A. 設計自動化機械手要哪些條件
自動化專業行業就業領域相關聯的行業在藉助市場經濟的搞活和對外開放程度的加深,也獲得了飛速發展。民航、鐵路、金融、通信系統、稅務、海關等部門的自動化程度越來越高,科研院所、高科技公司也藉助強大的人才優勢,發展迅猛。未來隨著自動化技術應用領域的日益拓展,對這一專業人才的需求將會不斷增加,自動化專業的畢業生也將藉助這一技術的廣泛應用而在社會生活的各個領域、經濟發展的各個環節找到發揮自己專長的理想位置。
本專業畢業生有著廣闊的就業渠道,因為自動化技術的應用廣泛,其就業領域也五花八門。正因為如此,有些同學在擇業時容易產生「皇帝的女兒不愁嫁」的心理,認為自己的自動化專業緊俏,社會需求量大,工作單位可以隨自己挑。盡管學生就業實行的是「雙向」選擇的政策,你選用人單位,但用人單位也在選你。所以千萬不要表現出一種「老子天下第一」的神情,自我感覺很了不起,這樣只會引起用人單位的反感甚至最終不錄用你。謙虛、踏實、穩重是本專業畢業生在擇業時的第一選擇。根據近幾年畢業生就業的情況看,他們的工作都非常理想,收入狀況也頗為樂觀。
自動化專業一直以來是社會急需的人才。包括電氣自動化、鐵路、化工等諸多領域。
自動化工程師——從事自動化系統的維護、優化等工作;
自動化設計師——從事自動化系統的設計和開發;
軟體工程師——處理自動化系統中相關的軟體的設計和開發。
還可以從事教學和相關的研究工作。
就業方向
主要從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研製開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作。自動化就業面很廣泛,一般可以選擇自動化以及自動化儀表公司,如西門子,E+H,ABB等公司;可以選擇到化工廠、醫葯、食品製造等企業中進行生產過程的自動控制;可以選擇自動機器人方向的研究;可以向數據採集、挖掘,模式識別等方面發展;當然也可以深入高科技領域,比如航天航空器控制的研究製造等等。
國外現狀
國外自動化技術的發展趨勢是系統化、柔性化、集成化和智能化。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統製造等行業的技術水平和市場競爭力,它與光電子、計算機、信息技術的融合和創新,不斷創造和形成新的行業經濟增長點,同時不斷提供新的行業發展的管理戰略哲理。
如並行工程(CE)、敏捷製造(AM)等。數控技術於模塊化、網路化、多媒體和智能化;CAD/CAM系統面向產品的整個生命周期;自動控制內容發展到對產品質量的在線監測與控制,設備運行狀態的動態監測、診斷和事故處理、生產狀態的監控和設備之間的協調控制與連鎖保護,以及廠級管理決策與控制等;系統網路普遍以通用計算機網路為基礎;自動化控制產品正向著成套化、系列化、多品種方向發展;以自動控制技術、數據通信技術、圖象顯示技術為一體的綜合性系統裝置成為國外工業過程式控制制的主導產品,現場匯流排成為自動化控制技術發展的第一熱點;可編程式控制制器(PLC)與工業控制系統(DCS)的實現功能越來越接近,價格也逐步接近,國外自動控制與儀器儀表領域的前沿廠商已推出了類似PCS(Process Control System)的產品。
世界自動化產業發展勢頭迅猛。感測器技術、開放式工業過程自動化系統、現場匯流排技術等自動化技術已形成一定的產業規模,其中90年代感測器在美國、日本的市場總銷售額已超過100億美元。
涉及范圍
從深度來看——以工業生產為例,小到一個普通的設備電機,大到企業的整個加工、製造系統乃至企業的整個生產過程。
從廣度來看——涉及第二產業工業自動化、第一產業農業自動化、第三產業服務自動化(如辦公自動化、樓宇自動化、商務自動化、交通自動化等等),涉及的系統可有人造系統(如機器系統、交通系統、電力系統、軍事系統)和自然系統(如生命系統、生態系統),涉及的過程有生產過程、管理過程、決策過程等等。
B. 設計機械手(機器手)的結構要注意的問題
能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
機械手主要由手部和運動機構組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。一般專用機械手有2~3個自由度。
機械手的種類,按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手;按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。
