搬运机械（通用12篇）
搬运机械 篇1
1 引言
随着光伏产业的兴起,国内光伏玻璃机械设备随之应运而生,机械手做为搬运、传送设备在行业上得到了广泛应用。机械手作为一种自动化装备,在生产线上下料作业中可以替代人完成繁重劳动,实现生产的自动化[1]。CANopen总线做现场总线,它能有效地支持分布式控制和实时控制,因其具有极高总线利用率、传输距离可达10km、传输速率高达lMbit/s、具有完善的错误检测机制、采用多重访问冲突仲裁机制的帧传输方式等优点,而在汽车行业、船舶运输、机械控制等领域得到广泛应用[2]。传统机械手利用脉冲和模拟量控制,它限制了系统的多轴扩展能力,同时它对小型可编程控制器的点数提出了更高的要求。而采用CANopen通讯方式,则是解决此问题的最佳方法,它传输速率高,具有良好的同步性,硬件成本低,在行业内具有很高的性价比。文章首先给出了设计验证过的设备实体,其次对机械手的相关硬件、软件等给出了相关的分析及设计流程图,对设计中的设计要点进行了简要的解析,最后把设计与调试中常见问题给出了具体的详尽的解决方案,这对于开发利用以CANopen通讯方式的伺服控制系统具有现实的指导意义。
2 机械手的结构及功能
在光伏玻璃生产过程中,机械手,在行业上又称“上下片机”是生产线上自动化设备的一部分,它担负从装载好的玻璃架上将光伏玻璃原片一片片放置在引片台上,进入下一个工序磨边机。应用后机械实物图如下所示:
该机械手主要有水平移动、竖直移动、旋转运动、真空吸盘机械手和固定安装架组成。水平、竖直向分别由一个伺服电机通过齿轮和齿条驱动,旋转方向由一个大齿轮和一个小齿轮啮合驱动,旋转方向上,带有6个真空吸盘,实现对玻璃原片取片。本体采用钢结构牢固固定于地面,旋转机构采用铝合金型材,并可实现吸盘位置的调节,以满足生产不同品种要求的需要。
3 基于CANopen的网络组成
C AN o p e n是一种架构在控制局域网路(C o n t r o l Area Networ k,CAN)上的高层通讯协定,包括通讯子协定及设备子协定常在嵌入式系统中使用,是工业控制常用到的一种现场总线。同时也CANopen是一个开放的、标准化的高层协议,支持各种CAN设备的互用性、互换性,在各个工业控制系统中得到了广泛的应用[3]。CANopen协议对CAN总线上传输的数据进行了分类,每个传输的数据都是某一特定的对象,实现面向对象的程序设计。CANopen对每一类传输对象都有规范的格式,从而实现了应用层结构上的统一。CNAopen协议定义了4类数据传输对象:网络管理对象(NMT)、服务数据对象(SDO)、过程数据对象(PDO)和特殊功能对象。通过此四类对象的操作,可实现对相关设备的控制。本文给出的上片机机械手的CANopen系统的组态如下:
TM238LFDC24DT可编程控制器集成CANopen接口做为主站,地址为1,水平方向、竖直方向、及旋转方向和变频器的CANopen地址分别为2、3、4、5,通讯速率为500Kbs/s。系统整体采用施耐德产品自身带有集成CANopen接口LXM23AU07M3X、LXM23AU04M3X、ATV312H075N4的设备,无需增加其它CANopen硬件投入,使系统综合成本较其它方式大大降低,节省接线及部分控制继电器。伺服控制器及电机功率分别为0.75KW、0.40KW和变频器功率0.75KW。
4 机械手系统硬件组成
本系统以CANopen为控制通讯总线,要求被控设备本身集成CANopen接口或者增加接口模块。可编程控制器选用施耐德M238系列TM238LFDC24DT,触摸屏选用威纶6070HI2,驱动器和伺服电机选用施耐德针对亚洲国家开发的LXM23A系统的LXM23AU07M3X和BCH08020A及BCH08020F。人机对话选用触摸屏做上位机与PLC进行控制,实现通讯指令的发出和状态指令的接受及参数的修改。机械手系统主要有以下几个部分组成,由触摸屏和PLC组成的控制操作部分、检测部分、执行部分、显示和报警部分。上位机、下位机、执行部分和检测部分分别采用了触摸屏、PLC、驱动系统、和传感系统[4]。PLC从输入模块接受传送器采集开关量信号[5],通过串口与触摸屏实时通讯,由它以主站方式对从站的伺服和变频器发送控制指令及向从站查询伺服状态及变频状态。其结构图如图3所示。
其中,X、Y、R分别标记为水平、竖直及旋转方向。
5 CANOPEN总线实现伺服控制的方法
此系统中伺服和变频为I/O设备,节点间通讯支持CANopen通讯子协议(CiA DS.301)[6]和I/0模块的设备子协议(CiA DSP-401)[7]。TM238LFDC24DT作为主节点,通过NMT报文检查从节点的当前状态并负责其状态转换;从节点处于准备状态时,主节点向其发送SDO配置对象字典;主节点通过PDO控制DO节点的输出,采集DI节点的信息[8];时响应交换数据PDO,周期性地在上位机与驱动器之间传输,传输的数据一般为速度、位置等的控制字或者状态字[9],SDO为直接数据交换模式,传输的数据为一般运动模式(点到点、速度、寻原点等)[10]。
在第一次取片时需要首先定位玻璃片的位置,然后以此位置为基础依次进行步进取片,要求动作平滑,片间无摩擦。同时每次要求克服玻璃旋转架的5度的倾斜度。实现方法为,在CANopen模式下,利用位置模式+速度模式,利用超声波开关检测玻璃的位置,模糊检测玻璃位置,对首片进行定位,对下一片时,在首片定位基础上进行计算。竖直和旋转方向上利用位置模式进行控制,实现机械手的抓取和放置。在可编程控制器里,编写了位置控制模式功能块DSP402_ProfilePosition(FB)、速度控制DSP402_ProfileVelocity(FB)及原点复位能块DSP402_Homing(FB)等实现对伺服驱动器的控制。
6 控制系统程序设计
6.1 触摸屏程序设计
在自动生产线中,对过程的控制和监视一般由上位机完成,上位机可以是触摸屏、工业控制计算机等。触摸屏程序设计包括画面设计和变量的连接,型号为6070HI2,通讯采用MODBUS的通讯方式,它负责处理监控和显示各伺服控制器及PLC的工作状态,同时通过PLC的CANopen主站对机械手进行各从站进行轮询。通过在触摸屏里建立组态变量和PLC的CANopen的参数映射,创建相应的报警和响应事件,在触摸屏上可实现事件报警的触发和伺服参数的修改。
6.2 PLC程序设计
6.2.1 PLC的I/O分配
根据系统功能要求和伺服控制在CANopen模式下位置与速度模式下I/O要求,P LC的I/O分配如下表所示。
6.2.2 系统原点、预定位及PDO地址映射
系统设计需要CANopen方式下对周期性交换的各轴PDO数据进行地址映射,这里给出程序结构及X轴对应的PDO映射关系如图4。
机械手在使用前,各轴须定义自己的机械及电气零点,各轴经过外部开关信号连接每个轴的两个超程。在CANopen模式下,寻原点的模式有34种模式,根据设备安装情况,这里选用模式1,即超程开关担负首次找原点的功能。首次定位时,对速度切换和精度要求较高,图5为原点回归及预定位时,LEXIUM 23 CT软件示波器的截图:
6.2.3 控制程序设计
238使用SOMACHINE自动化平台,它可以在单一环境中开发、配置和试运行整个机器,可以对4个硬件平台进行配置和组态,即PLC控制器、HMI控制器、运动控制器、传动控制器。本机械手程序设计采用了模块化的程序设计思想[6]。由于要通过CANopen总线对伺服参数进行多次读写,本程序全部采用ST语言进行书定。机械手对每个轴都在一个独立的了程序中完成,主程序只负责调用各个了程序及初始化工作,程序结构代码清晰,易于维护,可读性强,方便调试。其程序结构如下图所示:
