机器人制作工具.ppt

第6 6章 机器人制作工具机器人技术基础华中科技大学校级公选课1.引言-机器人的缔造者n机器人是如何出生的？n你想制作一个怎样的机器人？n请看机器人的制作工具。2.使用工具的原则n安全n安全n还是安全！n为了自己的人身安全和他人的人身安全，一定要正确使用所有制作工具。3.1.1.基本工具n下面所提到的工具被认为是任何一个机器人工作间都必须具备的。除了钻床之外，所有的工具都是手持的。n 1 1眼镜/护目镜n护目镜可以防止受到飞溅碎屑的伤害。n环绕式的眼镜可以为你提供更好的防护。n每个进入工作间的人都买一副眼镜。n对眼睛进行绝对可靠的保护是非常重要的，无论怎样强调都不过分。4.5.2量具n最大量程为5m的可收缩卷尺是非常方便的。n机器人的机构尺寸是要求非常精准的，要注意保护好尺子上的厘米刻度，这会对你的工作有帮助。n游标卡尺、三角板和丁字尺也是必须的。6.7.8.9.10.11.钢锯n制作机器人的主力工具之一。n必须熟练运用一把带有坚固金属框架的钢锯。n选择能快速更换锯条，且可以安全固定锯条的钢锯。n普通锯条的长度是254mm254mm或者304.8mm,304.8mm,很多钢锯是可以调整长度的。n当加工金属材料时，推荐你使用小尺寸的锯条，这是因为短的锯条更容易控制。12.13.14.15.16.加工技巧：n如果参与加工的齿数太少，那么切削过程将变得困难而且令人疲惫；n如果参与加工的齿数太多，从材料上掉下的碎屑会阻塞锯齿并使其变钝。n作为一个基本原则，较软或较厚的材料需要使用粗齿距的锯条；n较硬或较薄的材料需要使用细齿距的锯条。17.18.n应该定期检查锯条的锯齿，特别是当你准备切割金属材料的时候。如果锯齿断了，那就应该更换锯条。若尝试着用残缺的锯条去加工，你只有花费更多的力气。n出于方便性的考虑，在锯条插入时它的锯齿方向都是朝前的。因此，当你推动锯子使其远离你时，锯条进行切削。n然而，并没有严格的规定要求你必须这样安装锯条。你可以尝试不同的安装方式，看看怎样才更便于你切割材料。n也许你会发现，当安装锯条时使锯齿方向朝向自己的话，在你切割小块材料时会更容易控制。19.冲子n 冲子用来做起始标记，以便于在木材和金属材料（不建议用于塑料材料，可能引起材料碎裂）上打孔。n也可以用一个尖的钉子作为替代品。n长期使用时，要注意把尖部打磨得锋利些。这样会使得在材料表面做的标记更加明显。20.21.台钻和电钻n如果拥有一台带有全尺寸卡盘的电动钻床将是非常理想的。n不过对有限的某些工作来说，手动钻也很有效。n卡盘的尺寸大小决定了钻头柄部的直径。n小型机器人上的绝大多数工作只需要6.350mm6.350mm或更小的钻头就可以完成。n为了能有更大的灵活性，我倾向于使用9.525mm9.525mm尺寸的卡盘；n很少需要更大的12.700mm12.700mm尺寸的卡盘。n加工提示：要尽量采用速度可调、能够反转的电钻。22.23.24.钻床n一个台式的或独立的钻床可以让你获得更为精确的孔。n所有的钻床都可以通过调整驱动带而改变速度。当加工木材时适于用高速，而如果加工塑料或金属则应该用低速。n 如果钻床有电子速度控制的话会非常方便，但并不是必须的。n使用这种钻床你不必调整带轮上的传动带的松紧度，而仅仅需要输入你想要的速度即可。n当你在加工不同材料时，应使用不同尺寸的钻头，这是非常重要的。25.26.钻头（钻花）n可以购买一套不同规格的钻头，也就是所谓全系列长度大的钻头套装。n硬质钨合金钻头和钴钢钻头的使用寿命更长，但是在家里很难重新磨锐。n只要保养得当，一套普通的钢制麻花钻头也可以使用很多年。n典型的小功率钻头套装包括2929个钻头，尺寸从0.397mm0.397mm为步长单位递增。