镗铣加工中心换刀机械手部件设计【包含CAD图纸、PROE三维图纸、说明书、答辩稿】
外 文 翻 译班级: 毕业设计题目: 镗铣加工中心换刀机械手部件设计 原文 1: Beyond intelligent manufacturing: A new generation of flexible intelligent NC machine 译文 1: 超越智能制造:新一代柔性智能数控机 原文 2: Kinematic Synthesis of Industrial Robot Hand/Gripper A Creative Design Approach 译文 2: 工业机械手/夹具的运动综合一种创造性的设计方法 超越智能制造:新一代柔性智能数控机1 S. Mekid2 P. Pruschek3 J. Hernandez1 英国,曼彻斯特大学,航天和民用工程机械学院,曼彻斯特 m60 1qd2 德国,斯图加特大学,控制工程研究所机床制造单位3 西班牙 IDEKO 科技中心,Kalea 阿里加,2 20870 格伊巴 Gipuzkoa文章信息:文章历史:2006 年 11月 30日保存,2008 年 3月 3日形式修改,2008 年3月 4日被接受保存,2008 年 4月 29日网上可用。摘要:对于下一代机械加工中心的智能重构制造系统的新挑战已经提上议程。零缺陷的工件和准时化生产技术的目标是达到高质量、高性能的生产。可持续发展需要一个不仅包括柔性的智能制造还有产品和服务活动的整体的办法。可能机器架构等特点的新航线的理念的混合过程,过程检验与修复会很有特点和下一代智能机床中心相关的各种方面的挑战。2008爱思唯尔公司保留所有权利1引言复杂零件在批量生产中的零缺陷加工是一种高性能的表现,它成为对新一代智能机床的所必需的新挑战。提高机器,产品的精密度和准确度为一个应用范围广泛的从超精密到批量生产的的过程提供了更高的品质和更好的可靠性等大量好处。最近开发的超精密加工是在非常严苛的条件下达到纳米精度。机床工业是用来完成一系列要求的:例如电子商务,即时制造和最重要的零缺陷部件。这是通过集成新材料,设计理念,及控制机制来保障机床运行在高速精度低于5lm。然而对于灵活的和自主优化的及其的人类制造经验一体化的整合却广泛缺失。这可以通过加强现有的计算技术和整合现有的设计,自动化,机械加工、服务等人类知识为电子制造服务而实现。新一代智能机床将是一种可以实现对人类与机器智能,制造知识和先进的设计技术的动态融合的一种新型智能重构制造系统。这可能会导致低成本自主优化的一体机的出现。它将包括使用常规和先进的制造工艺来生产优质无差错的工件的高容错预测维修设施。加工过程监测与控制是一个核心概念,它创造了新一代的灵活的自主优化智能数控机。过程测量和信息的处理提供的专用传感器安装在机器上,来保证在自主决策的基础上在线正确地判断机器,零件,工具和加工工艺条件,从而增加机器的可靠性实现零缺陷,带来更高的生产率和效率。事实上,主要的传感与处理技术中的在文字上侧重于状态监测等战略部分(表面粗糙度,表面完整性和尺寸精度),工具状态监测(所谓 TCM磨损和破损检测),状态监测(颤振发生过程和碰撞检测)和机组成情况监测预测维修(旋转组件和部分受摩擦导轨)等。由于切削区的恶劣的环境,直接和在线测量通常是不可能,所以过去几十年主要的研究工作部分和工具监测一直侧重于间接测量技术(工艺状态),在切割过程中(即切削力和切削,振动,声发射,温度等等)进行特征测定,间接推断出部件和工具的条件。开放结构控制器中的数控内伺服信号提供的灵敏度正在进行研究,因为它们使发展监测和控制策略不需要在机器上安装额外的传感器。在相同的方式,以在线监测提供的数据为基础,随着集成过程控制策略应用于机床控制结构,数控机床将可以进行自主优化。加工过程的控制策略分为两大类,即自适应控制约束(ACC)和自适应控制优化(ACO)。在前者 ACC控制策略中,以提高工作效率和可重复性为目的,通过调节参数(即切削进给)的切削加工使过程变量(即切削力)保持恒定且处于控制之下。ACC 的战略的主要研究工作集中在切割力控制和颤振抑制。另一方面,后者的过程控制策略(ACO)要特别注意。可以发现这样的典型例子:提供这样的控制系统的主要功能是加工后的自优化工艺参数设置(即饲料,切削深度等),与安装时间最小化的目标,流程知识管理和流程优化,实现生产时间的灵活性。以监测的工艺性能和使用过程中的后处理测量所产生的部分质量为知识基础的过程模型是用来确定新的切削参数的优化组合,来保障自主优化。以同样的的方式,ACO 系统作为前面的步骤来优化,也适用于选择第一处理设置为新的零件的质量和过程的要求。因此,如果在机床控制架构中是要开发一个灵活的智能数控机床,以工艺知识为基础的模型是最重要的一个部分。除了根据工艺条件适应控制参数,控制参数也有是处理过程中最佳的(包括改变工件和工具的操作),而操作帐户通常花费50以上的整体工作时间来完成定位操作。在早期,优化参数的方法只集中在减少定位时间和进给轴的稳定时间只(如增益的位置控制回路增益和速度控制回路的复位时间)。随着越来越多的计算功率,优化所描述的方法现在可以被重新研究使用与更广泛的参数包括的参数是直接影响轴的振动的加速度和加加速度的限制设置。如果受控轴的特性是已知的由装置的振动行为,足够代编程轨迹可以得到进一步优化。输入整形的方法可以被用来设计轨迹不激发一个给定的系统的谐振频率。因此,建立时间和定位时间,可以进一步减少。通过自我学习,特别是关于参数的优化,所谓的机器学习方法的兴趣将推出过程监测和控制策略对智能为主要研究趋势制造系统。2 新一代数控机的特性预测新一代机器中心的特性预测如下:(一)整合:一体机工具能够执行一个平台上的传统和非传统进程。(二)双向数据流:一个双向的过程链统一的数据定义 CAD,CAM,CNC 和驱动系统之间的通信交换。 (三)过程控制回路:发展和 CNC一体化强大而可靠的实时战略过程中的工具,部分和过程状态监测和控制。(四)预测性维护:机器部件的负载情况依赖状态监测规范自力更生机操作的基础。