是采用電機(jī)、液壓等輸出動(dòng)力機(jī)構(gòu)與各手指放在一塊,而且移動(dòng)角度受限,這樣無(wú)形中加重了手臂的負(fù)擔(dān),限制了自由度的個(gè)數(shù)、抓取物品的質(zhì)量和抓取物品的區(qū)域,而且操作起來(lái)比較復(fù)雜(3)實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:1)把操作桿與三個(gè)爪通過(guò)齒輪傳動(dòng)2、柔性鋼線連接進(jìn)行肩、肘、腕、爪的復(fù)合運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)單手工操作就能夠?qū)ξ锲愤M(jìn)行準(zhǔn)確有力的抓取。利用齒輪的平穩(wěn)傳動(dòng)和柔性鋼線通過(guò)對(duì)人們常用的自行車閘線進(jìn)行改造、設(shè)計(jì),運(yùn)用增大力矩裝置增大閘線的伸縮量,利用雙線單閘控制裝置,簡(jiǎn)單、巧妙地實(shí)現(xiàn)一

11、手閘兩線兩爪控制,而且整體操作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)巧妙,便于控制。2)利用柔性鋼線的伸縮傳遞力進(jìn)而把動(dòng)力輸入部分與執(zhí)行部分進(jìn)行有效地分離3,并且實(shí)現(xiàn)360°自由旋轉(zhuǎn)的底盤(腰部)。這樣就大大的減輕了手臂的本身負(fù)載,使得該手臂可以實(shí)現(xiàn)多自由度較大圓環(huán)區(qū)域空間內(nèi)精確抓取較重物品的功能。3)兩爪抓取和三抓爪取的互換。針對(duì)不同的物品能夠靈活的進(jìn)行兩爪抓取和三抓爪取的互換,擴(kuò)大了抓取物品的種類和形狀。參考文獻(xiàn)1 蔡自興機(jī)器人學(xué)M.北京:清華大學(xué)出版社,2000.2 孫恒,機(jī)械原理M 陜西,高等教育出版社,20113 孫恒,機(jī)械設(shè)計(jì)M 陜西,高等教育出版社,2011作品在何時(shí)、何地、何種機(jī)構(gòu)舉行的評(píng)審、鑒

12、定、評(píng)比、展示等活動(dòng)中獲獎(jiǎng)及鑒定結(jié)果無(wú)作品所處階 段(A)A實(shí)驗(yàn)室階段 B中試階段 C生產(chǎn)階段D (自填)技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式非專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓作品可展示的形 式 þR實(shí)物、產(chǎn)品 模型 R圖紙 R磁盤 R現(xiàn)場(chǎng)演示 R圖片 R錄像 樣品使用說(shuō)明及該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),提供該作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)使用說(shuō)明:六自由度簡(jiǎn)易機(jī)械手臂使用簡(jiǎn)單、易于操作。左手操作左操作桿通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)肘關(guān)節(jié)上下擺動(dòng),右手操作右操作桿通過(guò)另一齒輪組傳動(dòng)帶動(dòng)肩關(guān)節(jié)的上下擺動(dòng),另外左操作桿上安裝一個(gè)手動(dòng)控制閘通過(guò)控制閘線的伸縮量進(jìn)行腕關(guān)節(jié)擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)三爪和兩爪的靈活轉(zhuǎn)換,右操作桿上安裝兩個(gè)手動(dòng)

13、控制閘分別控制兩水平爪和第三個(gè)爪的加緊和松開,底部利用徑向軸承和軸向推力軸承配合使用實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩手操控該裝置的腰、肩、肘、腕、爪 協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):該機(jī)械手臂采用人力為直接動(dòng)力,操作精確到位,簡(jiǎn)單易行,在普通的機(jī)械臂的基礎(chǔ)上增加一個(gè)肘關(guān)節(jié),使得自由度增多,從而擁有六個(gè)自由度,同時(shí)各自由度之間相互聯(lián)系且獨(dú)立,動(dòng)作時(shí)互不干涉。機(jī)身采用大量木制材料,節(jié)能環(huán)保,便于取材,減輕機(jī)身重量。整個(gè)機(jī)械臂安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)支座上,回轉(zhuǎn)角度范圍可以達(dá)到360度。該機(jī)構(gòu)是一個(gè)六自由度的機(jī)械手,能完成夾緊、旋轉(zhuǎn)、俯仰、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便、效率高,可控范圍大,承重量大,基座運(yùn)用齒輪傳動(dòng),效率高,強(qiáng)度

