注塑機機械手開題報告

1、東華理工大學長江學院畢業(yè)設(shè)計開題報告學生姓名： 李強強 學 號： 08315110 專 業(yè)： 機械電子工程 系 別： 機械與電子工程系 指導教師： 余宏濤 職稱： 助教 二零一二年六畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1課題研究的意義、國內(nèi)外有關(guān)本課題的研究動態(tài)和自己的見解研究意義：本課題涉及到機械技術(shù)、電子技術(shù)、氣動技術(shù)等多個學科。通過本課題的工作，不僅可以實現(xiàn)注塑機取模機械手的單片機控制，而且對于多學科交叉、滲透與交流有積極的促進作用。由于注塑機專用機械手能夠大幅度的提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，能夠穩(wěn)定和提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量，避免因人為的操作失誤而造成的損失。因此，注塑機專用機械手在注塑生產(chǎn)中的作用變得越

2、來越重要。目前國內(nèi)的機械手類型比較簡單，且大都用于取件。隨著注塑成型工業(yè)的發(fā)展，以后將有越來越多的機械手用 于上料、混合、自動裝卸模具、回收廢料等各個工序上，而且將朝著智能化方向發(fā)展。國內(nèi)外研究動態(tài)：臺灣的天行自動化機械股份有限公司專業(yè)生產(chǎn)射出成型專業(yè)機械手臂及周邊自動化設(shè)備，是產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售、服務(wù)為一體的企業(yè)，其產(chǎn)品為世界知名的領(lǐng)導品牌之一，銷售范圍遍布全國及世界各地。歐美的機械手發(fā)展比較成熟，位于奧地利的wittmann集團是全球最大的注塑自動化設(shè)備供應(yīng)商之一，產(chǎn)品有全伺服機械手 w711、單軸伺服機械手w710等，這種高性能的線性機械手適用于最大噸位至300噸鎖模力的注塑機，其中w

3、710型機械手的橫軸采用伺服馬達，確保運動自由靈活，w7n型機械手是三軸主軸配備高速伺服馬達的機械手，可實現(xiàn)圖形化的操作界面。個人見解：目前，我國內(nèi)地僅有少數(shù)幾個企業(yè)通過仿制的方式在生產(chǎn)注塑機機械手，大量的產(chǎn)品依靠臺灣、日本和歐美進口。進口機械手不僅成本高昂，其設(shè)計思路更適合西方人的思維卻不太適合中國人的操作習慣。而目前國內(nèi)開發(fā)的機械手控制系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面欠缺，這為本課題找到了合適的切入點。研制與開發(fā)一種工作效率高、成本低，性能穩(wěn)定的注塑機取模機械手控制系統(tǒng)是本課題的主要目標。2、課題研究的主要內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵性問題和預(yù)期的成果簡易注塑機專用機械手的功能 簡易注塑機專用機械手的功能在于做簡單

4、的直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，大部分用來取出料頭（水口）及不是很復雜的產(chǎn)品取出，主要是利用氣動元件設(shè)計而成，它具有可伸縮移動的手臂，利用自動控制裝置做簡單、規(guī)則和重復的動作。多用于機械定位控制，編程控制器或者微型計算機來組成控制系統(tǒng)，以擴 展使用范圍。此種機型多用于較小型注塑機，只需夾取料頭(水口)，成品可自動脫模的產(chǎn)品種類，尤其以電子零件、連接器等產(chǎn)品用途最廣。手部：注塑機機械手的手部是用來直接抓取注塑制品的部件。由于注塑制品的形狀，大小，重量及表面特征等方面存在著差異，因此注塑機械手的手部有多種形式，一般可分為夾持式和吸附式兩種。本課題選擇吸附式。驅(qū)動系統(tǒng)：注塑用機械手的驅(qū)動系統(tǒng)一般可分為液壓驅(qū)動