这之后,将制定一个自我组织的预测性维护日程安排,自我和远程诊断功能的基础上,涵盖了短期和长期的问题。 (五)自治区优化:自配置自优化控制系统的自主生产开发的基础上,过程监控,特性和工艺知识的管理。为了便于这样的特性,实施以下项目是必要的:(a)要制定一个致力于电子制造的综合智能机中心。(b)研究和开发快速,稳定,僵硬的混合加工过程中可重新配置的机器准备未来工具机的新平台。(c)调查总误差补偿的实施和在原位检测设备。(d)为开发和生产新的方法和概念,自主制造,自我监督和自诊断/调整/治疗。(e)为开发和集成的实时过程控制器开放式数控系统和驱动系统架构,以机从一个轴控制系统,是根据对上线的加工过程控制自力更生系统信息提供强大的和可靠的传感技术,工具,零件和加工工艺条件监控。(f)制定和采用的可扩展性和知识为基础的 CAM系统,该系统能够识别复杂的功能,进行自学习过程中的监测提供的数据机控制回路的基础上,自主部分品质,机器生产力和流程效率的要求,确定最佳工具/套。继 e制造方法,在第二步骤中,CAM 系统能够下分享自优化过程联网的计算机之间的知识得到发展。机床制造商为了实现这些目标,需要一个跨学科的方法,其中包括控制制造商,研究机构和潜在的最终用户。这样的发展将实现数在未来的突破,例如(一)无延迟暨零停机时间的生产:我们所提出的制造方法使用电子服务的基础上提供数据加工的过程,传感器信号和人的经验,被集成在零延迟时间的系统,使机器的接近零停机时间和生产,以满足用户具有零延迟时间的要求。 (二)自力更生的生产机器将能够运行广泛的自治。 (三)优化生产:自我配置和自我优化,将消除生产错误的局限性,过程中的测量设备。3 灵活的智能机器的概念在图2,作者提出了一种新的综合性的概念,新一代的机床中心。基于所述学到的知识和提取的特征,实现自我控制,控制系统的性能将延长制造更好的成本效益,高品质,容错和更灵活的系统的目标与过程能力。新的智能控制系统开发和集成其开放式架构控制器作为 OpenCNC?或基于 OSACA-CNC的。为了允许一个自动化的无差错生产停机时间接零,开放接口,学习能力,自我调整和自我调节机制,以及先进的基于模型的预测仪器一定要实现这些层。质量检验工作的原位环境条件考虑。这是第一次,可能是自愈的概念与网上维护。3.1加工过程监控与控制的工业要求把重点放在未来的需求方面,刚刚在时间的生产和零缺陷组件,以及不断提高的质量和过程效率。自动化水平加工过程监测和控制系统的这些要求。然而,考虑到有越来越多的需要生产小批量在市场上,在这样的自动化系统的灵活性缺乏是主要的缺点处理。事实上,灵活的监控系统需要根据市场的实际需求,因此,在不同切削条件下可靠的过程诊断是必要的。如今,共享一个共同的问题的常规方法零件和刀具状态监测的监测方法是不断变化的切削条件下的可靠性缺乏因此限制了这样的自动化系统的灵活性作为这个问题的特性例的工艺条件基于的工具状态监测(TCM),工艺条件的影响不仅在刀具状态的变化,但通过切削条件下,它也直接影响。此外,在不同的切削条件下,不同的磨损机制可以激活在工具上,每一个具有其特定的过程和部件条件的影响。因此,当设置新的切削条件下的过程监控系统,需要以前的试验过程中的信号数据库检索。这些都是结合在一起的必要的过程知识与熟练的操作人员,以解释的变化过程中的行为(即力,振动等)和设置适合的检测限。此外,灵活的过程监控设备往往需要额外的传感器,可以失败,并导致不可预见的停机时间。其结果是,当高灵活性监测系统是必需的,通常在工业开关关闭,并进行后处理直接测量,在加工零件的质量缺乏相应的可靠性。处理这样的问题,基于模型的过程监控和传感器融合方法指出,由于替代方案,以获得可靠的工艺条件诊断,明确的研究在过去的几年努力的加工工艺如转动2224,磨4,25,26,铣床27。另一方面,有关的加工过程优化的人类制造经验整合广泛缺失。当灵活的及时制造需要的时候,减少时间的设置又是批判的。如今,设置时间主要基于在熟练的操作流程知识,是缺乏系统的管理,检索,关键知识的共享和优化。此外,鉴定过程的知识和发展自治区流程优化模型所需的建立时间将大幅减少。工业机械手/夹具的运动合成一种创造性的设计方法Jay Lee美国邮政服务,先进技术办公室,475 S . W . L 广场,2140室,20260-8120华盛顿直流,美国本研究的目的是综合工业机器手的机制。调查的自由度,复杂性和结构(图)将提交。因此,可以产生一个运动表结构的机器手机制。利用这个参考表的优势如下:识别的运动结构的机械手标准化机制。阿特拉斯图(结构)可以用来枚举新的机械手机制。导致根据分离的结构和功能来创造或发明新机器手机构。本文将提出一个创意设计的方法设计工业机械手/夹具机制。这项研究工作是作者在哥伦比亚大学时进行的。关键词:运动学,夹钳,机械手机制。1引言机械手手爪是大多数的机器人应用中所必需的组成部分。市场研究预计在装配和材料处理中将有超过60%的机器人应用。设计的机器人夹持机制总是成为关键因素的项目。通常,在运动学优化结构(结构)设计的早期阶段只花很少时间一个程序设计。时间压力有时候迫使工程师去重复那些在在过去有类似应用的拓扑结构,而不是去创造更好的设计。陈提出来一个关于工业机械手夹持器的完整的调查机制。厄尔德曼等人建议技术性的合成基于图像理论和专家系统。作者已经就创建机械手(爪)机制数据库做了广泛的工作。本文将提出一个在设计工业机械手/夹具机制的创意设计方法。本文还会介绍运动结构的机械手/夹具的发展2工业机械手/夹具机制的概述(1)一般来说,夹钳可以按照分类分为:机械手指的类型:根据手指数目在一个夹具,我们有:2指型3指型多指型根据安装在机械手手腕上的手掌数量,我们有:单爪双爪多爪(指数型)根据配置部分,我们有:线性运动手爪(平行)角运动手爪根据运动结构,我们有:连接杆式齿轮齿条式凸轮式螺旋式绳索滑轮式(2)真空磁型:这类包括三个装有吸盘或电磁铁(3)特殊机械手和夹钳:这种类型包括充气手指,取纸夹具由于大多数工业机械手/夹具机制属于机械手指,所以在本文中,我们将探讨这一类。2.1运动合成的机械手(夹具)机制机制的基础上的分离结构功能是由伊登斯坦因创造的。