主程序如下:
7 调试方法及常见问题解决
通过PC机,将触摸屏编辑界面和PLC程序下载到触摸屏和可编程控制器中,同时对伺服控制器进行通讯参数设定。这里在P1-01参数设置为000B,即CANopen模式。对其它伺服I/O根据使用开关类型进行相应设定,同时设定P3-19为3,确使实际位置适时更新,程序中对伺服轴实际位置多次调用。
伺服控制器在正常使用前,需要利用LEXIUM 23C T对伺服进行自动增益调整,以使它平稳运行及计算实际的负载惯量。
此外对超声波开关要进行玻璃位置检测设定和对真空检测开关真空压力值进行设定,其中真空开关工作模式选择COMPARE比较方式,输出选择OUT1,输出类型选择PNP类型。
常见问题:
◇伺服控制器报警AL011,此故障为编码器错误。一般除编码器断线故障外,系统接地不良,干扰可使编码器接受信号异常。此故障要求对控制柜内电机引线屏蔽且严格接地。
◇伺服控制器AL401报警。此故障除手册给出故障处理外,伺服控制器一个或几个出现参数丢失后,模式为非CANopen模式时,此故障出现在不固定伺服控制器上。检查并重新传送参数后,可以解决此问题。
◇伺服控制器AL002报警,报警为过电压。除检查实际输入电压外,还要对伺服的制动电阻进行检查一般为制动电阻断开或者是未投入使用。在负载较重时,制动能量无法及时消耗,也会造成直流母线电压升高,引起此报警。
8 结束语
本文以CANopen现场总线方式设计了一种光伏玻璃原片用机械手,它以触摸屏和施耐德SOMACHINE平台为基础,组成了一个可实现定位和速度控制精确的伺服控制系统。提出了一种基于CANopen总线方式的伺服控制方法,并依据CANopen总线对伺服运行参数读写的方法,编制了位置、速度、原点、手机等功能块,实现了光伏玻璃生产过程中的搬运自动化。经调试和安彩高科实际1 4台机器的实际运用,证明此机械手运行稳定、可靠、成本低、操作方便简单,能满足各种规格玻璃原片的上下片要求。同时,CANo p en总线避开了小型P L C脉冲输出量少,扩展能力差等缺点,为后续生产线的改进和优化、增加设备等留下了广阔的空间,优化的结构和简化的电气控制系统,使系统开发成本大大降低,增强了机械手在搬运行业的竞争力。
参考文献
[1]刘莉,李世伟,宋现春等.精密滚珠丝杠螺旋线误差动态测量方法的研究[J].组合机床与自动化加工技术,2007,(5):5 9-6 6.
[2]张捍东,徐龙,岑豫皖.CANopen协议及在ARM控制多电机驱动器系统中的应用与设计[J].自动化与仪器仪表,20l1,(2):40.
[3]BOTERENBROOD H.CNAopen High-level Pro-tocol for CANbus.NIKHEF[M].Amsterdam,2003.
[4]李光伟,刘铨权,许阳钊等.基于PLC和触摸屏的DVD盒自动化生产线设计[J].机械与电子,2009,(5):71-74.
[5]丛明,刘冬,杜宇等.PLC伺服控制在太阳能电池组件搬运机械手中的应用[J].组合机床与自动化加工技术,2011,(9):67.
[6]CiA DS-301.CANopen Application Layer and Com-munication Profile[S].
[7]CiA DSP-401.CANopen Device Profile for GeneticI/0 Modules[S].
[8]曹庆年,赵博,孟开元.CANopen协议在工业控制网络中的应用[J].西安石油大学学报(自然科学版),2009,(4):75.
[9]李幼涵.伺服运动控制系统的结构及应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
[10]丛明,刘冬,杜宇等.PCANOPEN总线在多轴伺服系统中的应用[J].机电工程,2008,(1):69.
搬运机械 篇2
《机械知识》并非机械地讲授知识-论《机械知识》的课程教学
<机械知识>课程涉及面较广、内容分散,在教学过程中,老师不能照本宣科、机械地讲授书本知识,而必须精通有关机械方面的知识,把握好教材的知识点,讲究教学方法和教学艺术,才能讲好这门课.
作 者：付冬嫣 作者单位：广东省佛山市三水区技工学校,广东,佛山,528100刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(7)分类号：G71关键词：《机械知识》 课程教学 方法
水田全程机械化机械 篇3
【关键词】 水田 机械化 配置
1.垦区水田生产特点
1.1经营体制 垦区水田生产的经营体制是土地采用租赁经营,经营方式是“四到户,两自理”,种植户独立经营。
1.2生产规模和土地条件 由于垦区人少地多,分户经营规模相对较大,地块规整、面积较大,适合机械作业。
1.3生产技术 黑龙江垦区水田生产属于寒地水稻种植,是水稻生产积温临界地区,采用的是旱育稀植技术,生产技术应用有高台做床,钢骨架大棚旱育苗,机械整地,机械插秧,生产期分段施肥,水稻恒温催芽,机械收获等。
1.4 现有机械状况
1.4.1动力机械 12马力手扶拖拉机占一定比重,是现有水田生产的主要机械,主要用于水整地和运输作业; 25～80马力轮式拖拉机承担基础整地、水整地、运输和收获作业,是水田生产的主力军。其中25～35马力拖拉机数量所占比重较大,在基础整地作业上表现为功率不足,作业质量差。
1.4.2整地机械 有平翻犁、旋耕机、动力圆盘旋耕犁、搅浆灭茬机、平地板。平翻犁、动力圆盘旋转犁适于不同作业条件,在水田翻地中占绝对比重;旋耕机适用于低茬收割地块的基础整地;平地板承担水整地作业;搅浆平地机能适应各类收获作业的水整地,可实现高留茬还田和原茬水整地。
1.4.3收获机械 水田主要有200马力以上的全喂入式收割机,收割机收获质量好,效率高,但是数量相对较少;100马力以下全喂入收割机占水田收获机绝大比重,另外还有少量的半喂入联合收割机。
2.垦区水田生产对机械的要求
2.1水田基础整地对机具的要求
垦区基础整地方式主要以翻旋为主。随着水稻种植年限的增加,逐年的平翻作业形成了坚实犁底层,加之现有动力机械功率较小,耕层逐年变浅,制约了水稻产量的提高。水田生产急需要解决的是茎秆还田,培肥地力问题,随着水稻收获逐渐走向机械化,茎秆还田已经得到解决。但是由于水稻产量高,茎秆量大,加上收获机械功率小,只有高茬收获才是降低收获损失的最佳办法,却给基础整地带来一定的困难。大量茎秆留在地表,水整地不易整平,插秧时秧苗插在容易茎秆上造成死苗和飘苗,因此要求水整地机具具有灭茬功能。
2.2插秧对机具的要求
垦区水田插秧方式是以机械插秧为主,人工插秧将逐步被淘汰,主要是由于人工插秧易引起的保苗不足,插秧深度不标准,影响水稻产量。
2.3 水田收获作业对收获机械的要求
2.3.1水稻茎秆量大,成熟后籽粒、茎秆脱水难,适合直收时间短。安全水分收获一般都是在枯霜期后3～5天,随着气候变暖,垦区枯霜期的年份很少而且逐年延后,一般年份在10月15日,而垦区初雪在10月20日,这就给水稻安全收获提出了一个更高的要求。
2.3.2水稻产量高,粮食数量大,晒场面积不足,水稻成熟就收获容易出现捂粮、烂粮,惟一的解决办法是采取分段收获。水稻分段收获是在水田刚起步阶段的主要收获方式,主要采取人工割晒、机械割晒、人工打捆、码垛、脱谷。随着大马力收获机械的逐渐引入,这种收获方式已被淘汰,虽然大马力收获机械能够满足拾禾作业,但是适合的割晒作业机具较少。主要是由于水稻种植行距宽,而且植株矮,顺着插秧方向割晒容易造成塌铺;另外水稻茎秆水分大,收获季节正直秋季,气温低,阳光不足,茎秆不易脱水。因此,如何放铺既能有利于机械拾禾又能在短时间内脱水,这是个关键问题。