5、，氣壓驅(qū)動和電力驅(qū)動等三類，也可以根據(jù)工作要求采用氣壓驅(qū)動系統(tǒng)。 根據(jù)注塑機的性能，機械手的作業(yè)條件和要求。制品的形狀和重量等來確定控制系統(tǒng)。一般來說，設(shè)計或選用控制系統(tǒng)應(yīng)遵循以下一些要點：（1）應(yīng)確保機械手有足夠的定位精度； （2）應(yīng)注意機械手與注塑機的動作配合協(xié)調(diào)，確保機械手抓取制品離開模具后，注塑機和機械手能夠各自繼續(xù)進行動作，從而減少時間浪費； （3）應(yīng)注意控制機械手的運行速度，即要使機械手能夠滿足注塑成型最短周期的要求，有要考慮是否會產(chǎn)生慣性沖擊和振動； （4）應(yīng)考慮控制系統(tǒng)的費用與實際工作要求之前的平衡關(guān)系。 3、課題研究方法、設(shè)計方案或論文撰寫提綱 對氣動機械手的基本要求是能快速

6、、準確地搬運工件，這就要求它們具有高精度、快速反應(yīng)、一定的承載能力、足夠的工作空間和靈活的自由度及在任意位置都能自動定位等特性。設(shè)計氣動機械手的原則是:充分分析作業(yè)對象(工件)的作業(yè)技術(shù)要求，擬定最合理的作業(yè)工序和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)境條件;明確工件的結(jié)構(gòu)形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運時的受力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進一步確定對機械手結(jié)構(gòu)及運行控制的要求;盡量選用定型的標準組件，簡化設(shè)計制造過程，增強專用性，并能實現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制。本次設(shè)計的機械手是注塑機專用氣動上下料機械手，專用機械手具有動作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價低等特點。機械手的座標型式與自由

7、度和工作范圍:參照星牌機械手cy-600gii 機械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計:為了適應(yīng)注塑機，把機械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計成吸盤式，可以準確的吸附工件。 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計:按照吸取工件的要求，本機械手的手臂有三個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降(或俯仰)運動。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。手臂的各種運動由氣壓缸來實現(xiàn)。 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計:由于氣壓傳動工作壓力低,一般為0.30.8兆帕，氣體粘度小，管道阻力損失小，便于集中供氣和中距離輸送，使用安全，無爆炸和電擊危險，有過載保護能力。因此選用氣壓傳動系統(tǒng)。4、課題研究準備情況（查閱參考文獻目錄、完成任

8、務(wù)所具備的條件等）1濮良貴，紀名剛主編，機械設(shè)計（第七版）.北京：高等教育出版社，20012孫恒，陳作模主編，機械原理.高等教育出版社，20003鄭堤，唐可洪主編，機電一體化設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，2005 4謝存禧，張鐵主編，機器人技術(shù)及其應(yīng)用，北京：機械工業(yè)出版社，20055 謝存禧，張鐵主編，機器人學，廣州：華南理工大學出版社，20026王春行主編，液壓控制系統(tǒng)，北京：機械工業(yè)出版社，20037張海根主編，機電傳動控制，高等教育出版社，20018徐灝主編，機械設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，19919宗光華主編，機器人創(chuàng)意設(shè)計與實踐，北京航空航天出版社，2004 10宋德玉主編，可編

9、程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，北京：冶金工業(yè)出版社，200511郭洪江主編，工業(yè)機器人技術(shù)，西安電子科技大學出版社，2006 12范次猛主編，可編程控制器原理與應(yīng)用，北京理工大學出版社，2006 5、畢業(yè)設(shè)計（論文）總體安排和進度2011-2012學年第一學期：第8周-第9周，完成文獻綜述、外文翻譯，并形成設(shè)計基本方案。第10周，上交任務(wù)書、文獻綜述、外文翻譯原文、開題記錄紙、開題報告。第11周，學生完成總體方案論證。學生列出元器件清單。第12周-第18周，單元電路制作，系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試。學院組織教師進行系統(tǒng)驗收。學生完成畢業(yè)論文初稿。2011-2012學年第二學期：上交畢業(yè)論文初稿、外文