在一个基本上系统的,公正的方式作为自由度功能的机制上,运动结构可以列举自然的动作和一个参数所代表的复杂机制。这样每个结构就可以画下草图,并且根据功能要求来评价该机制。这样可以评估潜在的可接受机制,并且深入到最后设计实现。 毕业设计(论文)开题报告班 级 姓 名 课题名称 镗铣加工中心换刀机械手部件设计目 录1 选题的背景与意义1.1 国内外研究现状和发展趋势1.11 机械手简介1.12 机械手的分类1.2 换刀机械手研究意义2 研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1 基本内容2.2 拟解决的主要问题3 研究思路方案、可行性分析及预期成果3.1 研究思路方案3.2 可行性分析3.3 预期研究成果4 研究工作计划成绩:答 辩意 见 答辩组长签名:年 月 日系主任审核意见签名:年 月 日镗铣加工中心换刀机械手部件设计1 选题的背景与意义机械制造业是一个国家最基础的行业,为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要 指标之一。在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下:一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。二、以改善劳动条件,避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。1.1 国内外研究现状和发展趋势1.11 机械手简介人类在面对对人体健康有害的各种射线、高温和低压、高压和低压,进行深水考察,以及操作有毒性的和爆炸性的物质时,都必须利用各种远距离操作设备。远距离操作设备与普通设备的主要区别,在于能够通过适当的生物屏蔽把操作人员与危险源隔开进行操作。作为这种屏蔽的有各种防护屏、屏蔽箱、热室和其它箱室的壁,有时亦可采用加大距离的办法。 机械手就是这样一种远距离操作设备 1。机械手是由操作人员或程序装置远距离操纵的一种装置。它包括供模仿人手的移动和关节动作功能用的操作机构。机械手通常是由安装在危险区内的从动臂、安装在危险区外的主动臂和穿墙(防护屏)的连接臂组成。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用自动换刀装置是数控加工中心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置, 主要由刀库、机械手和驱动装置几部分组成。1.1.2 机械手的分类目前,机械手尚无通用的分类方法。它们可按不同的特点分,例如,根据从动臂对于主动臂动作的模仿程度,主动臂上力的再现,用途,从动臂与主动臂的连接形式,操作方法,外形等分类。实践中所采用的机械手可分为四类:1)剑式机械手;2)机械传动和密封磁力机械传动机械手;3)电动机械传动、液压和气动机械手;4)特殊机械手 1。第一类机械手一般不能完全模仿操作人员的手关节的动作。但是,由于其结构简单、价格便宜,因而获得广泛应用,是通用的机械手。第二类机械手能完全模仿操作人员的手关节的动作(有七个和七个以上的动作)。它比第一类机械手较为复杂。由于其操作方便、价格不太高,所以也得了广泛应用。磁力机械传动机械手比机械传动机械手略微复杂,而且昂贵,但能保证箱室的完全密封。第三类机械手比第二类机械手更加复杂而且昂贵。这类机械手的某些类型得了广泛应用,尤其是用于操作间与箱室之间要求高度密封,进行远距离操作和主动臂作用于从动臂的力按比例反射操作的地方。这一类的非模拟机械手有杠杆或控制装置和普通(非随动的)电传动装置,简化了结构,降低了价格。第四类机械手装有控制装置,这类机械手的抓举能力很大,可用于完成预先给定的工序。其中换刀机械手也有各种分类:单臂单爪回转式机械手机械手摆动的轴线与刀具主轴平行,机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀,换刀具的所花费的时间长,用于刀库换刀位置的刀座的轴线相平行的场合。如图 1 所示:图 1 单臂单爪回转式机械手单臂双爪回转式机械手图 2 单臂双爪回转式机械手这种机械手的手臂上有两个卡爪,两个卡爪有所分工,一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务,另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务,其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短,如图 2 所示。这种机械手的两臂各有一个卡爪,可同时抓取刀库及主轴上的刀具,在回转之后有同时将刀具归回刀库及装入主轴,是目前加工中心机床上最为常用的一种形式,换刀时间要比前两种都短,如图 3 所示。图 3 双臂回转式机械手这种机械手在有的设计中还采用了可伸缩的臂如图 4 所示:图 4 双臂回转式机械手这种机械手相当与两个单臂单爪机械手,相互配合起来进行自动换刀。其中一个机械手执行拔旧刀归回刀库,另一个机械手执行从刀库取新刀插入机床上,如图 5 所示。图 5 双机械手双臂往复交叉式机械手图 6 双臂往复交叉式机械手1.1.3 工业机械手研究趋势目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面,无论数量,品质还是性能方面都不能完全满足工业发展的需要。在国内主要是逐步扩大应用范围,重点发展铸造、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件,在应用专业机械手的同时,相应的发展通用机械手。在自动换刀装置的研究上还要解决一些关键技术问题:如优良运动曲线选择、机构运行可靠性、换刀复合凸轮的设计,凸轮的精密加工等。此外,国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,做相应的变更。