《工业机器人工装设计》结课报告.doc

《工业机器人工装设计》结课报告 根据课程特点与内容，课程期末考核采用结课报告的形式，包括知识任务与实践任务两部分。 一、知识任务（50分） 1.简述夹具的组成与各部分的功能。（5分） 答：夹具通常由定位元件、夹紧装置 、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成 功能： 定位元件：确定工件在夹具中的正确位置； 对刀引导元件：确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向； 分度装置：使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类； 夹具体：作为夹具底座等。 2.解释六点定位原理、完全定位与不完全定位、过定位与欠定位（5分） 六点定位原理：是指工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。 完全定位：工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为 完全定位。 不完全定位：在定位过程中，根据加工要求，没有必要限制工件的全部自由度，允许有一个或几个自由度不被限制的定位 过定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为 过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。各类钳加工和 机加工都会用到。 欠定位：按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为 欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。 3.简述夹紧机构的组成、常用的夹紧机构。（5分） 组成：接受原始作用力的机构、中间传力机构、夹紧元件 例：斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、铰链夹紧机构、定心、对中夹紧机构、联动夹紧机构 4.简述定位基准选择的原则。（5分） 答：分为粗基准选择原则（选择重要表面作为粗基准；选择不加工表面作为粗基准；选择加工余量最小的表面为粗基准；选择定位可靠、装夹方便、面积较大的表面为粗基准；粗基准在同一自由度方向上只能使用一次）和精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；工件装夹方便、重复定位精度高） 5.分析下图夹具的定位元件及其限制的自由度、夹具的工作过程。（6分） 定位元件：定位支撑板 限制自由度 3 V型块 限制自由度 2 工作过程：先将工件放在定位支撑板上，之后旋转手柄通过偏心轮来推动V型块直到将工件夹紧。 6.指出下图气动回路各元件的名称，分析回路工作过程。（6分） 1、真空发生器 2、直动减压阀 3、节流阀 4、三位三通电磁阀 5、过滤器 6、换向阀 7、吸盘 工作过程：当电磁阀工作在上位时，真空发生器产生真空，吸盘吸附物体；当电磁阀工作在中位时，吸盘保持吸附或不工作状态；当电磁阀工作在下位时，吸盘放气放下物体。 7.简述末端执行器的分类、设计和选用要求、特点、设计原则和不同末端执行器的应用场合。（8分） 分类：弧焊枪、搬运、涂胶、点焊等、只要应用领域不同机器人末端执行器（即：手爪）就不同。 设计要求：（1）无论是夹持式还是吸附式，机器人的末端执行器还需要有满足作业所需要的重复精度。 （2）应该尽可能的使机器人末端执行器的结构简单并且且紧凑，质量轻，以减轻手臂的负荷。专用较通用的机器人末端执行器结构较简单，但工作效率高，而且能够完成 各种作业，而对于“万能”末端执行器来说可能会带来结构较复杂，费用昂贵等缺点，因此提倡设计使用可快速更换的系列化的且通用化的专用机器人末端执行器。 不同末端执行器的应用场合： = 1 \* GB3 ①气吸式末端执行器 气吸式机器人末端执行器利用吸盘内产的负压产生的吸力来吸住并移动工件。吸盘就是用的软橡胶或者是塑料制成的皮碗中形成的负压来吸住工件。此种机器人末 端执行器适用于吸取大而薄、刚性差的金属或木质板材、纸张、玻璃和弧形壳体等作业零件。根据应用场合不同，末端执行器可以做成单吸盘、双吸盘、多吸盘或特 殊形状的吸盘。按形成负压的方法有以下几种方式： 1）挤压式吸盘 挤压排气式吸盘靠向下挤压力将吸盘中的空气全部排出，使其内部形成负压状态然后将工件吸住。有结构简单、重量轻、成本低等优点。但是吸力不大，多用于序曲尺寸不太大，薄而轻的工件。 2）气流负压式吸盘气流控制阀将来自气泵中的压缩空气自喷嘴喷入，形成高速射流，将吸盘内腔中的空气带走从而使腔内形成负压，然后吸盘吸住物体，如若作业现场有压缩空气 供应使用这种吸盘比较方便，且成本低。 3）真空泵排气式吸盘真空泵排气式吸盘利用电磁控制阀将真空泵与吸盘相联，当控