大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业液晶面板模组移栽机结构设计有cad图+文献翻译.docx

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1、随着工业自动化、微电子技术、传感器技术、控制技术和机械制造工艺程度的快速发展，机械手在工业运用中越来越重要。工业机械手是近代自动控制范畴出现的一项新技术，并曾经成为古代机械制造消费系统中一个重要组成部分。这种新技术发展很快，并逐渐成为一门新兴的学科一一机械手工程。机械手触及到力学、机械学、电器液压及气压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学范畴，是一门跨学科综合技术。本文简要叙说机械手的运用，并重点阐述了在液晶面板消费过程中，用于将液晶面板模组从一段消费线移送到另一条消费线的液晶面板模组移栽机的结构设计。首先，文章引见了机械手在工业消费过程中的运用，并简要引见了工业机械手的设计理论和

2、方法。其次，比较片面的讨论了运用移栽机完成面板移送工作的机械手结构设计，确定了该移栽机的传动方式，完成旋转机械手臂和夹紧部件的结构设计，以及各零部件的选用。最后，完成对各零部件的建模工作，并建立移栽机全体拆卸体，完成各零件工程图以及拆卸图的绘制工作。关键词：机械手、液晶面板模组、移栽机、旋转手臂、夹紧部件ABSTRACTWiththerapiddeve1opmentofindustria1automation,microe1ectronictechno1ogy,sensortechno1ogy,contro1techno1ogyandmechanica1manufacturingtechnic

3、s,robotp1aysmoreandmoreimportantro1esinindustria1app1ications.Theindustrymanipu1atorisanewtechno1ogywhichinthemodernautomaticcontro1domain,anda1readyhasbecameaimportantcomponentinthemodernmachinemanufactureproductionsystem.Thisnewtechno1ogyhasdeve1opedrapid1y,andbecomesanemergingdiscip1ine-manipu1at

4、orprojectgradua11y.Themanipu1atorinvo1vestomechanics,mechanics,thee1ectricapp1iancehydrau1icpressureandthebarometricpressuretechno1ogy,theautomaticcontro1techno1ogy,thesensortechno1ogyandthecomputertechno1ogyandsoonscientificfie1d,isaninterdiscip1inarycomprehensivetechno1ogy.Thispaperdescribestheapp

5、1icationofrobot,andfocusesonthestructuredesignof1CDpane1modu1etransp1antingmachine,whichisusedin1CDpane1productionprocesstotransferthe1iquidcrysta1pane1modu1efromoneproduction1inetoanother.First1y,theartic1eintroducestheapp1icationsofrobotintheindustria1productionprocess,andbrief1yintroducedtheindus

6、tria1robotdesigntheoryandmethods.Second1y,amorecomprehensivediscussionofthestructura1designoftransp1antingmachineusingtotransferthe1CDpane1modu1eisproposed,andthendeterminethetransmissionmodeofthetransp1antingmachine,comp1etestructura1designofthemachineryrotatingarmandthec1ampingpartsandSe1ecta11the

7、standardcomponents.Fina11y,tocomp1etemode1ingworkofa11parts,estab1ishthewho1eassemb1yofthetransp1antingmachine,andcomp1etedrawingworksofengineeringdrawingsandassemb1ydrawingsofa11machineparts.Keywords:Robot;1CDpane1modu1e;Transp1antingmachine;Rotatingarm;C1ampingparts1绪论11.1 工业机械手简介11.2 机械手的组成和分类11.

8、2 .1机械手的组成11.3 .2机械手的分类21.3 工业机械手次要参数31.3.1 基本参数31.3.2 规格参数41.3. 3其他参数42Vt52.1 设计义务和要求51 .1.1设计义务52 .1.2设计要求52. 2运动方案设计53. 3移栽机械手旋转臂的全体运动方案73机械手设vt*83.1 设计要求83. 2手臂机构方案设计83. 3带轮93. 3.1一级带轮计算93. 3.2二级带轮计算103. 4外壳123.1.1 外壳的结构设计123. 4.2外壳尺寸的确定124. 5轴121. 5.1主轴的设计123. 5.2第二级轴的设计134. 5.3第三级轴的设计143.6抓取机构

9、153.6.1抓取机构方案设计153.6.2抓取部件的方案设计153.6.3抓取结构设计164.1机械臂外壳建模204.2气流负压抓取机构建模204.3摆动头部建模214.4全体拆卸体建模224.5零部件工程图绘制22总结23参考文献24致谢251绪论1.1 工业机械手简介机械手是模拟着人手的部分动作，按照给定的程序、轨迹和要求完成自动抓取、搬运或操作的自动机械安装。工业消费中运用的机械手被称为“工业机械手”。工业机械手由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感安装构成，是一种模拟人的操作，可完成自动控制、反复编程、能在三维空间内完成各种作业的机电一体化的自动化消费设备。适用于多种类、变批量的柔