如位置发生少许偏差时,即能更正并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉。目前,已经取得一定成绩。1.2 换刀机械手研究意义随着科学与技术的发展, 机械手的应用领域也不断扩大。目前, 机械手不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中。如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。机械手广泛应用于各行各业。而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。换刀机械手的结构设计和研究是数控加工中心研究的基础。因此,对具有理想结构和传动方式的换刀机械手进行抓取机理、操作理论、运动学和动力学、控制理论、信息集成等方面的研究是最有效也是最有意义的。2 研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1 基本内容本次毕业设计中主要完成的内容包括:(1)镗铣加工中心换刀机械手结构设计分析换刀机械手的工作原理,机械手模型建立及运动分析,进行原理性换刀机械手的方案设计。(2)镗铣换刀机械手三维 CAD 建模、装配机械手各关节部分的具体结构设计,利用 Pro/Engineer 软件建立三维模型,进行装配分析,进一步改进结构设计。(3)镗铣换刀机械手的关键部位的强度校核计算对机械手几个主要的零件进行强度校核计算,对尺寸结构等参数进行调整设计。2.2 拟解决的主要问题通过设计实现使机械可以顺利的抓取多种尺寸的待加工件,并实现待加工件的换向,完成待加工件的加工要求。减小手的体积、质量和功耗。因为过大的体积将影响外观,而且有可能会妨碍到加工机床的运作; 过重的手部和过大的功耗将加重臂部的负担,加速零件的磨损, 加重电源负担。手部自由度数目、驱动类型、传动方式、关节机构、所用材料以及运动特性等对手的体积、质量和功耗均有较大影响。根据物体质量、尺寸和表面性质, 手在抓取时应该采用不同抓取力, 即手的抓取力应具有一定的可控性。3 研究思路方案、可行性分析及预期成果本设计论文拟采用理论分析与三维建模与仿真实验的方法,在已有的基础上,通过三维 Pro/E 环境完成镗铣加工中心换刀机械手的设计仿真。3.1 研究思路方案具体思路方案包含以下两个方面:3.1.1 目前已有的换刀机械手原理分析:如图 7 所示整个机械手主要由: 行程开关, 挡环,齿轮, 连接盘, 销子, 传动盘, 升降液压缸, 滑轴, 齿条,转位液压缸, 机械手组成。其工作原理为: 上、下两个液压缸分别驱动两组齿轮齿条实现机械手的旋转运动; 为了保证上下两个旋转运动互不干扰, 中间采用一根滑轴上固接一个传动盘的结构, 传动盘与齿轮通过销来传递运动, 机械手换刀动作到位与否则是通过行程开关来检测, 外加档块进行限位, 从而实现机械手的自动换刀功能。图 8 为该换刀机械手的结构示意图, 其换刀过程如下:(1)刀套转 90b: 换刀之前, 刀库 2 转动将待换刀具 5 送到换刀位置, 之后把带有刀具 5 的刀套 4 向下翻转 90b, 使得刀具轴线与主轴轴线平行。(2)机械手转 90b:两手分别抓住刀库和主轴 3 上的刀柄。(3)刀具松开: 刀具的自动夹紧机构松开刀具。(4)机械手拔刀: 机械手臂下降, 同时拔出两把刀具。(5)机械手转 180b:使主轴刀具与刀库刀具交换位置。(6)机械手插刀: 机械手上升, 分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中。(7)刀具夹紧: 刀具插入主轴的锥孔后, 刀具的自动夹紧机构夹紧刀具。(8)机械手松刀: 机械顺时针转 90b, 回到原始位置。(9)刀套向上翻转 90b:刀套带着刀具向上翻转 90b,为下一次选刀做准备。 2图 7 机械手结构图图 8 机械手的换刀示意图3.1.2 基于 Pro/ E 设计平台的三维 CAD 设计目前,随着计算机辅助技术的不断发展,三维造型软件功能不断完善,传统的二维设计正逐渐被三维实体设计所代替。Pro /Engineer 是美国 PTC 公司于 1988 年开发的参数化设计系统,是一套由设计至生产的机械自动化的三维实体模型(3DS)设计软件,它不仅具有 CAD 的强大功能,同时还具有 CAE 和 CAM 的功能,广泛应用于工业设计、机械设计、模具设计、机构分析、有限元分析、加工制造及关系数据库管理等领域。而且能同时支持针对同一产品进行同步设计,具有单一数据库、全相关性、以特征为基础的参数式模型和尺寸参数化等优点。运用 Pro/ E 三维设计平台,通过对特征工具的操作,避免高级语言的复杂编程,所开发设计出来的三指三关节的欠驱动三指手,便于研究人员通过对界面特征工具的操作,生成欠驱动三指手实体模型,甚至输出所需要的工程图及相关分析数据。这样既可辅助研究人员完成其设计构思、减轻劳动强度、提高效率和精度、改善视觉的立体效果,并可有效地缩短研制周期,提高设计制造的成功率;也为后续的 3D 运动学仿真分析奠定了基础。3.2 可行性分析换刀机械手的广泛应用给数控加工中心的发展提供了强大的技术支持,使加工步骤简化,加工时长大幅缩减,并适应多种加工任务。经过几年的研究与发展,在换刀机械手结构学、运动学建摸、分析与设计方法方面已取得了一定的研究成果 2-7,在机床加工、铸造、热处理等领域已有重要的应用。在已有的研究工作基础上,本设计论文进行镗铣加工中心换刀机械手设计与仿真,在基本原理上是可行的。本设计的工作主要涉及力学、机械原理和机械设计等方面的知识,以及Pro/ E 设计工具,本人已学习了这些相关课程,并取得了较好的成绩,掌握了本设计所需的基本知识。指导老师及其课题组在换刀机械手的相关研究方面具有很多成功的经验,本设计的研究方法思路经过深思熟虑,切实可行,能够确保毕业设计的顺利完成并取得预期的研究成果。3.3 预期研究成果设计出结构可靠的新型镗铣加工中心换刀机械手,完成三维建模。通过仿真分析,保证设计能较好的满足设计要求。 