2.3.3水稻效益高,种植分散,生产规模较旱田种植规模小的多,随着农户收入的不断增加,资金的不断积累,种植户渴望以户为单位的配套机具,给统一作业带来较大难度。
3.机具配置建议
3.1动力机械 要选择40马力以上的四轮驱动拖拉机。
3.2整地机械 选择平翻犁、旋耕深松机、深松机、动力圆盘耙、搅浆灭茬整地机。
3.3插秧机 选择8行插秧机。
3.4收获机 重点选择大马力全喂入式的联合收割机(80马力以上),既能实现茎秆还田,又能满足水稻分段收获;半喂入式收割机应占少量比重,用来满足收获种子的要求;小型橡胶履带联合收割机占有一定比例,满足以家庭为单位的收获方式。
机械美学与古典机械 篇4
相对于19世纪末、20世纪初被称为“第一次机械时代”的钢铁机械风格, 20世纪末的机械建筑倾向或可称作为是“第二次机械时代”。这个世纪末的机械建筑与上个世纪末在机械的形式与表达内涵上, 有许多的异同与分歧点, 但其理论基础却更丰富与复杂。“第一次机械时代”主要是强调阳刚的钢铁意象与巨兽般庞大的机械力量, 呈现出一种构造单纯、材料忠实、庞大有力的机械美感;这些机械建筑没有光滑晶亮的金属表皮, 反倒显露出锈黑且头角峥嵘的机械结构体, 在机械钢材表皮上则是布满一颗颗的铆钉。在电影“海底两万里”中可以看见这种19世纪末、20世纪初机械时期所想象的潜水造型, 电影中那艘骨架显露、峥嵘可怖又满身柳钉的“鹦鹉螺旋”潜水艇, 正是表达了一个世纪之前人类所崇敬赞美的机械美学观。
二、机械对观念的影响
在美国五大湖区, 早年因为船运交通的便利, 成为发展重工业最好的地方。沿湖岸几个城市, 例如芝加哥、底特律、特里多、克里夫兰等城市, 都有极庞大的工业基础, 二次大战期间, 这些地区成为盟军制造车辆、飞机的兵工厂, 火车的运送量在这时也达到巅峰。但在战后, 这些地区因为航运的式微, 加上日本汽车的倾销, 都市便慢慢走下坡, 从此不再繁华, 却留下许多充满古典机械美学的文明遗产, 也使得新一代的建筑设计者可以在其中寻宝, 获得设计灵感。事实上, 的确有许多美国的新建造师们开始到这些老旧的工业都市去寻找古老庞大的机械, 并拍摄许多照片, 希望这些巨兽般的大型机械, 可以为新世纪的建筑带来启示。这些属于古典机械时期风格的钢铁机械建筑, 给予建筑师们的启示以及对建筑观念的思考, 主要表现于四方面:
1. 机械的废墟感
这些庞大的古典机械不像高科技的机械般, 终日闪亮晶光、一尘不染, 反而呈现出一种混乱、颓败的废墟感。而对于世纪末的建造师而言, 在这个混乱的社会中, 旧社会的道德感以及价值观已被摧毁, 传统的历史次序以及单一的建筑形式已无法解释这个分裂的世界。废墟般繁杂却带着内在次序力量的古典机械, 似乎能反映出这个混乱与毁灭的世界, 而成为世纪末反映人类文化表现的建筑风格。
2. 机械的周期性
机械虽然有其可变性与各种运动方式, 但它却有其内在的规律性与周期性, 罗伯·麦克卡特在其《逃离旋转门》一文中曾指出, 最能代表机械性格的事物, 一个是修道院, 另一个是时钟, 因为它们都蕴含了机械周而复始且准确无误的严谨规律性格。
其实机械、人体与大自然三者是息息相关的, 大自然从来不是一成不变的;但在充满变幻中, 却有其规律性与韵律感, 例如每天的日出到日落, 潮汐的起起伏伏, 以及人体血液输送的压缩与放松, 都显示了上帝创造大自然时所放入的次序感与规律性, 而人类生活在其中, 也早已成为这种规律的一部分。如果想要找个模式来表达这种规律, 机器的动态表现可能是最好的思考对象。勒·柯布西耶在提出“建筑是居住的机器”这句名言时, 早已体会在机器中的规律性格, 因此他认为建筑的机能与本质应该有机器般的和谐与统一的次序性。
火车的机械建筑随着时刻表运作, 也表达出这种规律的性格。沿着铁路与建筑的机械壳仓建筑, 配合着火车周期性的移动, 操作着壳物的装载、储存以及卸货;克里夫兰市中河谷的巨型火车升降铁桥也以火车时刻表为准, 按着固定时间上下移动铁桥。世纪末的新建造师们也曾以火车为建筑形态, 按着固定时程, 在一定的轨道上, 做周期性的水平移动, 这种取自古典机械中的奇妙构想, 或将使未来的都市幻化成一个活泼动态的机械建筑城市。
3. 机械的可拆解性
机械是由许多零件组构而成, 这些零件具有随时可以拆解、维修以及替换零件的特性。水泥厂与矿场火车装卸站建筑, 也具有机械的可拆卸性质。以水泥厂为例, 水泥厂与预拌混凝土车在某个特定时间内成为一个整体, 预拌混凝土车进入预拌厂机器下, 承装水泥, 然后离去, 在固定周期内回来, 填装, 再离去。基本上预拌混凝土车可以说是整个水泥厂机械建筑的可拆解、活动的部分;而铁路矿场装卸站建筑也具有与货运火车结合或分离的不同可能性, 当火车与矿场建筑结合时, 矿场便由建筑输向货柜火车, 等到满载后, 火车便与矿场建筑脱离分开;建筑物若具备可拆解活动的部分, 则对于多变的环境与社会文化将有更大的应变能力。
4. 动态的建筑观
建造师们在充满古典机械美的废墟中, 替建筑提出了一连串前所未有的质疑:我们的建筑是不是只能立定根基, 就固定原地, 再也不能移动?是不是只能有固定的形态, 建造后便永远不能改变?建筑可不可以是活动的?是不是可以随时间、气候, 改变建筑的形态与地点?建筑是不是可以成为一只活动的机械兽, 而不是一块死寂的墓碑?
现代的建筑形态几乎不可能使建筑因地形、气候、文化、光线、光源、构造, 以及人类使用等经常改变而变化, 若要真正反映出这些变化, 建筑必须有能力可以活动、调整、变化, 甚至操作改变建筑的元素, 而机械正好具备了这些条件。
在老旧工业都市里的古典重型机械中, 最具动态感的要算是火车工业中的吊具、桥梁等建筑。在芝加哥美国火车公司机车头保养修复站中的巨型火车铁桥———宾夕凡尼亚铁路大桥, 为了利于运河中游艇的出入, 整座桥梁以两岸的铁塔为凭依, 做垂直式的升降, 桥梁上方监控人员的小屋, 随着铁桥做垂直的上下运动。这栋古典机械建筑同时反映了火车交通以及船只流通的不同改变因子, 呈现出一种对环境反映极为敏锐的动态建筑模式。火车调度站中另一座巨型抬臂式火车桥梁, 庞大令人畏惧的钢铁形体后方, 有两个巨大如建筑物般的混凝土块体, 用来平衡铁桥的起降, 这类庞大的机械很容易使人在联想上将机械与建筑画上等号, 但以机械的动态来解释建筑物动态的可能性, 大概是现代主义大师勒·柯布西耶当年说“建筑是居住的机器”时所想象不到的。
三、结语
古典机械对建筑形式及机械美学观念的影响是长足的, 也衍生了其他领域对建筑形式的思考。上世纪60年代英国的图案学派便发想了“行走的都市”与“插座式”建筑等动态建筑概念, 而日本代谢论者则以珊瑚等生物为灵感, 产生如生物般会增加繁衍、减少死亡的建筑形态。古典机械对建筑形式的影响不是一时的, 基于古典机械形式下的机械美学观念, 也随着时间的荏苒、社会的变迁而渐进发展。希望更多的有识之士倾注对机械美学及建筑形式的思考。
摘要：机械美学对建筑设计风格有着强有力的影响, 20世纪末的建筑形式就已明显地传达出强烈机械性格倾向。存在于生活中的古典机械, 给予建筑师们的启示以及对既存的建筑观念所带来的颠覆性思考, 是值得深思的。古典机械也对机械美学观念发展有长远的研究意义。
关键词：机械美学,古典,机械,建筑形式
参考文献
[1]李清志.机械建筑——机械美学与建筑形式[M].台北:创兴出版社, 1998.