10、性消费。它对波动性、产质量量和消费效率的进步，劳动条件改善和产品的更新换代起着非常重要的作用。机械手结构方式开始比较简单，通用性不高，是主机附属的公用机械手。随着技术的发展，研制成功了可以独立按程序控制完成反复操作，适用范围比广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。通用工业机械手能比较快的改变工作程序，顺应性比较强，它在不停变换消费种类的批量消费中广泛援用。1.2 机械手的组成和分类1.2.1 机械手的组成机械手次要由驱动系统、执行机构、地位检测安装以及控制系统等所组成。各系统之间关系如方框图1所示。图1机械手的组成方框图1 .执行机构包括伎俩、手部、手臂和立柱等部件，还有的还增设行走机构

11、。2 .驱动系统驱动系统是提供工业机械手执行机构运动的动力安装，通常由动力源、辅助安装和控制调理安装组成。常用驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动等。3 .控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定要求运动的系统。目前工业机械手控制系统普通是由程序控制系统及电气定位或者是机械挡块定位系统组成。4 .地位检测安装控制机械手执行的机构的运动地位，并随时将执行的机构的实践地位反馈到控制系统，并与设定地位进行比较，然后经过控制系统进行地位调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定的地位。1.2.2机械手的分类机械手的种类比较多，关于分类的成绩，目前国内没有一致的分类标准，因此暂按运用范围、驱动方式及控制

12、系统等进行分类。（一）按用途分机械手按用途分类可分为公用机械手和通用机械手两类：1 .公用机械手公用机械手是附属于主机的、具有固定程序的而无独立控制系统的机械安装。公用机械手具有的动作比较少、工作对象比较单一、结构简单、运用可靠等特点，适用于大批量的自动化消费，如自动机床、自动线的上、下料机械手等。2 .通用机械手通用机械手是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵敏多样的机械手。规格功能的范围内，其动作的程序是可变的，经过调整可在不同的场合下运用，驱动系统和控制系统都是独立的。工作范围大、定位精度较高、通用性较强,适用于不断变换消费种类的批量自动化的消费。（二）按驱动方式分1液压传动机械手

13、液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。次要特点：抓重的分量可达到几百公斤以上、传动颠簸、结构紧凑等。但密封安装的要求严厉，液压油的走漏对机械手工作功能有很大影响，并且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可以完成连续轨迹控制，使机械手通用性扩大,但电液伺服阀的制造精度要求比较高，油液过滤的要求严厉，价格昂贵。2 .气压传动机械手气压传动机械手是以紧缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其次要特点是：介质来源方便，输入力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但由于空气具有可紧缩特性，工作速度波动性较差，冲击大，且气源压力较低，抓重普通在30公斤以下，异样抓重条件

14、下比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高平和粉尘大的环境中工作。3 .机械传动机械手机械传动机械手由机械传动机构驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的公用机械手，其动力是由工作机械提供的。它的次要特点：运动精确可靠，动作频率较大，但结构较大，动作程序不可变。它常被用于工作主机的上、下料。4 .电力传动机械手电力传动机械手是有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因不需求两头转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和运用方便。此类机械手目前还不多用，但是有发展出路。（三）按控制方式分1 .点位控制它的运动为点到点之间的移动

15、，只能控制运动过程中点的地位，不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然添加电气控制系统复杂性。目前运用的公用机械手和通用工业机械手均属于此类。2 .连续轨迹控制它的运动轨迹为恣意连续曲线，其特点是设定的点是有限的，整个移动的过程处于控制之下，可以完成颠簸和精确的运动，并且运用范围较广，但是电气控制系统复杂。这类机械手普通采用小型计算机进行控制。1.3工业机械手次要参数工业机械手的次要参数可分为基本参数、规格参数、其他参数。1.3.1 基本参数A.抓重（或称臂力）工业机械手的抓重是指机械手的手臂所能抓取物件的最大分量，它是机械手次要参数之一。B.自在度机械机械手的自在度标志着工业机械手所具有的功能大小，自在度越大，机械手的动作越灵敏，顺应度越强，但是结构越复杂。普统统用机械手有5-6个自在度即可以满足运用的要求,公用机械手有1-2个自在度即可以满足运用的要求。机械手自在度及坐标方式，应该根据现场消费实践和工艺的要求而定。C.运动速度工业机械手的运动速度是指工业机械手在全程范围的均匀运转速度，它反映了机械手运用效率与消费程度。机械手的运动速度越高，则运用效率越高，消费程度越高；但是速度越高，机械手在运动过程中启动和制动的冲击和振动也比较大，对机械手定位精度的影响也越大。普通状况下，机械手的运动速度应根据消费的节拍，消费过