研究工作计划起止时间 内容2012.12.152013.01.07 调研、信息汇总,文献查阅分析2013.01.72013.01.13 外文翻译、文献综述、开题报告,并熟悉理论力学、机械原理 等相关知识2013.01.142013.01.14 提交开题报告、文献综述及外文翻译20013.01.152013.01.15 开题答辩20013.01.162013.02.15 镗铣加工中心换刀机械手整体方案设计20013.02.162013.03.01 机械手结构设计及零部件设计20013.03.22013.04.1 三维 CAD 建模、装配20013.04.22013.04.15 三维运动学分析仿真20013.04.162013.05.01 结构改进设计及毕业论文撰写20013.5.2 完成并提交毕业论文,整理材料准备答辩待定 论文答辩参考文献1 李剑玲,贺炜,丁毅,王宁侠.一种换刀机械手卡爪夹紧机构的设计J.组合机床与自动化加工技术,2003,(10):48.2 张祺,侯力,刘松等.加工中心换刀机械手控制系统研究J.组合机床与自动化加工技术,2010,(8):42.3 马浩源.浅谈工业机械手J.商情,2011,(12):154.4 牟世维.双主轴双刀库立式加工中心机床设计.甘肃科技.2007,(12):35.5 杜祖钧,贾争现.滚子齿形凸轮循环图的设计与分析J. 西北轻工业学院学报. 2002,(5)6 谢政. 加工中心换刀机械手的研究D. 湘潭大学. 2008,05.15.7 夏粉玲,贺炜. 凸轮式立卧两用换刀机械手的研究J. 机械科学与技术, 2004, 23(3):320. 8 许可诚,顾寄南,王富良. 换刀机械手控制系统的设计与研究J. 机械设计与制造, 2011,第 8 期:158.9 宋超,杨代华,罗志建. 小型立-卧自动转换式加工中心机械装置的研制J. 煤矿机械, 2007, 第 28 卷(10):106.10 钱济国. 回转型机械手手指的设计及夹持误差分析J.设计与研究. 2003,第 4 期:22.11 孟兆明. 一种新型机械手尺寸的最优化设计J. 青岛化工学院学报. 2000, 21(3):246.12 郑俊,许明恒,高宏力,单俊峰.PCB钻床自动换刀机械手换刀部分的设计分析J,现代机械,2008,第1期:6.13 S. Mekid a,*, P. Pruschek b, J. Hernandez c, Beyond intelligent manufacturing: A new generationof flexible intelligent NC machinesJ, Mechanism andMachine Theory,2009(44):466-476.14 Lee J,Kinematic Synethsis of Industrial Robot Hand/Gripper-A Creative Design ApproachJ,End Effect,1988(4):257-263.镗铣加工中心换刀机械手部件设计,答辩人:洪之奇 指导老师:李志刚 2013年1月16日,选题的背景与意义,换刀机械手的分类,换刀机械手发展现状与趋势,研究的基本内容与拟解决的主要问题,选题的背景与意义,机械制造业是一个国家最基础的行业,为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要指标之一。在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下: 一、以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 二、以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。,换刀机械手的分类,1.单臂单爪回转式机械手 2.单臂双爪回转式机械手 3.双臂回转式机械手 4.双臂回转式机械手(2) 5.双机械手 6.双臂往复交叉式机械手,单臂单爪回转式机械手,机械手摆动的轴线与刀具主轴平行,机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀,换刀具的所花费的时间长,用于刀库换刀位置的刀座的轴线相平行的场合。如图(1)所示:,图1,单臂双爪回转式机械手,这种机械手的手臂上有两个卡爪,两个卡爪有所分工,一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务,另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务,其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短,如图(2) 所示。,图2,双臂回转式机械手,这种机械手的两臂各有一个卡爪,可同时抓取刀库及主轴上的刀具,在回转之后有同时将刀具归回刀库及装入主轴,是目前加工中心机床上最为常用的一种形式,换刀时间要比前两种都短,如图(3)。,图3,双臂回转式机械手(2),这种机械手在有的设计中还采用了可伸缩的臂如图(4)所示:,图4,双机械手,这种机械手相当与两个单臂单爪机械手,相互配合起来进行自动换刀。其中一个机械手执行拔旧刀归回刀库,另一个机械手执行从刀库取新刀插入机床上,如图(5)所示。,图5,双臂往复交叉式机械手,图6,换刀机械手发展现状与趋势,目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面,无论数量,品质还是性能方面都不能完全满足工业发展的需要。在国内主要是逐步扩大应用范围,重点发展铸造、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件,在应用专业机械手的同时,相应的发展通用机械手。在自动换刀装置的研究上还要解决一些关键技术问题:如优良运动曲线选择、机构运行可靠性、换刀复合凸轮的设计,凸轮的精密加工等。 