[2]王兴彬.浅析机械美学[J].教育观察, 2011 (6) .
[3]王兴彬, 杨林.机械美学原则对建筑的影响[J].科技展望, 2016 (7) .
[4]王兴彬.机械美学与建筑的关系溯源[J].理论前沿, 2014 (2) .
搬运机械 篇5
UDC 621.71∶744机 械 制 图.4:621.824轴 测 图GB 4458.3-84Mechanical drawings代替GB 128-74Axonometric drawings本标准规定了绘制轴测图的基本方法，
机械制图标准-机械制图--轴测图
工程机械领跑机械制造业 篇6
机械制造大行业中的其它子行业中，造船业具有估值吸引力，但仍在深度调整；冶金采矿设备业的下游固定资产投资低位徘徊，需求疲软；重型机械尤其是港口重型设备仍处在谷底，需要贸易出口进一步回暖的拉动。
基建、房地产拉动
进入下半年，工程机械下游行业的固定资产投资增速开始高于全国城镇固定资产投资增速。8月份工程机械下游行业固定资产投资增长45.38％，明显高于全国38.99％的实际增速。
数据显示，今年6月份全国房地产新开工面积增速达到12.08％，改变了去年7月份以来持续负增长的局面。8月份，全国房地产市场新开工面积达到8127万平方米，同比增长24.30％，创出2008年以来的新高。
今年国家计划的18个重点铁路项目，到目前只有3个正式开工，剩下的项目将在四季度立项和开工建设。铁路、公路和基础建设大项目进行立项前的各项审批，一般需要大半年时间。所以，今年国家计划的大型基建项目大部分将在四季度开工。房地产新开工面积也很乐观，这对工程机械形成了巨大需求。
国家推行的各项经济刺激计划在不断深化，银行放出贷款的实际使用将更多的流向实业投资领域。房地产投资、基础设施建设投资是固定资产投资的主要组成部分。而带动工程机械需求的下游行业中，房地产占比接近6成，其它还包括交通运输、建筑、公共设施、矿山等行业。
最近，海通证券、银河证券等机构的研究报告纷纷表示，国内固定资产投资的高增长，在今年四季度和明年上半年将形成对工程机械产品强有力的需求增长，工程机械行业进入持续的复苏阶段。
季节性复苏
固定资产投资施工项目计划总投资额和新开工项目计划总投资额，是与工程机械关联度很高的两个先行指标，这两项指标的高速增长是目前工程机械快速复苏的直接原因。
银河证券提供的数据显示，最近3年固定资产投资施工项目计划总投资额在2～3月份最高，之后不断回落，一直到11～12月份开始回升。而新开工项目计划总投资额在3～4月、6～7月、11～12月份保持较高数值。
再看工程机械各类产品的产销量，2007年和2008年整体上也呈现两头高的格局，即在3～4月份达到全年的峰值，之后回落，11～12月份开始抬头。
今年的形势则更为乐观。主要产品挖掘机、汽车起重机、混凝土机械，从二季度开始恢复增长，龙头公司收入和利润也都实现正增长，7月行业继续延续增长势头，呈淡季不淡特征。
进入8月份，工程机械各类产品销量的同比和环比数据，均呈现不同幅度的增长态势，其中挖掘机行业最为突出，整体销量同比增长了52％。
与房地产新开工面积相匹配，混凝土机械1～7月份累计产量也同比增长了30.64％。销量上，8月份三一、中联两家公司的混凝土泵车旺销，同比增长超过了60％。
由于2008年三季度后工程机械销量陡峭下降，可以预见今年下半年的销售形势肯定好于去年，同比将有较大增长。整个行业仍将淡季不淡，呈现持续复苏的好势头。
从国际市场看，美国、日本等国家的工程机械新订单持续增加，而国内同行企业参与国际竞争较早，有可能成为下一个大规模走出国门的行业。
从工程机械上市公司股价的走势看。今年1～2月份、6月中旬至7月中旬，重点企业都走出了上涨行情，其它时间则震荡整理，这与行业的景气度关联很大。据此估计，在进入相对旺季的四季度，股价再次抬升的可能性比较大。
可以看出，固定资产投资额、行业产销量以及行业上市公司股价波动之间存在着微妙的相关性。这对关注工程机械行业的投资者来说，具有一定的参考价值。
重点公司受青睐
工程机械的不同产品在技术含量、市场结构、成长空间等方面有着明显的差异，挖掘机、混凝土机械、起重机等细分子行业的上市公司，受到众多券商机构的重点关注。
重点公司中，中联重科具有明显的综合估值优势。产品结构较好，混凝土机械和起重机都位居行业第二的位置。近年来该公司在产品多元化以及国际市场竞争中取得突破，为业务的持续增长注入动力。
三一重工的市场营销和经营管理方面在同行业中具有优势，提高了公司的市场开拓能力和经营效率。该公司收购集团挖掘机资产的事项可能在2009年底前完成，所收购资产的成长性和盈利能力突出，将成为公司未来2年的又一重要利润增长点。
除以上两家龙头企业外，徐工科技、柳工、山推股份、厦工股份等上市公司，也受到机构的推崇。
银河证券认为，工程机械行业中成长性和盈利能力较好的公司，可给予25-30倍市盈率。目前，工程机械重点上市企业2009年市盈率为20-25倍左右，低于合理估值水平。基于此，银河、中投、国信、海通等机构给予工程机械行业推荐、看好或谨慎推荐等较高的投资评级。
搬运机械 篇7
机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程是机械类、近机械类专业学生必修的技术基础课, 在教学计划中起着承前启后的作用, 是学生学习后续专业课程的基础。三门课程不仅具有较强的理论性, 同时具有较强的实践性和应用性, 在培养机械类、近机械类工程技术人才中, 具有增强学生机械理论基础, 培养学生实践能力和创新能力的重要作用。
我校机械原理及机械设计教研室承担全校机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教学任务, 通过几十年的教学实践, 课程建设取得了较好的成绩, 三门课程先后在2003年、2004年和2008年被评为河南省精品课程, 机械原理、机械设计先后在2012年、2013年成为河南省精品资源共享课程。
为了进一步加强课程建设, 自2008年开始, 我们陆续编写出版了三门课程的教材和配套作业集, 现已出版《机械原理》《机械设计基础》《机械原理作业集》《机械设计基础作业集》和《机械设计作业集》5本教材。
1 教材编写指导思想
在教材编写过程中, 我们遵循的指导思想是, 以教学大纲为依据, 以培养学生的综合设计能力为主线, 紧扣学科前沿发展动态, 注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力, 为培养应用型高级技术人才奠定良好基础。同时, 力求使教材体现我校办学特色, 结合普通高等院校的学生特点与需求, 遵循适用、够用的原则, 符合地方普通高等院校特点。
2 教材的主要特点
在内容取舍方面, 注意传授知识与培养能力并重;加强逻辑思维能力与形象思维能力的共同培养, 特别加强结构设计能力和计算机应用能力的培养。机械原理着重讲解有关基本概念、基本理论和基本方法, 以传统的机构结构分析、机构运动分析、机器动力学及常用机构的分析与设计为重点, 为提高学生的设计思维和设计创新能力、机构选型、分析与设计的综合能力, 适当增加了有关机构变异创新、组合创新和机械系统运动方案设计的内容;在机构分析与设计的方法上, 既保留了形象直观、易于理解且仍有实际应用价值的图解法, 也介绍了解析法。在机构运动分析的章节中, 不仅介绍了解析法数学模型的建立, 而且介绍了程序设计的方法, 并给出了相应的程序框图和子程序, 这样利于学生熟悉解析法计算、上机的全过程, 真正让学生掌握学过的程序设计知识, 也使学生充分感受到图解法和解析法各自的优势。机械设计内容则重点介绍各种通用机械零部件的设计原理、设计方法及机械设计的一般规律。为了提高学生的结构设计能力, 特别增加了结构设计章节。
