機械電子畢業論文優秀範文
機械電子工程產業的每一次革命性發展,都給人們的生產及生活帶來了極大的改變,隨著人工智慧技術及系統的不斷髮展,其應用範圍也越來越廣泛,在機械電子工程領域也不例外。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
論機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理
機械裝配偏差源和偏差傳遞綜合影響裝配功能的尺寸和形位精度、裝夾定位精度資訊，對機械本身質量有很大的影響。以零件特徵面為基本元素，建立一個統一的、多元化的偏差模型。根據裝配過程中是否存在裝配間隙，整合三維空間中的位置和質量特徵資訊。把裝配精度預測的基礎分為設計時的預測和裝配過程中的預測兩個不同的預測階段，並量化這些影響。將偏差流分為連續流和斷續流兩種，綜合傳統偏差模型的優點進行偏差傳遞分析。
一.機械裝配偏差源其偏差傳遞機理概述
在機械裝配過程中裝配偏差源和偏差傳遞分析都是機械裝配精度預測的基礎，是建立面向質量分析的零件模型數字化裝配技術的難點之一。加工各種零部件都有可能產生偏差，需要基於帶公差資訊的零件和裝配模型對裝配過程進行模擬和模擬。一般來說機械裝配偏差源的種類有如下幾種：第一類偏差是零件功能幾何的位置偏差，需要基於帶測量尺寸和誤差的零件和裝配模型對裝配過程進行模擬和模擬。分為零件幾何定向偏差和定位偏差，通過偏差來預測產品的裝配精度和裝配成功率提高產品的裝配精度和一次裝配成功率。第二類偏差是零件功能幾何的形狀偏差，通過預測實現裝配零件裝調方案的優化。基於偏差源統一表達弧度等外型的偏差，建立零件模型和零件偏差模型。滿足產品裝配精度的要求，為裝配過程的偏差分析奠定了基礎。第三類偏差是零件裝配位置偏差，在虛擬裝配等數字化裝配系統中具有重要意義。
二.機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理研究
在機械數字化裝配過程中，建立偏差源的模型需要符合一定要求。從而對機械裝備的精度和成功率進行預測，為質量資訊的定量表達提供了一種新方法。模擬模擬裝配過程，整合三維空間中的質量特徵。對裝配精度和成功率進行預測，分析零件裝配位置偏差。
***1***零件裝配位置偏差分為兩種，以具備測量尺寸及誤差的零件和裝配模型為基礎裝夾定位偏差引入的零件位置的定向和定位偏差。其作為機械裝配過程中的重要環節對裝配成品的整體效能和質量有很大影響，若不能量化這些影響，就不能有區別地制訂零部件的精度要求。加強對偏差源及其偏差傳遞機理的研究和考慮，正確預測裝配質量引數和分析裝配過程偏差。解析功能幾何形狀偏差，奠定了用工程模型解決此領域問題的基礎。分析偏差在零件間、零件內兩特徵間的偏差傳遞和相互作用，借鑑機器人末端精度分析方法建立的狀態轉換模型。就機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理進行分析，為整機綜合精度預測、分析以及質量偏差溯源等機械裝配精度預測打下良好基礎。
***2***在機械數字化裝配系統中運用有效的方法判斷偏差源的關聯，優化機械裝配方案。判斷偏差源的作用型別，提高偏差模型在計算機表達與裝配精度預測中的實用性。應用偏差矢量表達幾何變動的位置和方向，預測產品的裝配精度和裝配成功率。整機零部件質量及其相對位置精度是影響產品效能的重要因素之一，通過對機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理的分析建立一個多元的、統一的統計偏差模型。應用虛擬邊界實體造型方法表達域邊界資訊和域大小形狀資訊等幾何位置偏差域，進一步建立面向三類偏差源統一表達和評價的多元統計學模型。當零件裝夾發生定位偏差時以一個常量來看待零件位置偏差，並建立面向整個產品偏差傳遞及裝配功能表達的裝配偏差有向圖模型。基於偏差流的應用研究奠定理論基礎模型，增加機械裝備的精確度和首次裝配成功的機率。
***3***從偏差傳遞的角度，偏差值評價和偏差作用評價構成了偏差源評價。建立面向質量分析的零件模型和零件偏差模型，研究機械裝配偏差傳遞和累積的規律。包括幾何位置偏差評價、幾何形狀偏差評價和零件裝配位置偏差評價的偏差源評價目的是便於偏差累積分析，深入到偏差根源診助於零件尺寸的設計和裝配方案的調整。建立多元的、統一的統計偏差模型，計算偏差源對裝配精度的影響因子。提出零件基準偏差和配合基準偏差概念，注重偏差源和偏差傳遞機理分析。考慮機械裝配過程中的力變性和熱變形產生的偏差源資訊，為基於偏差流的應用研究奠定理論基礎。
三.機械裝配偏差源及偏差傳遞機理深度解析
相比較而言，偏差傳遞指的是偏差在零件直接的傳遞。表達整個裝配體中任意零部件特徵之間的相對位置精度，有助於更好的分析偏差積累、裝配功能評價以及裝配方案等的反饋資訊。以零件特徵面為基本元素的傳遞方式主要包括兩種，在零件與零件間隙配合時通過偏差幾何和零件裝配位置偏差進行傳遞。在產生的位姿變動可以與後一零件的裝配幾何偏差產生耦合現象的幾何偏差與裝配位置偏差的傳遞中，通過分析建立偏差傳遞有向圖構建一個多元的、統一的統計偏差模型。通過零件之間的配合約束，來分析偏差累積並預測裝配精度。零件之間的裝配在偏差的不斷傳遞過程中實現偏差的積累，進行計算機表達以及構建偏差傳遞有向圖。在建立這兩類偏差模型以及單個零件裝配模型的基礎上，分析偏差傳遞機理。為機械零件精度預測打下良好的基礎，儘量減小偏差並提高裝配產品的質量。
四.結束語
綜上所述，在機械裝配過程中研究和分析機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理對裝配精度預測模型具有重要的意義和價值。通過針對零件的精度預測前的偏差源和偏差傳遞分析，進行綜合精度分析。影響產品質量的偏差源的型別主要包括位置偏差、幾何位偏差和幾何形狀偏差三種，通過整合三維空間中的位置和質量特徵資訊對偏差累積做出準確判斷，確保機械裝配在裝配質量預測和裝配過程偏差分析上的有效性。
篇2
淺談氣動機械手
摘要：氣動機械手由操作機***機械本體***、控制器、伺服驅動系統和檢測感測裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重複程式設計、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化裝置。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。
關鍵字：機械手 控制器 仿人操作
機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、資訊和感測技術、人工智慧、仿生學等多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。
