模块化气动装卸机械手的研究与开发

摘要

随着中国制造业的发展和竞争的加剧,对加工效率提出了新的要求,数控车床工件装卸自动化就成为当前制造厂家对机床的重要需求之一.为了满足用户的需求,当前中国的机床制造厂开始在部分数控车床上配置工件自动装卸机械手.但机械手的驱动和控制方式基本上都是采用高精度伺服电机,成本高、结构复杂、速度慢、工作效率较低,这些问题阻碍了自动装卸机械手在数控车床上的广泛应用.本课题主要研究用低成本、高速的气缸来组成模块化的气动机械手,实现数控车床工件自动装卸,克服伺服电机应用中存在的高成本和低效率的局限.论文完成的主要研究工作包括以下几个方面:(1)设计了模块化气动装卸机械手的总体结构;(2)研究了大跨度气缸的固定支撑形式;(3)研究了水平运动气缸的防侧翻技术;(4)研究并实现了气缸输出杆高精度柔性调节技术;(5)设计了气动控制回路和PLC控制程序;(6)对系统进行了运行试验,测试的各项性能指标都达到了预期的目标,系统运行性能良好.通过研究和试验解决了气动装卸机械手所涉及的技术问题,成功开发了一套模块化气动装卸机械手,该成果可为工业界提供可行的技术示范,促进气动技术在工业领域的实际应用.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1气动技术的优点及发展趋势

1.2气动机械手的研究现状

1.3本课题的研究意义及研究目的

1.4本课题的研究内容

2气动装卸机械手的技术需求与总体设计

2.1技术需求

2.2机械手总体设计

2.2.1总体结构方案

2.2.2各部分模块的组成及功能分析

2.3小结

3气动装卸机械手的关键技术研究

3.1大跨度气缸固定支撑结构及多工位动态定位技术的研究

3.1.1大跨度气缸固定支撑结构研究

3.1.2大跨度气缸多工位动态定位技术分析

3.2水平运动气缸防侧翻技术研究

3.2.1气缸超额定负载运行支撑形式研究

3.2.2气缸防侧翻技术研究

3.3气缸输出杆行程高精度柔性调节技术研究

3.3.1高精度柔性调节技术的需求

3.3.2高精度柔性调节技术的实现

3.4小结

4系统集成及试验

4.1系统硬件集成

4.2机械手控制系统集成

4.2.1气动控制回路的实现

4.2.2 PLC控制程序的实现

4.3系统运行试验

4.3.1系统运行调试

4.3.2系统试验研究

4.4小结

5结论

致谢

参考文献