在内容的阐述方面, 我们特别注重教学方法的选择。对于学生必须掌握的内容, 尽量讲解详细、分析透彻;而对于一些偏难、繁杂的数学推导, 则适当简化;对教学中学生难以掌握的难点、疑点, 由浅入深, 循序渐进, 重点论述, 使之符合学生认知规律。教材在各章首辅以内容提示, 在各章末增加学习要点, 对各章节的内容进行梳理、总结, 突出重点, 便于学生自学。教材中的图形简洁、形象、直观, 在机械设计教材中, 还增加了机械零件实物图形。为了使学生更好地理解教学内容, 增加了一些典型例题。在传统板书教学的基础上, 结合当前多媒体教学特点, 我们将教材与多媒体教学课件协调配合, 以提高学生听课效率。
作业是课程内容的重要补充, 用以巩固课堂知识。学生通过作业掌握课程基本内容, 学会举一反三, 从而更灵活地应用知识。为了达到这样的目的, 我们编写的作业集, 在题目的内容、覆盖知识点及难易程度等方面与教材一致, 重要的知识点都有对应的作业题, 而且有选择题、判断题、填空题、问答题、设计计算题和结构题等多种题型, 在难度上由浅入深、循序渐进, 题目的数量有一定余量, 可供不同要求、不同层次的学生选择使用。学生在完成作业集的作业后, 即可掌握机械原理、机械设计和机械设计基础解题的基本方法, 掌握课程的主要内容。作业集采用活页形式, 既方便学生作业, 也有利于教师批改, 并使作业规范化。
3 教材的使用情况
《机械原理》等5本教材自出版以来, 面向全国发行, 累计印数达到32 000册, 并在20余所高校中使用或参考, 受到师生广泛好评。师生普遍认为:教材重点突出, 叙述详细, 取材精炼, 深入浅出, 较好地满足了当前高等教育教学的实际需求。
4 体会
通过几年的努力, 机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教材建设取得了一定的成绩, 教师通过编写教材提高了教学水平。
4.1 教材编写应考虑学生特点与基础
我校是地方普通高等院校, 学生的层次、水平与重点院校不同, 在编写教材的过程中, 要充分考虑学生的知识水平、接受能力, 对课程内容的叙述要更为详细, 过难、过繁的内容要适当简化。
4.2 教材编写应注重实用性
三门课程实践性强, 与生产实际联系紧密, 在教材编写中要注重理论联系实际, 树立工程观念, 如在教材的例题中, 有不同的设计方案, 对不合理的设计有不同的改进方案, 使学生真正理解设计不是千篇一律的, 强化学生的工程意识, 提高设计能力。
4.3 编写教材应遵循教学规律
要尊重学生的认知规律, 先易后难、循序渐进, 根据课程的内在联系, 使教材各部分之间前后呼应、紧密配合。教材的内容要主次分明、详略得当, 文字通俗易懂, 语言自然流畅, 便于组织教学。
5 结束语
试析机械专业机械基础课程教学 篇8
1 课前准备, 在动中学, 让学生动起来
传统的教学大多是“牵牛式”的, 教师按书本内容教, 学生按书本内容学, 这种传统的教学方法不适合中职学校学生的教学。“机械基础”学科是机械专业的专业基础学科, 专业理论知识较多, 动手课题较少, 学习较为枯燥。但是学生的动手能力普遍较强, 奇思妙想较多, 结合本学科的特点笔者采用了指定课题小制作比赛, 以成果自评、互评、讲评来提高学生参与的积极性。如在讲授“铰链四杆机构的特性”时就采用了这种方法, 彰显了学生的个性, 解决了教学中的难点问题。在学习铰链四杆机构的基本类型和应用的前一周, 笔者安排学生回家按图上的要求制作一铰链四杆机构, 然后在上课时带到课堂上来演示并讲述制作过程、工作原理及能实现的功能。接着笔者有意挑选两个双摇杆机构模型来演示:一个是笔者把机架进行变换, 由双摇杆机构一会儿变成了双曲柄机构, 一会儿变成了曲柄摇杆机构;另一个不管机架怎么变换, 它始终是双摇杆机构。这就引起了学生的兴趣:同是双摇杆机构, 为什么一个能变, 一个却不能变?这时可以讲曲柄存在的条件“铰链四杆机构中必有一个是最短杆, 且最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和”这个大前提。通过教具演示, 让学生理解在这个大前提下所得出的三个结论:一是取最短杆的邻杆为机架时, 构成曲柄摇杆机构;二是取最短杆为机架时, 构成双曲柄机构;三是取最短杆的对杆为机架时, 构成双摇杆机构。若这个大前提不存在, 即当铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆之和时, 则曲柄不存在, 只能构成双摇杆机构。最后让学生量一量自己模型中各构件的尺寸, 算一算数据, 然后试一试自己的模型变化是不是与上面的结论一致。学生在这种既轻松愉快又能动手动脑的课堂上听课, 肯定比纯粹听理论课来得有兴趣, 所掌握的知识也不易忘记。
2 通过问题的巧设, 来激发学生的学习兴趣
激发学生学习兴趣, 让学生在玩中学, 可以充分调动学生学习的积极性, 使学生在和谐、轻松的环境中去探索知识、学习知识, 加深学生对知识的理解程度。在问题的设置上, 教师要学会巧设障碍, 来勾起学生的学习兴趣, 因为只有学生对知识产生了兴趣, 才能有足够的学习动力。同时采用巧设问题的方法, 才能将枯燥的基础课程课堂教学变得丰富多彩、形式多样, 使学生被这种融洽的氛围所感染, 让学生养成勤思考、多动脑的良好学习习惯。
3 善于应用多媒体教学法
正如著名物理学家爱因斯坦所说的那样:“兴趣是最好的老师”。兴趣已经成为无意注意的一个重要源泉, 运用多媒体课件实施教学, 可谓是声形并茂。可以在教学艺术上将思维性、知识性和趣味性进行有机的结合。有利于提高学生们的注意力.增加学生们的学习兴趣, 并且调动其学习的积极性。比如, 教师在介绍那些国际先进的新技术、新设备、新工艺与新产品的时候, 可以利用多媒体。将国外的先进事物带到中职学校的机械基础课堂中来, 从而让学生们能够了解世界与认识世界, 这对于活跃其思想, 拓展其视野, 拓宽其思路, 丰富其知识, 激发其专业学习的兴趣, 掌握与运用国外先进科技知识与工艺技术是十分具有成效的。又如, 在讲解棘轮机构之时, 通过画面, 不但能够将棘轮的整个运动过程形象逼真地反映出来, 而且还能将棘轮机构在各类机器设备当中的具体应用加以播放。可以说, 不仅有局部, 而且还有整体。让中职生们仿佛身临其境地参观各类机器设备, 对于棘轮的运动、特点及应用产生更为深刻的理解。
4 结语
总之, 机械基础课程相对于其它课程来讲, 知识点相对较多, 内容页比较抽象, 所以我们要想改复现阶段机械基础课堂教学现状, 就必须改变传统填鸭式教学模式, 应遵循素质教育的理念, 在教学理念和方法上进行创新, 来有效的激发学生的学习兴趣、学生的学习动力, 提高机械基础课堂教学水平、教学质量, 为学生对专业知识的深入学习打下扎实的基础。
摘要：开展教育教学探索是国民教育发展中一个永恒不变的课题, 随着新课程改革的不断深化, 素质教育的全面开展, 以学生为中心、充分调动学生主动性的教学理念的深入, 有效地解决了中职机械专业基础课程传统教学存在的不足, 提高了中职机械专业机械基础课程课堂教学效率, 激发了学生学习兴趣和学习动力。该文也是在素质教育深入发展的背景下展开对中职机械专业机械基础课程教学的探索, 并根据自己多年的实践教学经验谈了一下自己的教学体会, 希望可以给广大同行业者提高资料参考和经验借鉴, 来推动我国机械专业教学的可持续发展。
关键词：机械,专业,基础,课程,教学,研究
参考文献
[1]昊志清.《机械基础》课程创新教学浅议[J].科技创新导报, 2008 (12) :223.