此外,国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,做相应的变更。如位置发生少许偏差时,即能更正并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉。目前,已经取得一定成绩。,研究的基本内容与拟解决的主要问题,一、基本内容本次毕业设计中主要完成的内容包括:1)镗铣加工中心换刀机械手结构设计分析换刀机械手的工作原理,机械手模型建立及运动分析,进行原理性换刀机械手的方案设计。2)镗铣换刀机械手三维CAD建模、装配机械手各关节部分的具体结构设计,利用Pro/Engineer软件建立三维模型,进行装配分析,进一步改进结构设计。3)镗铣换刀机械手的关键部位的强度校核计算对机械手几个主要的零件进行强度校核计算,对尺寸结构等参数进行调整设计。,二、拟解决的主要问题通过设计实现加工中心数控机床快速准确地换刀,完成各种工件的加工要求,减小机械手的体积、质量和功耗。因为过大的体积将影响外观,而且有可能会妨碍到加工机床的运作; 过重的手部和过大的功耗将加重臂部的负担,加速零件的磨损, 加重电源负担。手部自由度数目、驱动类型、传动方式、关节机构、所用材料以及运动特性等对手的体积、质量和功耗均有较大影响。根据物体质量、尺寸和表面性质, 手在抓取时应该采用不同抓取力, 即手的抓取力应具有一定的可控性。,谢谢观看!, 本科毕业设计(论文)文献综述报告班 级 姓 名 课题名称 镗铣加工中心换刀机械手部件设计文献综述目 录1 前言2 机械手工作原理及换刀过程3 国外机械手发展历史及研究成果4 国内机械手发展历史及研究成果4.1 加工中心发展现状4.2 凸轮式立卧两用机械手的研究4.3 刀机械手控制系统的研究4.4 小型立-卧自动转换式加工中心机械装置的研制5 总结参考文献(报告全文附后)指导教师审批意见签名:年 月 日镗铣加工中心换刀机械手部件设计1 前言机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。在机械加工中,大部分零件都要进行多种工序加工。在一般数控机床的整个加工过程中,真正用于切削的时间只占整个工作时间的 30%左右,其余的大部分时间都花在安装、调整刀具、装卸、搬运零件和检查加工精度等辅助工作上。自动换刀装置是数控加工中心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置。为充分发挥机床的作用,数控中心均配有自动换刀装置 1。2 机械手工作原理及换刀过程如图 1 所示整个机械手主要由: 行程开关, 挡环, 齿轮, 连接盘, 销子, 传动盘, 升降液压缸, 滑轴, 齿条,转位液压缸, 机械手组成。其工作原理为: 上、下两个液压缸分别驱动两组齿轮齿条实现机械手的旋转运动; 为了保证上下两个旋转运动互不干扰, 中间采用一根滑轴上固接一个传动盘的结构, 传动盘与齿轮通过销来传递运动, 机械手换刀动作到位与否则是通过行程开关来检测, 外加档块进行限位, 从而实现机械手的自动换刀功能。图 2 为该换刀机械手的结构示意图, 其换刀过程如下:( 1)刀套转 90b: 换刀之前, 刀库 2 转动将待换刀具 5 送到换刀位置, 之后把带有刀具 5 的刀套 4 向下翻转 90b, 使得刀具轴线与主轴轴线平行。( 2)机械手转 90b:两手分别抓住刀库和主轴 3 上的刀柄。( 3)刀具松开: 刀具的自动夹紧机构松开刀具。( 4)机械手拔刀: 机械手臂下降, 同时拔出两把刀具。( 5)机械手转 180b:使主轴刀具与刀库刀具交换位置。( 6)机械手插刀: 机械手上升, 分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中。( 7)刀具夹紧: 刀具插入主轴的锥孔后, 刀具的自动夹紧机构夹紧刀具。( 8)机械手松刀: 机械顺时针转 90b, 回到原始位置。( 9)刀套向上翻转 90b:刀套带着刀具向上翻转 90b,为下一次选刀做准备 2。图 1 机械手结构图图 2 机械手的换刀示意图3 国外机械手发展历史及研究成果机械手首先是从美国开始研制的。1958 年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是:机体上安装一个回转长臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教形的。1962 年,美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为 Unimate(即万能自动)。运动系统仿照坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动;控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,专门生产工业机械手。1962 年美国机械制造公司也实验成功一种叫 Vewrsatran 机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。1978 年美国 Unimate 公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制一种UnimateVicarm 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于1 毫米。联邦德国机械制造业是从 1970 年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。联邦德国 l(IIKa 公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。前苏联自六十年代开始发展应用机械手,至 1977 年底,其中一半是国产,一半是进口。