14、高,大臂可做升降運(yùn)動(dòng),與基座相連的俯仰機(jī)構(gòu)可進(jìn)行俯仰動(dòng)作,可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在機(jī)械臂的控制方面,采取大量齒輪傳動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn),精確到位。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)充分利用柔性傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì),避免了遠(yuǎn)距離傳送動(dòng)力時(shí)零件之間發(fā)生的干涉,此外為了能讓機(jī)械手在不同狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的抓取工作,考慮到普通機(jī)械手臂的二指抓取機(jī)構(gòu)功能過(guò)于單一,而四指抓取機(jī)構(gòu)又過(guò)于龐雜不易加工、操作,在此基礎(chǔ)上采用了三指抓取機(jī)構(gòu),不同于普通三指機(jī)構(gòu)的是,在抓取普通相對(duì)規(guī)則的塊狀物體時(shí)可以簡(jiǎn)單地采取二指抓取的方式,而在抓取一些形狀比較復(fù)雜的物體時(shí),例如,球體,則采取柔性傳動(dòng)三指并用的方式進(jìn)行抓取,這樣機(jī)構(gòu)緊湊,使用合理。適應(yīng)范圍:該作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

15、單、設(shè)計(jì)巧妙、運(yùn)用基本的原理和方法實(shí)現(xiàn)六自由度靈活準(zhǔn)確抓取物品,具有一定的示教意義,而且對(duì)于初學(xué)機(jī)械臂的人具有很大的啟蒙教育。當(dāng)然還可以作為教具也不失為一種很好的創(chuàng)意性演示平臺(tái)。推廣前景: 針對(duì)本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的六自由度簡(jiǎn)易機(jī)械手臂的自身特點(diǎn),調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),本作品可以作為機(jī)械學(xué)科教學(xué)教具與兒童開發(fā)益智玩具。市場(chǎng)分析:在現(xiàn)今教學(xué)機(jī)械類教學(xué)中,灌輸給學(xué)生的多為概念性知識(shí),學(xué)生對(duì)于實(shí)際機(jī)械類原件或標(biāo)準(zhǔn)件的理解甚少,同時(shí)由于各高校教學(xué)方式設(shè)置,學(xué)生缺少實(shí)踐環(huán)節(jié),更加加深了對(duì)機(jī)械實(shí)質(zhì)感知力。因此,對(duì)于本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的六自由度簡(jiǎn)易機(jī)械手臂,可以讓機(jī)械類學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)結(jié)合本作品,加深對(duì)機(jī)械的理解與認(rèn)知。同時(shí)

16、本作品中設(shè)計(jì)的機(jī)械類知識(shí)有:齒輪的模數(shù)、齒數(shù)計(jì)算與選擇,自由度的計(jì)算,軸承的使用,計(jì)算機(jī)三維建模與仿真,手閘的握力與夾力計(jì)算。本作品還可做成兒童益智類組裝玩具,兒童在組裝機(jī)械手臂時(shí)可以增強(qiáng)兒童的動(dòng)手能力、開發(fā)兒童的智力與創(chuàng)新力,在童年期間加入兒童對(duì)機(jī)械知識(shí)的認(rèn)知。故本作品可以作為機(jī)械類教具與兒童智力開發(fā)組裝玩具。專利申報(bào)情況提出專利申報(bào) 申報(bào)號(hào) 申報(bào)日期 年 月 日已獲專利權(quán)批準(zhǔn) 批準(zhǔn)號(hào) 批準(zhǔn)日期 年 月 日 R未提出專利申請(qǐng)科研管理部門簽 章 年 月 日C.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平概述 說(shuō)明:1.申報(bào)者可根據(jù)作品類別和情況填寫;經(jīng)過(guò)人們幾十年來(lái)的不斷追求和探索,市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)很多種機(jī)械臂,