[2]胡金星.中职学校《机械基础》教学探讨[J].科技创新导报, 2009 (8) :174.
[3]卢隆有.谈中职机械基础教学中教学方法的应用[J].前沿, 2010 (3) :195.
浅析机械设计与机械制造技术 篇9
1我国机械设计技术
1.1机械设计初期计划设计
机械设计的初期计划设计分析在某种程度上与计算机软件设计分析有相似之处, 机械设计进行前, 设计人员要整理和搜集机械的有关资料, 充分了解需要设计的机械性能和功能, 依据相关资料和数据对机械设计进行初期计划设计。
1.2机械设计的设计方案
机械设计的关键是设计方案, 其直接的影响机械设计的质量和水平。在机械设计的设计方案阶段, 很多问题需要及时、有效地处理。通常应着重处理理论和实践间的矛盾问题。机械设计的设计方案不仅需要符合机器本身的性能和功能需求, 还需要考虑测试人员自身的因素, 这包括测试人员对于机器开发、创新等方面的认识是否充分。设计方案的设计步骤主要有以下几点:机械运动方式、结构特点、工作原理、零件选择的正确性等。
1.3机械设计的主要技术设计
机械设计的主要技术设计时, 对于主要技术方面的要求较高。对于机械设计的主要技术设计阶段, 首先需要核对设计图纸的信息, 认真的进行图纸数据的计算、分析总图与部分图, 并对数据进行整理。其次要对机械设计的技术设计部分进行仔细审核, 确保不出现问题, 如出现问题, 则需要对各个环节进行重新检查。
1.4机械设计的技术发展方向
现代机械产品对于性能和功能的要求越来越高, 这给机械制造业中的机械设计提出更高的要求, 当前, 机械设计在科学技术的发展中起到了越来越重要的地位, 设计质量也不断提高。目前智能化已经成为现代机械产品所必须要具备的。机械产品的智能化需要使用高水平的设计软件对产品进行模拟与设计, 增强机械产品的结构和功能性, 提高设计水平。另外, 机械产品未来还需要具备系统化。现代的机械产品设计需要将产品的各个部分进行系统的有机结合, 使其功能发挥到最优的状态。现在机械产品的设计在未来还应更加模块化。模块化的优势是能够快速的将机械性能与功能进行结合, 大幅度提升产品的优势, 满足机械产品的设计方案需求。现代机械设计的未来发展方向:
1.4.1性能更优的现代机械产品。机械制造业需要设计出性能更好的产品, 这需要机械产品的设计人员对产品的性能和质量设计更加严谨。想要让机械产品的性能更加优越需要通过技术设计、防腐设计、控制设计等技术来共同实现。
1.4.2适应市场的现代机械产品的设计技术。在当前的竞争激烈的市场中, 想要在市场中占据一席之地, 需要机械产品的设计人员开发出新的技术, 改变原有机械产品的使用功能, 提高机械产品的质量。在进行设计时需要加大技术创新, 降低成本和提高智能化水平。只有不断进行技术创新, 才能维持市场的竞争力。
1.4.3现代机械产品注重节能环保的设计。当前, 节能环保已经成为企业发展的目标, 环保保护的意识越来越高, 成为当今社会发展中重要的组成部分。因此, 机械设计人员在进行设计时需要将节能环保和绿色的理念融入到机械产品的设计中去。
2我国机械制造技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
目前我国的科学技术不断发展, 机械制造技术在机械制造中起到了决定的作用, 应用于各行各业, 技术与设备的更新需要在原有技术的基础上, 应用先进的技术进行改进和创新, 满足市场越来越高的要求。另外, 先进的机械制造技术对于机械产品的性能和功能提升上有较大的影响。目前我国在工业生产中应用先进的技术, 已取得较大的进步, 极大的提高了生产效率, 对机械制造的技术进行不断的创新, 开拓了市场。最后, 先进的机械制造技术还具有系统性技术综合的特点, 对于机械制造的范围进行扩展, 优化产品及后续生产加工的工序。
2.2我国机械制造技术的发展方向
我国的机械制造技术未来的发展方向有以下三点:
2.2.1机械制造的管理。我国机械制造技术发展的未来方向是严格规范计算机管理制度, 所以计算机管理的加强, 能有促进我国机械制造业的和机械制造技术的发展。
2.2.2机械制造的设计。现在的机械产品设计注重智能化设计, 例如应用各种软件及模拟技术对机械产品进行设计, 有效的提高了产品的性能和结构。
2.2.3机械制造的工艺分析。我国机械制造技术和机械制造工艺向高精密加工和精细加工方向发展。
结束语
总之, 在机械制造、机械设计和机械制造技术三者密切联系, 相关影响, 为机械制造业的发展提供强大的推动作用, 依据两者的特点来说, 机械设计水平对机械制造技术水平影响较大, 机械制造的基础是机械设计, 为机械产品的质量提供保障, 促进机械制造的发展。机械设计和制造技术决定了制造业的未来发展, 有效的促进科技进步。当前我国市场发展形式和科技的发展水平上来说, 对于机械设计和机械制造的发展前景十分广阔, 所以需要在机械设计中, 确保机械制造的质量, 提高机械产品的性能。
摘要：目前, 我国经济高速发展, 科学技术不断提高, 对于机械制造业是一个重大的发展时机。在机械制造业中, 机械设计与机械制造技术之间密不可分, 同时为机械制造业的发展提供巨大的推动作用, 机械设计水平好坏与否直接影响机械制造技术, 而机械设计又要以机械制造技术为基础, 才能更好保证机械产品的质量。机械制造业发展的关键在于, 机械设计和制造技术, 能够创造巨大的经济利益并带动科技的发展。
关键词：机械设计,机械制造,发展
参考文献
[1]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应用, 2012 (8) .
[2]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术, 2010 (6) .
[3]陈静.机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量, 2011 (1) .