目前,工业机械手大部分还属于第一代,主要依靠工人进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,使机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作过程中的任务。他与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性制造系统 FMS 和柔性制造单元 FMC 中的重要一环 3。4 国内机械手发展历史及研究成果4.1 加工中心发展现状近年来随着汽车等行业的快速发展, 对现代制造技术设备提出了更高的要求, 在这些行业的生产线上大量的普通机床和专用机床被数控机床取代,其零件的加工精度加工效率也在不断的提高. 由于加工中心类数控机床具有计算机控制, 刀具自动交换, 各座标轴可跟随计算机作点位, 连续运动, 工件一次装夹可完成钻孔, 攻螺纹, 镗孔, 铣平面, 三座标插补铣圆, 铣螺旋线等多种工序的加工的功能, 因此也越来越广泛的应用于这些领域。加工中心又称数控自动换刀镗铣床, 分立式和卧式两种, 立式加工中心应用于较复杂的曲形零件, 小型箱体类零件. 卧式加工中心应用于较复杂的大型曲形零件 , 箱体类零件. 立式加工中心相对于卧式加工中心结构简单制造容易一些, 近年来得到了广泛的应用。立式加工中心为适应市场提高效率、缩短单工件的加工节拍时间的要求, 又在单主轴的基础上发展了双主轴立式加工中心。其结构形式有两种, 一种是双Z 轴双主轴箱方式, 其功能是可以同时进行两个不同或相同的工序的加工, 但其结构要求在立柱上设置两个 Z 轴的导轨及相应的设施, 对数控系统也有较高的要求, 并且在普通立式加工中心上无法通过改进的方式来实现。另一种是单Z 轴单主轴箱双主轴方式, 其功能是可以同时进行两个相同的工序的加工, 并且可以在普通立式加工中心的基础上进行改进设计 4。近 30 年来,台湾机床行业迅速崛起,特别是机床功能部件的开发得到高度重视。以德士、谭子、首轮、吉埔等公司为核心骨干,台湾已成为刀库和凸轮式 ATC 的专业化生产基地,不仅满足了台湾机床行业自身的需求,而且走向了欧美市场,近年来大举进入中国大陆市场,而且占有较大的市场份额。随着世界制造中心向中国的转移,国内机床行业正蓬勃发展,机床制造水平逐步提高,数控机床已成为机床生产厂家的主流产品,近年来每年举办的数控机床展览会充分展示我国数控装备制造成果。同时,对加工中心功能部件的研究也引起了部分科研机构和机床生产厂的高度重视,目前,国内致力于自动换刀机械手研制的单位有:北京机床研究所、大连组合机床研究所、北京发那科机电有限公司(由北京机床研究所与日本 FANUC 公司于 1992 年共同组建的合资公司)、北京第一机床厂、齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司、宁夏小巨人机床有限公司(宁夏共享集团与日本山崎马扎克公司合资)、株洲金航凸轮精机有限公司等。但国产换刀机械手相比国外产品,在换刀精度、换刀速度和工作的可靠性等方面还存在有较大的差距,迄今为止,国产数控机床所配备的自动换刀机械手主要依赖进口,进口地相对集中在台湾 5。 与国外成熟的技术相比,我国在自动换刀装置的研究上还存在一些关键技术问题需要解决:如优良运动曲线选择、机构运行可靠性、换刀复合凸轮的设计,凸轮的精密加工等。为缩短差距,国内生产厂家和科研单位正加强自动换刀装置的研制合作。2008 年 1 月,呼和浩特众环(集团)有限公司与清华大学就“数控机床功能部件关键技术研究”项目正式签署了“数控换刀机构空间凸轮设计制造技术研究” 协议和技术开发合同书,旨在通过双方合作,解决自动换刀装置在国产化过程中的关键技术难题 6。4.2 凸轮式立卧两用机械手的研究陕西工业职业技术学院的夏粉玲和贺炜对凸轮式立卧两用换刀机械手的研究。五面体加工中心的最大特点是主轴箱可进行立卧转换。如果使用立式或者卧式换刀机械手, 在加工过程中, 主轴箱就要不断地进行立式和卧式的转换, 将会产生重复定位所带来的误差,使加工精度大大降低。为此, 提出了立卧两用换刀机械手的研究。换刀机械手的驱动方式有凸轮式、液压式、齿轮式和连杆式。而液压式换刀机械手的缺点是换刀速度慢、安装和调试较为困难、易泄漏等。与液压式换刀机械手相比, 凸轮式换刀机械手的优点是换刀速度快、可靠性高、安装调试较容易等。因此, 它正在逐步取代液压式等类型自动换刀机械手的主导地位。目前, 发达国家数控加工中心的自动换刀机械手主要采用凸轮式, 我国加工中心技术起步较晚, 对自动换刀机械手研究的也较少。迄今为止, 我国基本上还未生产该种产品, 我国制造的加工中心上配置的自动换刀机械手大多都是进口的, 价格相当昂贵。为了更进一步提高数控加工中心的加工速度及其利用率, 有必要对凸轮式立卧两用自动换刀机械手进行研究, 以填补我国在此项研究中的空白。在制定了立卧两用换刀机械手结构方案后, 其主要部件) ) ) 凸轮机构的研究与设计是主要的技术难点之一。由于凸轮机构必须使机械手完成在刀库中插刀、拔刀的过程。机械手插刀、拔刀整个过程的运动轨迹为正方形( 如图 1 所示 B-C-D-E) , 因此凸轮机构的设计计算难度大, 其主要问题是如何提高凸轮机构的运动平稳性。利用一个凸轮驱动一个从动件, 要使机械手完成插刀、拔刀的整个过程, 是无法实现的。采用两个凸轮分别驱动两个从动件实现两个方向的运动很容易, 但是其结构复杂。而利用一个凸轮的轮廓曲线, 驱动两个从动件分别实现两个方向的运动既可简化结构又使造价降低。因此, 采用双从动件凸轮机构。两个从动件的运动规律应该相同, 不同的是存在一个时间差。凸轮的轮廓形状取决于从动件的运动规律, 在设计凸轮轮廓曲线之前, 应首先根据工作要求确定从动件的运动规律, 其次要考虑由于加速度突变所引起的冲击, 从而保证从动件运动的平稳性 7。图 3 立卧两用换刀机械手方案4.3 刀机械手控制系统的研究江苏大学的许可诚,顾寄南和王富良对换刀机械手的控制系统的研究。换刀机械手及刀库的三维模型,如图 4 所示。当 PLC 上电后机械手和刀盘自动回零点,同时等待数控机床的装刀或者换刀指令。