17、因各自的特點(diǎn)不同而產(chǎn)生了不同的用途,下面分別對(duì)國(guó)外、國(guó)內(nèi)關(guān)于機(jī)械手的研究進(jìn)行分析。國(guó)外研究現(xiàn)狀:現(xiàn)在國(guó)外機(jī)械臂技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備而得到工業(yè)界廣泛應(yīng)用,從而也形成了一批在國(guó)際上較有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)械臂公司。主要有:瑞典的ABB Robotics,瑞士Staubli公司,日本的FANUC、Yaskawa,德國(guó)的KUKA Roboter,美國(guó)的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,意大利COMAU,英國(guó)的AutoTech Robotics,加拿大的Jcd Intern

18、ational Robotics,以色列的Robogroup Tek公司等。以德國(guó)的KUKA Roboter和瑞士Staubli公司的產(chǎn)品為例做簡(jiǎn)要分析。(1)德國(guó)KUKA Roboter的機(jī)械臂德國(guó)的KUKA Roboter Gmbh公司位于德國(guó)奧格斯堡,是世界幾家頂級(jí)工業(yè)機(jī)器人制造商之一,1973年研制開發(fā)了KUKA的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。該公司工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量接近1萬(wàn)臺(tái),至今已在全球安裝了6萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。這些機(jī)器人廣泛應(yīng)用在儀器、汽車、航天、食品、制藥、醫(yī)學(xué)、鑄造、塑料等工業(yè)上。主要應(yīng)用材料處理、機(jī)床裝料、裝配、包裝、堆垛、焊接、表面修整等領(lǐng)域。如圖1所示為KUKA Roboter生產(chǎn)的K

19、R 6 R900 sixx機(jī)械臂。 2.填寫此欄有助于評(píng)審。圖1 德國(guó)KUKA Roboter公司-KR 6 R900 sixx機(jī)械臂產(chǎn)品參數(shù):最大負(fù)載能力: 6 kg;作用半徑:約 901 mm;軸數(shù):6;重復(fù)精確度:<±0.03 mm;重量:52kg;安裝位置:地面;控制系統(tǒng):KR C4 compact;防護(hù)等級(jí):IP 54。適用領(lǐng)域:搬運(yùn)與裝卸、包裝及揀選、金屬壓鑄機(jī)、鑄造設(shè)備、金屬壓鑄機(jī)、鑄造設(shè)備、涂膠水和密封材料、成型加工機(jī)床、測(cè)量、檢測(cè)或檢驗(yàn)、裝貨盤、金屬切削機(jī)床等。(2)瑞士Staubli的機(jī)械臂史陶比爾將其在機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制方面的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上。先成功

20、開發(fā)并生產(chǎn)了以堅(jiān)固、可靠和修正尺寸而著稱的TX、RX系列機(jī)器人手臂后,又擁有了高速、精確、安全的新一代SCARARS系列工業(yè)機(jī)器人。史陶比爾現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人與過(guò)去相比,具有更快的速度,更高的精度,更好的靈活性和更友好的用戶環(huán)境。史陶比爾采用了創(chuàng)造性的專利技術(shù),集成了無(wú)間隙的齒輪減速系統(tǒng),結(jié)合了高性能的控制器,從而保證了精確的軌跡控制和最佳的過(guò)程參數(shù)管理。根據(jù)各行業(yè)的需求而設(shè)計(jì)出一系列不同應(yīng)用范圍的專業(yè)機(jī)器人,可以直接集成到各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備中,其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:鐳射和水注入切割,拋光打磨,裝配搬運(yùn),噴涂,精加工等。圖2為瑞士Staubli公司-RX160六軸工業(yè)機(jī)械臂。圖2 瑞士Staubli公司

