数控车床换料机构设计开题报告(2)

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数控车床自动换料机构的总体设计，就是根据其主要用途、作业条件、使用场合及生产情况等，合理的选择和确定机型、各总成的结构型式、性能参数及整机尺寸等，并进行合理的布置。这些组成和部件相互依赖又相互制约，因此，数控车床自动上下料机构的性能不仅取决与每个部件的好坏，而更重要的是取决于各总成性能的相互协调。

合理设计机械换料臂机构，并考虑设计的实用性和应用场合；二维或三维造型软件的学习及应用，基于AutoCAD或NX软件完成整体机械臂换料臂机构二维或三维实体造型；在现有机械臂的基础上验证设计的合理性和实用性；根据原材料尺寸的不同调节机械臂输送结构使之能输送不同的原材料。

3.4机械手的选择

一、按使用范围分类

1.专用机械手。

其结构附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。其具有动作小~751%文*论'文"网www.751com.cn，工作对象单一，结构简单、适用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产。

2.通用机械手。

其具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。在规格性能范围内其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。其工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变化生产品种的中小批量自动化的生产。

二、按运动坐标型式分类

1.直角坐标式机械手。

臂部可以沿直角坐标轴X、Y、Z三个方向移动，亦即臂部可以前后伸缩、左右移动和上下升降。

2.圆柱坐标式机械手。

手臂可以沿直角坐标轴的X和Z方向移动，又可绕Z轴转动，亦即臂部可以前后伸缩、上下升降和左右转动。

3.球坐标式机械手。

臂部可以沿直角坐标轴X方向移动，还可以绕Y轴和Z轴转动，亦即手臂可以前后伸缩、上下摆动和左右转动。

4.多关节式机械手。

这种机械手的臂部可分为小臂和大臂。其小臂和大臂连接以及大臂和机体的连接以及大臂和机体的连接均为关节式连接，亦即小臂对大臂可绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右转动。

经过对本次设计所提供的门兴机械手、悬臂式机械手、内藏式机械手、双Y式机械手、加长式机械手的认真分析和总结，此次设计机械手选为内藏式机械手，此类机械手系专为小型圆盘类工件车床加工之取换料而设计之工件搬送设备，由于动作路径简单，操作简易且成本较低，相当适合应用于单纯之加工单元中。本机械手由一部安装于车床右侧之内藏式机械手搭配一部双轴补料机械手所组成，内藏式机械手双轴皆为伺服控制，因此定位精度、速度与稳定性均佳，且可藉教导作多点移动及取放之动作，兼具工件变化弹性及操作简易之优点，补料机械手之双轴亦为伺服控制，由于内藏式机械手架设于车床尾座外侧，路径较短且采直进式机构无其它动作浪费故换料时间相当快，当无需主轴定位时且不计自动门开闭时间仅需四点五秒即可完成，且占地面积小，单机作业时亦不致妨碍操作人员。

本内藏式机械手之组成包含移载轴、机械手夹爪组、传动单元及控制单元等部份，补料机械手之组成则包含移载轴、升降轴、夹爪、传动单元及控制单元等部份，传动单元由伺服马达、减速机、皮带轮、皮带组成，并以线性滑轨作为传动机构之导轨，内藏式机械手之Ｘ轴行程为 1300mm ，补料臂之Ａ轴行程为 650mm，Ｙ轴行程为 300mm ，内藏式机械手安装于车床右侧，补料机械手及供料台则安装于车床右侧，与车床搭配状态如下图所示：