当数控机床发出装刀或者换刀指令时,刀盘转动使得所需的刀具位于换刀位置,机械手转至换刀位置通过伸缩臂气缸的伸出将刀具取出,然后机械手再转至装刀位置通过伸缩臂气缸的缩回将刀具装在数控机床上。待刀具装上机床后,机械手转至防干涉位置,摆动臂气缸缩回后机械手转到零点位置,等待机床加工完成后的卸刀信号。当机床发出卸刀信号,机械手转至防干涉位置,摆动臂气缸伸出,机械手转到装刀位置将刀卡住,通过伸缩臂气缸的伸出将刀具卸下来,接着机械手转至换刀位置通过伸缩臂的缩回将刀具放回刀库,最后机械手回到零点位置完成一次动作过程(取刀装刀卸刀),如此循环。图 4 机械手及刀库三维模型图硬件设计:系统选用的是西门子公司的 S7-200 系列的 PLC,CPU 型号为226DC/DC/DC,具有 24 个数字量输入点和 16 个数字量输出点,能够很好的满足数控机床对于换刀的要求,控制灵活,扩展性好,也能较好的和数控机床进行实时通信。PLC 是整个控制系统的核心部分。控制系统的主要任务是:接收上位机(数控机床)给出的换刀信号,采集和处理机械手运动过程的传感器信号,控制步进电机和气缸来实现换刀机械手的各个动作。控制系统主要由主电源回路,PLC,步进电机模块,传感器等构成。软件设计:系统有两种工作模式:手动模式和自动模式。在手动模式下,用户可以通过控制面板上的按钮,使换刀机械手按照自己的要求来完成各项动作过程。而在自动模式下,由于 PLC 中已经烧入了一系列的完整的程序,换刀机械手将根据采集到的传感器信号和上位机给出的信号自动完成用户事先要求的动作。PLC 程序设计采用模块化程序设计思想,由主程序、手动子程序、自动子程序、初始化子程序和中断子程序构成。程序的难点在于初始化子程序中采用 PTO 驱动步进电机的程序、各端口的初始化,以及主程序中对于各中间继电器相关触点的定义。通过对整个系统的分析,对 PLC 的输入、输出端口进行分配,制定了相关的 I/O 分配表,如表 1 所示 8。表 1 I/O 端口分配表4.4 小型立-卧自动转换式加工中心机械装置的研制中国地质大学的宋超,杨代华和罗志建在期刊中系统地讨论和分析了一种小型立- 卧自动转换式加工中心机械装置的研制过程 ,包括系统的总体方案设计、主要技术参数、主要部件设计。立卧自动转换式加工中心的研制成功,能够有效地解决目前机械加工中多次装夹而造成加工精度低的难题。图 5 为小型立- 卧式加工中心总体结构布局图 9。图 5 小型立-卧式加工中心总体结构布局示意图4.5 回转型机械手手指的设计中国矿业大学的钱济国对回转型机械手手指的设计及加持误差分析中介绍了机械手手指形心位置与加持工件尺寸变化之间的关系。分析了夹持误差的影响因素,阐述了根据夹持精度和工件尺寸的变化范围设计计算手指几何尺寸的基本方法,并给出了设计相关的条件。钱济国得出结论:机械手手指形心位置与工件尺寸变化之间的关系满足双曲线工程。手指加持误差大小与手指几何尺寸以及工件尺寸变化范围所对应的曲线区段有关。手指尺寸的设计不仅要满足加持精度,还应考虑夹持中手指结构 10。5 总结 如上所述,发达国家的机械手起步较早也较先进,尤其是美国和日本,并且正在加紧研制二代和三代的机械手。目前,国外工业机械手大部分还属于第一代,主要依靠工人进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。与国外成熟的技术相比,我国在自动换刀装置的研究上还存在一些关键技术难题需要解决。为缩短差距,国内生产厂家和科研单位正加强自动换刀装置的研制合作。比如:2008 年 1 月,呼和浩特众环(集团)有限公司与清华大学就 “数控机床功能部件关键技术研究” 项目正式签署了“数控换刀机构空间凸轮设计制造技术研究” 协议和技术开发合同书,旨在通过双方合作,解决自动换刀装置在国产化过程中的关键技术难题。参考文献1 李剑玲,贺炜,丁毅,王宁侠.一种换刀机械手卡爪夹紧机构的设计J.组合机床与自动化加工技术,2003,(10):48.2 张祺,侯力,刘松等.加工中心换刀机械手控制系统研究J.组合机床与自动化加工技术,2010,(8):42.3 马浩源.浅谈工业机械手J.商情,2011,(12):154.4 牟世维.双主轴双刀库立式加工中心机床设计.甘肃科技.2007,(12):35.5 杜祖钧,贾争现.滚子齿形凸轮循环图的设计与分析J. 西北轻工业学院学报. 2002,(5)6 谢政. 加工中心换刀机械手的研究D. 湘潭大学. 2008,05.15.7 夏粉玲,贺炜. 凸轮式立卧两用换刀机械手的研究J. 机械科学与技术, 2004, 23(3):320. 8 许可诚,顾寄南,王富良. 换刀机械手控制系统的设计与研究J. 机械设计与制造, 2011,第 8 期:158.9 宋超,杨代华,罗志建. 小型立-卧自动转换式加工中心机械装置的研制J. 煤矿机械, 2007, 第 28 卷(10):106.10 钱济国. 回转型机械手手指的设计及夹持误差分析J.设计与研究. 2003,第 4 期:22.11 孟兆明. 一种新型机械手尺寸的最优化设计J. 青岛化工学院学报. 2000, 21(3):246.12 郑俊,许明恒,高宏力,单俊峰.PCB钻床自动换刀机械手换刀部分的设计分析J,现代机械,2008,第1期:6.13 S. Mekid a,*, P. Pruschek b, J. Hernandez c, Beyond intelligent manufacturing: A new generationof flexible intelligent NC machinesJ, Mechanism andMachine Theory,2009(44):466-476.14 Lee J,Kinematic Synethsis of Industrial Robot Hand/Gripper-A Creative Design ApproachJ,End Effect,1988(4):257-263.
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