轻型气动平动搬运机械手设计 篇10
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能,用于按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。一般专用机械手有2～3个自由度。本课题设计的是一个四自由度工件搬运气动机械手。
1 机械手的总体方案设计
课题是气动轻型平动搬运机械手的设计。轻型气动平动搬运机械手的设计,工作可靠、定位准确、气动控制回路简单、电气控制容易实现、成本相对低,很适合用于工业中单调、频繁的搬运或抓取类工作。
2 手部的设计计算
2.1 手部的工作原理及力学分析
下面对其基本结构进行力学分析:图1为常见的齿轮杠杆式手部结构。
在活塞杆1的作用下,手指3和连杆2一起随连杆移动,从而实现手指的张开与闭合。当活塞杆向下移动时,手指闭合。当活塞杆向上移动时手指张开。
2.2 夹紧力及驱动力的计算
手指加在工件上的夹紧力,是设计手部的主要依据。必须对大小、方向和作用点进行分析计算。一般来说,需要克服工件重力所产生的静载荷以及工件运动状态变化的惯性力产生的载荷,以便工件保持可靠的夹紧状态。
手指对工件的夹紧力可按公式计算:
FN≥K1K2K3G (1)
式中:K1——安全系数,通常1.2～2.0;
K2——工作情况系数,主要考虑惯性力的影响。可近似按下式估
vmax——运载时工件最大上升速度;
t响 ——系统达到最高速度的时间,一般选取0.03～0.5s;
K3 ——方位系数,根据手指与工件位置不同进行选择;
G ——被抓取工件所受重力(N)。
计算:设a=100mm,b=50mm,10°<α<40°;机械手达到最高响应时间为0.5s,求夹紧力FN和驱动力F和驱动气压缸的尺寸。
1)设K1=1.5
根据式(1),将已知条件代入得到:
FN=1.5×1.02×0.5×588N=449.8N (2)
2) 根据驱动力公式得:
4) 确定气压缸的直径D
选取活塞杆直径d=0.5D,选择气压缸工作压力P=0.8~1 MPa,
根据表1(JB826-66),选取气压缸内径为:D=63mm。
则活塞杆内径为:
D=63×0.5=31.5mm,选取d=32mm
2.3 手指夹持范围计算
为了保证手指张开角为60°,活塞杆运动长度为34mm。手指夹持范围,手指长100mm,当手指没有张开角的时候,如图2(a)所示,根据机构设计,它的最小夹持半径R1=40,当张开60°时,如图2(b)所示,最大夹持半径R2计算如下:R2=100×tan30°+40cos30°≈90,机械手的夹持半径从40～90mm。
2.4 机械手手指夹持精度的分析计算
机械手的精度设计要求工件定位准确,抓取精度高,重复定位精度和运动稳定性好,并有足够的抓取能力。
机械手能否准确夹持工件,把工件送到指定位置,不仅取决于机械手的定位精度(由臂部和腕部等运动部件来决定),而且也于机械手夹持误差大小有关。特别是在多品种的中、小批量生产中,为了适应工件尺寸在一定范围内变化,需进行机械手的夹持误差设计。该设计以棒料来分析机械手的夹持误差精度。
机械手的夹持范围为80～180mm。一般夹持误差不超过1mm,分析如下:工件的平均半径:RCD =65mm手指长l=100mm,取V型夹角2θ=120°。偏转角β按最佳偏转角确定:
计算 R0=lsinθcosβ=100×sin60°cos46°=60.15
当R0≥Rmax≥Rmin时代入有:
夹持误差满足设计要求。
3 机械手气动回路及PLC 控制系统设计
轻型气动平动搬运机械手气缸驱动,PLC 控制。图3是气动控制回路原理图,图中每个气缸的运动方向都分别由各自的方向控制阀(单电控两位五通阀)进行控制,气缸的运动速度则通过节流阀进行调节。机械手垂直手臂由摆动气缸构成,气爪为平行气爪结构,分别由各自的方向控制阀进行控制,摆动气缸也可通过节流阀进行调速。
应用PLC 控制机械手实现各种规定的预定动作,可以简化控制线路,节省成本,提高劳动生产率,该设计中全部采用双电控电磁阀作为驱动气缸的主控阀。输人信号端:12 个行程开关发出信号,另外根据系统控制的要求,需要TART,POSITION 和RESET 共3 个按钮信号,1 个STOP 按钮信号,还需要1 个用来控制机械手运行方式的AUTO/MAN 旋动开关。输出信号端:用来驱动6 个气缸的电磁阀需要12 个输出信号,电磁阀14 需要1 个输出信号,3个用来显示工作状态的START,RESET,POSITION 信号指示灯。
利用 PLC 进行多气缸顺序动作控制,有如下特点:
1) 整个控制系统包括PLC 控制部分和气动控制部分;
2) 可用双电控电磁阀或单电控电磁阀或采用阀岛进行气路转换,结构紧凑;
3) 信号控制可用行程开关,也可根据需要用非接触式传感器接收信号;
4) 工作可靠性高,大大提高了生产率;
5) 运用PLC 控制与计算机通信可实现远程控制,因而在生产中运用广泛。
4 结语
轻型气动平动搬运机械手充分利用气动自动化技术,根据应用工况的要求,选择相应功能和参数的模块,像搭积木一样进行组合。这是一种先进的设计思想,反映了气动技术今后的发展方向,也将始终贯彻于气动机械手的开发应用中。实践证明,该机械手运行可靠,操作便捷。
摘要：叙述了机械手的设计计算过程,介绍了搬运机械手的设计理论与方法,讨论了搬运机械手的手爪、手臂以及旋转立柱等主要部件的结构设计。
关键词：机械手,气压传动,气压缸
参考文献
[1]刘明保,吕春红,等.机械手的组成机构及技术指标的确定[J].河南高等专科学校学报,2004,1(1).
[2]李超.气动通用上下料机械手的研究与开发[D].西安:陕西科技大学,2003.
[3]陆祥生,杨绣莲.机械手[M].北京:中国铁道出版社,1985.
[4]张建民.工业机械人[M].北京:北京理工大学出版社,1992.
[5]史国生,崔洪斌.PLC在机械手步进控制中的应用[J].组合机床与自动化加工技术,2001(8).
[6]李允文.工业机械手设计[M].北京:机械工业出版社,1996.
[7]蔡自兴.机械人学的发展趋势和发展战略[J].机械人技术,2001(4).
机械设计与机械制造技术的探讨 篇11
【摘要】工业化的快速发展是社会经济发展进步的前提，机械又决定了工业化的进程，因此，机械是社会经济发展进步必不可少的一部分。企业在生产过程中，要对机械设备的研发创新予以足够的重视，无论是制造新产品，还是实施新技术，都必须要有坚实的机械设备基础。科学、合理、有序、规范地的开展机械设备的设计研发工作，能促使技术创新整体水平的提高。正是由于在国民经济中，产品生产类设备是重要的组成部分，本文主要分析了此类机械设备的设计研发工作，并提出了机械设备在设计加工过程中常见的问题和对策。
【关键词】机械设计 常见问题 解决策略
机械设计主要是指机械零部件及总体设计全过程，该过程主要是基于机械应用要求下而实现，其间机械工作原理及运行方式和机械结构，加上力及能量传递方式和机械各零件材料形状、润滑程度、零件尺寸等方面总体构思及设计和计算，利用设计方案将设计转化成实际描述，同时作为机械加工制作时期的依据。按照服务行业及工作原理和产品要求等各方面标准，则机械设计均有其不同特点。机械设计通常是分为三种，新型设计及变型设计和继承设计。其间新型设计主要是利用最新技术试验以证明可行性，再利用此类技术展开新型机械设计。而变型设计则是为了满足不同环境对现存机械施以局部设计及再加工，以便适应于现代社会具体发展需求。继承设计则主要是基于现有机械设计而进行改善及发展，从而充分提升其工作效率且健全其工作技能。
一、机械设计加工中应注意的问题
（一）加工精度较低
在机械设计加工过程中容易受到多种因素的影响，从而影响加工精度，例如，机械设计加工系统受热变形、受力变形、夹具和刀具的磨损及制造误差、刀具不合适、机床磨损以及运动误差等因素，在机械设计加工中这些误差是难以进行消除的，只能在设计加工过程中，深入分析和研究误差的原因，及时采取有效措施，最大程度地提高机械设计加工精度，提高機械设计加工产品的质量。
（二）机械设计加工零件质量难以保障