n对于机器人制作中的大多数加工任务而言，你只需要其中的三分之一部分钻头就可以完成。n但是拥有一整套钻头还是有好处的，以备万一比如开一个大尺寸的孔时，则需要大直径的钻头。27.28.29.n不推荐使用无钥匙卡盘的电钻，这类电钻是通过顺时针或逆时针（用手）旋转卡盘来紧锁。n此外，紧锁卡盘时要确保卡住的部分是钻头的圆柄部分。n不要把钻头插入的太深，以至于卡盘连同钻头的开槽部分一同紧锁。n这样做的话很可能会导致钻头和卡盘损坏。30.31.n标准的螺旋钻头尖部成118，可以在木材、金属和多种塑料材料上钻孔。n沉头钻（钻头切削角为135）用于在硬材料和圆钢材上钻孔。n特殊钻头可以用来在木材上钻较大的孔，以及在不破坏材料的情况下在丙烯酸塑料上钻孔。n这些钻头采用经过改造的尖端和切削槽，以便于在塑料上打孔。32.33.34.虎钳与钳工台35.钳工工作介绍n钳工作业主要包括：錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝（螺纹加工）、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。36.n钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。19世纪以后，各种机床的发展和普及，虽然逐步使大部分钳工作业实现了机械化和自动化，但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术，37.其原因是：n划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替；n某些最精密的样板、模具、量具和配合表面(如导轨面和轴瓦等)，仍需要依靠工人的手艺作精密加工；n在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。38.39.40.粗锉刀和细锉n粗锉刀被用来从工件表面去掉大量的材料，细锉则是在最后的整修阶段使用的。n粗锉刀和细锉总共大约有30003000种不同的形状、尺寸和类型。n所以有一套可完成最基本加工任务的锉刀即可。n一个典型锉刀套装中应该包括一把圆锉、半圆锉、方锉、平锉等等，其中长度从139.700mm139.700mm至254.000mm254.000mm不等。41.42.43.44.45.46.砂纸n砂纸是很容易买到的，粒度从非常粗糙的（5050粒度）到非常细的（超过300300粒度）都有。n低粒度的砂纸通常用于打磨去除较大量的材料，而高粒度的砂纸则用来完成最后的精细打光。n打磨软的塑料，例如硬质发泡PVCPVC，可以使用150175150175粒度的砂纸打磨。n金属可以使用250300250300粒度的湿/干砂纸进行打磨，使用时把砂纸用普通的水弄湿即可。47.48.电子制作工具n在下面列出的工具中，只有电烙铁和万用表（包括模拟和数字的）是确实必要的，其他的都属于可选工具。49.剥线钳和水口钳n在电子工作台上常见的手工工具包括：剥线钳和剪线钳，n这两种工具使用的频率非常高n由于有不同的用途，所以不要混用，以免导致刀口受损。50.51.52.53.54.55.电烙铁n 电烙铁用于所有电子电器元件的日常焊接。n不要使用功率太高的电烙铁，否则过高的热量会损坏元件。n大多数电烙铁都只有一个尖端，但是对于焊接贴片元件或特殊元件是，则需要更多精细和形状各异的烙铁尖。56.57.58.59.60.61.焊枪n当焊接任务比较繁重而需要更大功率时，你就有必要使用一个可瞬时接通的焊枪。n这包括在功率器件上焊接翼片，或者把两个金属元件焊接到一起。n大多数焊枪都一样，要通过按动一个触发器来快速打开或关闭加热。