機器人應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標誌。機器人並不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環境狀態的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續工作、精確度高、抗惡劣環境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產物，它是工業以及非產業界的重要生產和服務性設各，也是先進製造技術領域不可缺少的自動化裝置。機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程式、軌跡和要求實現自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業生產中應用的機械手被稱為“工業機械手”。
生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平和勞動生產率：可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產;尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、衝壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬於該機床的專用機械手。
隨著工業技術的發展，製成了能夠獨立的按程式控制實現重複操作，適用範圍比較廣的“程式控制通用機械手”，簡稱通用機械手。由於通用機械手能很快的改變工作程式，適應性較強，所以它在不斷變換生產品種的中小批量生產中獲得廣泛的引用。
機械手的組成
機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。
***一***執行機構
包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。
1、手部
即與物件接觸的部件。由於與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們採用夾持式手部結構。夾持式手部由手指***或手爪***和傳力機構所構成。
手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有迴轉型和平移型。迴轉型手指結構簡單，製造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結構比較複雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化範圍大的工件。手指結構取決於被抓取物件的表面形狀、被抓部位***是外廓或是內孔***和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、v形面的和曲面的：手指有外夾式和內撐式;指數有雙指式、多指式和雙手雙指式等。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有：滑槽槓桿式、連桿槓桿式、斜面槓桿式、齒輪齒條式、絲槓螺母彈簧式和重力式等。
2、手腕
手腕是連線手部和手臂的部件，並可用來調整被抓取物件的方位***即姿勢***。
3、手臂
手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，並按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件***如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等***與驅動源***如液壓、氣壓或電機等***相配合，以實現手臂的各種運動。
4、立柱
立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的迴轉運動和升降***或俯仰***運動均與立柱有密切的聯絡。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。
5、行走機構
當工業機械手需要完成較遠距離的操作，或擴大使用範圍時，可在機座上安滾輪式行走機構可分裝滾輪、軌道等行走機構，以實現工業機械手的整機運動。滾輪式布為有軌的和無軌的兩種。驅動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。
6、機座
機座是機械手的基礎部分，機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝於機座上，故起支撐和連線的作用。
***二***驅動系統
驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的動力裝置調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動。控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。
目前工業機械手的控制系統一般由程式控制系統和電氣定位***或機械擋塊定位***系統組成。控制系統有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規定的程式運動，並記憶人們給予機械手的指令資訊***如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間***，同時按其控制系統的資訊對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警訊號。
***三***控制系統控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。目前工業機械手的控制系統一般由程式控制系統和電氣定位***或機械擋塊定位***系統組成。控制系統有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規定的程式運動，並記憶人們給予機械手的指令資訊***如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間***，同時按其控制系統的資訊對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警訊號。
***四***位置檢測裝置
控制機械手執行機構的運動位置，並隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置。
參考文獻：
[1]張建民.工業機器人.北京:北京理工大學出版社,1988
[2]蔡自興.機器人學的發展趨勢和發展戰略.機器人技術,2001:4
[3]金茂青,曲忠萍,張桂華.國外工業機器人發展勢態分析.機器人技術與應用,2001:2
[4]王雄耀.近代氣動機器人***氣動機械手***的發展及應用.液壓氣動與密封,1999:5
[5]嚴學高,孟正大.機器人原理.南京:東南大學出版社,1992
>