21、-RX160六軸工業(yè)機(jī)械臂產(chǎn)品參數(shù): 自由度:6; 額定負(fù)載:20kg; 最大負(fù)載:30kg; 工作行程:1710mm; 可重復(fù)精度:±0.05 mm; 保護(hù)等級(jí): IP65 (*IP67); 安裝方式:置地式或置頂式; 史陶比爾cs8系列控制器:CS8C。產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)與作用:1、封閉式結(jié)構(gòu),清潔簡(jiǎn)單,使用方便,適用于潔凈或嚴(yán)苛的環(huán)境。2、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,動(dòng)態(tài)性能更佳。3、多種安裝方式,具備適應(yīng)性和柔性,適用于工作單元。4、史陶比爾專利的減速齒輪系統(tǒng),無(wú)可匹敵的精確度,靈活性和速度,減少了維護(hù)。5、大工作范圍,優(yōu)化工作區(qū)域的利用。由以上資料可知,國(guó)外機(jī)械臂具有 高速度、高精度、超大工

22、作范圍、高可靠性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀:國(guó)內(nèi)機(jī)械臂行業(yè)起步晚,但經(jīng)過(guò)不斷的努力追趕,也出現(xiàn)了一些小有名氣的機(jī)械臂生產(chǎn)公司,如首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司、中國(guó)新松機(jī)器自動(dòng)化股份有限公司等。下面是上述兩個(gè)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。(1)首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司機(jī)械臂首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司由中國(guó)首鋼總公司、日本株式會(huì)社安川電機(jī)和日本巖谷產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社共同投資組建,三方出資比例分別為45%、43%和12%,引進(jìn)日本株式會(huì)社安川電機(jī)最新UP系列機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)“SG-MOTOMAN”機(jī)器人,并設(shè)計(jì)制造應(yīng)用于汽車、摩托車、工程機(jī)械、化工等行業(yè)的焊接、噴漆、裝配、研磨、切割和搬運(yùn)等領(lǐng)域的機(jī)器人、機(jī)器人工作站等。

23、是目前國(guó)內(nèi)最大、最先進(jìn)的機(jī)器人生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)能力為800臺(tái)。圖3為其生產(chǎn)的MPL碼垛專用機(jī)械臂。圖3 MOTOMAN MPL碼垛機(jī)械臂產(chǎn)品參數(shù):負(fù)載:80kg;最大伸長(zhǎng)度:2061mm;處理能力:80循環(huán)/小時(shí);最大碼垛高度:1740mm。產(chǎn)品特點(diǎn):1、借助高速低慣性AC伺服電機(jī)及最新控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了最快速,縮短生產(chǎn)節(jié)拍。2、L臂與U臂的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了同級(jí)別中最大的碼垛范圍。(2)中國(guó)新松機(jī)器自動(dòng)化股份有限公司機(jī)械臂沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司由中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所為主發(fā)起人投資組建的高技術(shù)公司。是“機(jī)器人國(guó)家工程研究中心”、“國(guó)家八六三計(jì)劃智能機(jī)器人主題產(chǎn)業(yè)化基地”、“國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃成果產(chǎn)業(yè)化基地”、“國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃成果產(chǎn)業(yè)化基地”。該公司在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)ISO9001國(guó)際質(zhì)量保證體系認(rèn)證的機(jī)器人企業(yè),并在福布斯2005年最新發(fā)布的"中國(guó)潛力100榜"上名列第48位。其產(chǎn)品包括:rh6弧焊機(jī)器人、rd120點(diǎn)焊機(jī)器人及水切割、激光加工、排險(xiǎn)、澆注等特種機(jī)器人。圖4是該公司生產(chǎn)的RH6弧焊機(jī)械臂。圖4 RH6弧焊機(jī)械臂產(chǎn)品參數(shù):結(jié)構(gòu)形式:垂直多關(guān)節(jié);負(fù)載能力:6KG

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