n不要在精密的电子元件上用焊枪。这时焊枪产生的高温热量会毁坏大多数的电子元件，特别是集成电路和晶体管元件。n这时你可以用一个瓦数低的（2525到30w30w）电烙铁来代替它完成这个工作。62.63.64.数字万用表n数字万用表用于测量直流和交流电压、电流、电阻阻值和电路连通性，还可以测量电容、二极管和三极管。n几乎所有数字电表都有一个优点，那就是有声音提示的电路连通检测。n如果电阻值是零时，电路被认为是导通的，电表会发出“嘀嘀”声以提示连通。65.66.台式稳压可调电源n当你开发电路时，应使用台式电源提供稳定干净的电流来给电路供电（一旦你确认电路工作正常，你就可以用电池进行试验）。对可以可调节电压输出的电源来说，其调节范围至少是212V212V直流电压。可调电源的输出电流是可以设置为限流的。尽可能选择可调范围大，功率大的电源。n可调电源应有直接显示的电压、电流表，可以精确显示输出电压值和电流值。67.68.示波器n示波器也是一个必备的仪器，它可以让你用眼睛直接“观察”电子信号。n对电路设计和故障诊断来说，示波器是不可或缺的。n要尽量选择带宽不小于30MHz30MHz的型号。n双路跟踪、数据存储以及延迟扫描等特征都非常好用。n手提式的数字示波器通常拥有诸如50100MHz50100MHz的带宽、延迟扫描、数据存储等较齐全的功能。69.70.热熔胶枪n热熔胶枪的喷胶头有小型和标准尺寸之分。n标准尺寸的热熔胶枪可以使用高温（相对低温而言）胶棒。n对基本的粘接工作来说，标准的圆口喷胶头是非常合适的。n可以用这个喷胶头挤出一滴胶液，然后把要粘合的零件压紧使胶液涂开。n要确认你选择的胶棒与你的胶枪的功率相匹配，否则等待胶棒融化的时间会很长，或根本融化不了。71.72.尼龙扎带n尼龙扎带是最方便的固定方式n大多数情况下，尼龙扎带线缆或者电池都是比较稳定的。73.74.75.软管卡箍n软管卡箍是汽车上用来固定各种油管和水管的固定器件。n显然这种固定方式可以运用到机器人的制作中来。n例如用来固定直流电机。76.77.常用粘合剂-AB胶n丙烯酸酯ABAB胶又称为双组分丙烯酸酯胶黏剂，第二代丙烯酸酯胶黏剂（SGASGA），反应性丙烯酸酯胶黏剂 n是以甲基丙烯酸酯的自由基接枝共聚为基础的双组分胶黏剂 78.AB胶黏合特点n1 1室温快速固化，且固化速度快。n2 2使用方便，不需严格计量，利于手工调制。n3 3不需严格粘合面表面处理。n4 4可粘接材料广泛，有利于异型材料组装。n5 5机械强度好。n6 6耐温性好：-60-100-60-100 n7.7.味道较为刺鼻79.80.各类电动工具n前面介绍的都是手动工具，而电动工具是为了提供工作效率而选用的，的确可以大大减少制作机器人所花费的时间和精力。n 1.电动旋具n 可以充电并可以反转的型号能让你节省大量的时间。n电动旋具应选择可充电式和直接插电时两种，以便在不同场合使用。81.82.83.84.电动旋具头n大多数电动旋具都附有一套各种各样的刀头。n普通的旋具刀头都可以买到：一字形、十字形、方形、六角锥形、米字形等，每种刀头都有数种不同的尺寸。n特殊的旋具刀头则根据使用的频率进行选购。85.86.圆盘形锯n当你要切割木材以及更厚的塑料板时，使用标准的190.500mm圆盘形锯会省很多事。n 你要确保使用的锯片与你要切割的材料类型相匹配。n为了切割直线，你可以买一个锯片导板。n 特别注意这个工具是最危险的！87.88.89.圆型角磨机n圆形角磨机被设计用于各类材料的最后打磨，但如果安装了合适的研磨片，它还可以用于对塑料甚至有色金属进行基本的打磨。n如果把打磨器固定在虎钳上，它还可以当作一个台式磨床使用。90.91.92.The EndThe End谢谢大家的关注！93.