机械设计加工零件质量直接关系着加工零件的使用寿命和使用性能，深入分析和研究影响机械设计加工零件质量的影响因素对于降低机械设计加工次品率和提高机械设计加工产品质量有着非常重要的现实意义。当前，影响机械设计加工零件质量最主要的因素是机械设计加工的切削用量和材料性质，切削用量越大，零件材料塑性变形和韧性越大，机械设计加工出来的零件表面质量越差。如果机械设计加工的塑性材质的零件，在使用刀具进行加工时，难免会导致加工零件受力发生塑性变形，并且由于零件和刀具切削分离时还会产生撕裂作用，避免会影响零件的表面质量。如果机械设计加工的是脆性材质的零件，在切削过程中很容易出现断续的零件碎粒，影响零件的表面和边缘光滑度。另外，在机械设计加工过程中，还有很多因素会影响机械设计加工零件的物理性能，总的来说主要包括：零件的结构组织发生变化和机械设计加工零件发生冷作硬化。为了不断提高机械设计加工零件的表面质量，还需要注意机械设计加工零件的表面预应力，尽量简化加工工艺，提高加工精度。
（三）机械设计加工产品的性价比较低
机械设计加工是一项精密性和专业性很强的工作，工作人员必须具有强烈的责任心，充分考虑到多方面的影响因素，不断优化和改进机械设计加工工艺，才能更好地保障机械设计加工零件的质量。但是在实际的机械设计加工过程中，很多企业依然采用的是比较落后的加工设备，设计加工的产品性价比较低，多种设计加工成本都很高，在激烈社会主义市场环境下，企业的综合竞争力很低，不仅影响了机械设计加工产品的使用性能，而且影响了机械设计加工企业的可持续发展。
二、机械设计加工中常见问题的解决策略
（一）原材料的合理选择
在进行机械设计加工的时候，首先要注意的就是原材料的选取，原材料是整个生产过程中的基础，原材料质量选取的高低，不但影响了企业的生产成本，而且极易造成产品出现后期质量问题。为了确保企业以高效益成产机械产品，一定要在开始做好原材料质量关。在进行原材料选取的时候，要科学合理，一定要本着提高产品质量的宗旨来选取，在开始环节花费大量时间检验是为了大大减少后期维护时间，选取原材料的科学性表现在与时俱进，因地制宜。在进行材料选取过程中，要按照机械生产实际情况，满足基本的性能要求及工艺要求，不同的零件要具备不同的性能，耐磨性要求高的就提高选取标准，材料强度要求高的就选取高强度材料，不管怎样在选取的时候要综合考虑生产条件，根据材料所要求的物理条件和价格条件来科学选择，进一步提高产品的性价比。
（二）标准化、批量化的设计加工
标准化、批量化发展是提高企业市场竞争的一种方式，这种生产方式不但能够提高产品的质量，还能够提高企业的综合竞争力，以最小的生产成本创造企业最大的经济效益。零件标准化就是按照尺寸要求、结构性能及设计方式，设计出最优的标准，之后在此基础上在进行批量化的生产，在生产过程中对材料进行严格的要求，之后对成产流程进行简化，创造最优的成产流程，在这种生产流程中集中、批量生产，这样提高了产品生产效率和质量。对零件进行优化处理，降低了设计周期，同时也减少了工作中的一些没必要的浪费，为产品提高经济效益注足动力。一个科学合理的工艺流程对于机械设计加工至关重要，在进行零件加工过程中要尽量缩短加工工期，因为对于零件加工的时间越长会起到相反的效果，加工时间越长可能会对零件造成没必要的损害。
（三）选择适合的工具和设置合理的切削参数
对于材料韧性很强的表面，在进行切割的时候极易造成材料发生塑性变形，对于脆性材料在进行切割的时候，选取的刀具不适合就会造成材料碎屑，从而导致材料表面粗糙而影响产品整体效果。刀具的选择必须按照原材料的材质来选取，在根据不同材料选取刀具后，还要重视机械设计中的切削用量因素的影响，还要注意到切削深度及切削速度都会影响零件的质量，这个时候就要按照零件的不同性质来确定切削的速度及切削的深度。在进行切削的同时要配合使用切削液，这样可以可以控制切削的温度，从而保证切削质量。切削用量是机械设计加工过程中的重要参数，上文提到切削深度和切削速度对机械加工出来的产品非常重要，直接影响了零件的质量水平。要保证切削深度和切削速度恰到好处就需要制定合适的切削参数，制定参数的时候要根据加工零件的自身属性和材料的特性来制定，设定切削参数的过程要综合考虑设计加工中的一切因素，比如材料的特征、刀具的选择及润滑油的使用，从而制定很合理的切削深度和切削速度，确保零件加工的表面光滑整洁。为了保证切削效果更佳，可以在零件加工过程中使用切削液，因为加工过程会产生温度，这些温度时高时低，而且在加工过程中，切削力度也是不均匀的，使用切削液可以避免这种情况，适当降低加工过程中产生的不均匀温度和力度。
（四）合理选择润滑剂
机械加工过程常常处于一种高温状态下，为了使得机械加工质量得到保障，就需要在加工过程采取冷却处理，这时候就需要科学的使用润滑剂，润滑剂的使用可以在切削、冲压及研磨阶段，润滑剂的使用可以增加产品的精度，将润滑剂涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度，还能够在此基础上延长零件的使用寿命。润滑剂的使用还能及时的处理掉金属碎屑，从而降低材料腐蚀的程度，润滑剂对机械设计非常重要，因此在选取的时候首选具备冷却作用、防腐蚀作用和润滑作用的润滑剂。比如在高速钢刀具的低速切削过程中，选择润滑剂时候选择那种纯油性润滑剂，在高速切削过程中选择水溶性的润滑剂，还有切削深度与切削速度都要选择不同标准的润滑剂，不要盲目选择，那样不但导致产品质量降低而且还会加大后期维护成本。
三、结束语
工业社会的飞速发展，使得机械设计加工业之间竞争持续激化，因此企业想要于激烈环境中持续发展，应根据机械设计加工主要程序严格落实，设计加工时企业还需科学有效的选用材料且实行标准化生产模式，运用适当的润滑剂且统筹考虑表面物理力学性能，以便提升机械设计加工水平。机械设计加工中常见问题涉及到精度及零件材质和产品性价比和润滑剂选用等方面问题，这些问题应及时发现且处理以确保机械设计加工质量，充分改善产品功能。本文深层分析了机械设计加工重要性，着眼于目前所存在的各方面问题，提出针对性处理方式。随着科技水平的持续提升，则相关部门和设计人员对于该方面应提高重视度，详细考虑机械设计加工的各大环节以增强国际先进技术交流，从而提升国内机械加工行业在市场上的竞争力。
【参考文献】
[1]刘毅，张振洪.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技风，2014（08）.
[2]王清成，范高锋，李赵胜.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技创新与应用，2014（04）.
搬运机械 篇12
大会选举中国工程机械工业协会副秘书长俞琚出任中国工程机械工业协会掘进机械分会会长、上海市隧道工程轨道交通设计研究院宋振华出任秘书长,中铁隧道装备制造有限公司等5家企业为副会长单位,中交天和机械设备制造有限公司等30多家企业为理事单位。会上,俞琚和宋振华分别做了分会筹备工作报告和分会《工作条例》报告。
近年来,作为隧道及非开挖施工主要装备的掘进机械行业发展十分迅速,我国全断面隧道掘进机械、水平定向钻、顶管机、悬臂式巷道掘进机械等主要掘进机械设备的产量及市场规模都已处于世界领先地位。“十五”和“十一五”期间,通过国家支持,科技部“863”计划、国家发改委的“国家重大技术装备计划”等均将以全断面隧道掘进机(盾构机)为代表的掘进机械作为发展重点。现在,国内企业基本具备自己设计、制造、成套施工的盾构机体系。北方重工、上海隧道、中铁隧道等企业,都有自主研发能力和生产基地,能够生产具有自主知识产权的产品。但是,从2009年年底开始,掘进机械、特别是我国盾构机市场上,越来越多的本土企业发出了诸如呼吁行业公平性竞争、成立相应的行业组织等声音。
长期以来,掘进机械行业缺乏统一的组织机构,早期是由中国重型机械工业协会进行行业管理,后交由中国工程机械工业协会负责。同时,行业在准入机制、产品标准等方面又是长期缺失,市场的良性发展无法得到保障。以盾构机为例,在我国城市轨道交通、铁路、公路、水利、市政工程等建设事业的高速发展下,本土盾构机企业曾一度失去竞争优势。为了更好地推动掘进机械行业的健康可持续发展,工业和信息化部在大量调查研究的基础上,提出了发展和规范掘进机械行业的工作思路,其中重要的一点就是要求尽快成立掘进机械行业组织,以加强行业管理,规范市场行为,抓紧做好有关标准、市场准入等工作。经过两年多的筹划,中国工程机械工业协会掘进机械分会终于成立。