機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置,如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。
參考資料:http://ke..com/view/81615.htm
C. 機械臂的設計要求有哪些
D. 機械手臂的設計要求
1、手臂應承載能力大、剛性好、自重輕
手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時動作的平穩性、運動的速度和定位精度。如剛性差則會引起手臂在垂直平面內的彎曲變形和水平面內側向扭轉變形,手臂就要產生振動,或動作時工件卡死無法工作。為此,手臂一般都採用剛性較好的導向桿來加大手臂的剛度,各支承、連接件的剛性也要有一定的要求,以保證能承受所需要的驅動力。
2、手臂的運動速度要適當,慣性要小
機械手的運動速度一般是根據產品的生產節拍要求來決定的,但不宜盲目追求高速度。
手臂由靜止狀態達到正常的運動速度為啟動,由常速減到停止不動為制動,速度的變化過程為速度特性曲線。
手臂自重輕,其啟動和停止的平穩性就好。
3、手臂動作要靈活
手臂的結構要緊湊小巧,才能做手臂運動輕快、靈活。在運動臂上加裝滾動軸承或採用滾珠導軌也能使手臂運動輕快、平穩。此外,對了懸臂式的機械手,還要考慮零件在手臂上布置,就是要計算手臂移動零件時的重量對回轉、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對手臂運動很不利,偏重力矩過大,會引起手臂的振動,在升降時還會發生一種沉頭現象,還會影響運動的靈活性,嚴重時手臂與立柱會卡死。所以在設計手臂時要盡量使手臂重心通過回轉中心,或離回轉中心要盡量接近,以減少偏力矩。對於雙臂同時操作的機械手,則應使兩臂的布置盡量對稱於中心,以達到平衡。
4、位置精度高
機械手要獲得較高的位置精度,除採用先進的控制方法外,在結構上還注意以下幾個問題:
(1)機械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精度。
(2)加設定位裝置和行程檢測機構。
(3)合理選擇機械手的坐標形式。直角坐標式機械手的位置精度較高,其結構和運動都比較簡單、誤差也小。而回轉運動產生的誤差是放大時的尺寸誤差,當轉角位置一定時,手臂伸出越長,其誤差越大;關節式機械手因其結構復雜,手端的定位由各部關節相互轉角來確定,其誤差是積累誤差,因而精度較差,其位置精度也更難保證。
5、通用性強,能適應多種作業;工藝性好,便於維修調整
以上這幾項要求,有時往往相互矛盾,剛性好、載重大,結構往往粗大、導向桿也多,增加手臂自重;轉動慣量增加,沖擊力就大,位置精度就低。因此,在設計手臂時,須根據機械手抓取重量、自由度數、工作范圍、運動速度及機械手的整體布局和工作條件等各種因素綜合考慮,以達到動作準確、可靠、靈活、結構緊湊、剛度大、自重小,從而保證一定的位置精度和適應快速動作。此外,對於熱加工的機械手,還要考慮熱輻射,手臂要較長,以遠離熱源,並須裝有冷卻裝置。對於粉塵作業的機械手還要添裝防塵設施。
E. 注塑機專用機械手的設計要點
機械手在注塑行業中應用的特別廣泛,機械手的連續操作功能解決了生產中人力的一大不足,同時也能更好的控制產品生產效率和質量,注塑機機械手在生產製作中設計的要點有哪些呢?
1,機械手要有適當的夾緊力:手部工作時,應具有適當夾緊力,以確保夾持穩定可靠,變形小且不損壞棒料的已加工表面。對於剛性較差的棒料夾緊力大小應該設計得可以調節,對於本機應考慮採用自鎖安全裝置。
2,機械手指有足夠的開閉范圍:工作時,一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手臂手指開閉范圍,可用開閉角和手指夾緊端長度表示。且與工件形狀、尺寸等因素有關。若環境許可,開閉范圍大些較好。
3,機械手結構力求簡單,重量輕,體積小:手臂處於腕部最前端,工作時運動狀態多變,其結構,重量和體積直接影響整個機械手的結構,抓重,定位精度,運動速度等性能。所以設計時需要求以上特點。
4,手指應有一定的強度和剛度。
5,其他方面的要求: 對於夾緊機械手,根據工件的形狀為圓形棒料,因此最常採用的是外卡式兩指鉗爪,夾緊方式用常閉式彈簧夾緊。松開時,用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單,製造方便。