《機(jī)械手設(shè)計開題報告》

PAGE5上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析課題的目標(biāo)和任務(wù)選題依據(jù)和理論的背景:在全球科技進(jìn)步大時代之下，人們對工作效率的追求不斷提高。在這種需求之下，就只用人工來進(jìn)行工作話，已經(jīng)滿足不了自動化愈發(fā)龐大的需求，所以，以機(jī)械來代替人工已經(jīng)成為一種必然。在工業(yè)自動化龐大的需求與機(jī)械化的發(fā)展之下，機(jī)械手應(yīng)運(yùn)而生，機(jī)械手不僅大大提高了生產(chǎn)效率，不斷拔高了生產(chǎn)的上限，還能代替人們來完成一系列人力所不能完成的高強(qiáng)度、高危險的工作，像冶煉、排雷等，這些高危職業(yè)。機(jī)械手不僅安全性高，而且有著遠(yuǎn)超人工的效率，它可以在沒有損傷的情況之下，不知疲倦的一直工作下去，這是人工所不能比較的。目前，在機(jī)械工業(yè)，機(jī)械手已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，例如，零部件的組裝、重量級工件的搬運(yùn)和裝卸，在機(jī)床加工方面，機(jī)械手被應(yīng)用的更加普遍，而未來，機(jī)械手會被應(yīng)用的更加廣泛。物料搬運(yùn)機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一個重要類別，廣泛用于自動化生產(chǎn)以及柔性加工領(lǐng)域，代替人工完成車間內(nèi)產(chǎn)品裝配或貨物搬運(yùn)等工作。大幅度提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備的使用率，操作員只需要編寫好程序就可以完成自動化控制，質(zhì)量產(chǎn)品跟穩(wěn)定性都可以得到大幅度提升為客戶創(chuàng)造更高的價值，大大的便利了人們在生產(chǎn)上的工作負(fù)荷。因此，上下料機(jī)械手的的研究設(shè)計具有十分重要的意義。研究目的:隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，科技的日益進(jìn)步，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，使用專機(jī)或人工進(jìn)行機(jī)床上下料就暴露出了很多的不足和弱點(diǎn)，一方面專機(jī)占地面積大結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修不便，不利于自動化流水線的生產(chǎn)；另一方面，它的柔性不夠，難以適應(yīng)日益加快的變化，不利于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整；其次，使用人工會造成勞動強(qiáng)度的增加，容易產(chǎn)生工傷事故，效率也比較低下，且使用人工上下料的產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠，不能滿足大批量生產(chǎn)的需求?；诖?，本文根據(jù)實(shí)際工作，針對客戶需求，設(shè)計了一種自動上下料機(jī)械手，用于工廠生產(chǎn)制造中的上下料，其主要設(shè)計過程如下：根據(jù)實(shí)際工作情況，對上下料過程進(jìn)行深入研究，確定了本次設(shè)計的上下料機(jī)械手的工作原理，從而擬定兩種設(shè)計方案，再根據(jù)現(xiàn)有機(jī)器情況，最終確定該機(jī)械手的設(shè)計方案。結(jié)合工人現(xiàn)場對物料上下料情況，確立機(jī)械手的自動上下料系統(tǒng)。并對機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)零件通過計算和校核，進(jìn)行型號的選擇。并設(shè)計輔助工裝，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)上下料，提高了上下料效果。工作原理及結(jié)構(gòu)組成：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要由機(jī)械系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及信息處理系統(tǒng)組成，具有高的耦合性和一定的復(fù)雜性。因此，工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)部分應(yīng)該與其他系統(tǒng)的設(shè)計相匹配，可以說是機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件部分，其機(jī)械系統(tǒng)的準(zhǔn)確設(shè)計顯得尤其重要。隨著時代的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)變得各種各樣，傳動形式也越來越多，而本章任務(wù)就是在滿足一定工作要求的前提下，設(shè)計出簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠的機(jī)械系統(tǒng)部分，即對工業(yè)機(jī)器人的主要零部件的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動和傳動方式進(jìn)行設(shè)計。本文的工作對象為數(shù)控車床上下料機(jī)械手。機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。工業(yè)機(jī)械手各部分關(guān)系圖如方框圖2-1。圖1工業(yè)機(jī)械手組成需要解決的問題（1）分析研究了自動裝卸機(jī)械手的基本功能和各組成結(jié)構(gòu)。根據(jù)裝卸機(jī)械手的工作負(fù)載、工作空間，并分析相關(guān)工作流程，提出上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方案。（2）對機(jī)械手傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)的選型與設(shè)計、末端執(zhí)行器的設(shè)計以及機(jī)械手的支撐部件、手臂部件、手腕部等機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為合理的設(shè)計，以解決在自動生產(chǎn)線上自動裝、卸物料的問題。（3）確定機(jī)械手各個關(guān)鍵部分結(jié)構(gòu)參數(shù)。（4）最后將零件組裝形成實(shí)體并計算關(guān)鍵零件設(shè)計的可靠性、合理性，使設(shè)計能夠更合理。工作內(nèi)容及步驟翻閱相關(guān)的書籍資料及查閱涉及設(shè)備的說明書；網(wǎng)上查閱相關(guān)資料；通過與老師及工廠師傅的交流及經(jīng)其指導(dǎo)。解決的關(guān)鍵技術(shù)本文設(shè)計的是一款結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用普遍的上下料擺臂式機(jī)械手。通過查閱資料進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)分析,提出設(shè)計的方案,進(jìn)行合理設(shè)計,借助三維繪圖軟件設(shè)計上下料機(jī)械手的機(jī)構(gòu)。工作計劃安排第一階段（第1周）：查閱相關(guān)資料，為開題報告做準(zhǔn)備；第二階段（第2周）：撰寫開題報告,外文翻譯；第三階段（第3-4周）：學(xué)習(xí)相關(guān)軟件,搜集相關(guān)設(shè)計資料，為設(shè)計準(zhǔn)備；第四階段（第5-11周）：初步設(shè)計，根據(jù)需要同步繪制相關(guān)圖紙,三維建模；第五階段（第12-13周）：對設(shè)計進(jìn)行修改校對，并完善圖紙；第六階段（第14-15周）：定稿，制作設(shè)計電子版及準(zhǔn)備答辯所需資料；第七階段（第16周）：模擬答辯，再次對設(shè)計進(jìn)行校核；第八階段（第17周）：論文答辯。預(yù)期結(jié)果完成傳動裝置的設(shè)計，計算及校核；完成關(guān)鍵部件的三維建模和仿真；繪制相關(guān)圖紙（包含至少一張手繪）；按時按量完成畢業(yè)論文的撰寫。五．參考文獻(xiàn)[1]閆宏強(qiáng),王維國.基于PLC機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國科技信息,2017(20):86-87.[2]張凱博,付瑩.基于PLC的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)碼世界,2017(1):87-88.[3]于群,孫方成,石宏.基于PLC的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報,2017,34(6):60-65.[4]鄧文強(qiáng).淺談基于PLC的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].考試與評價,2017(7):00173-00173.[5]孔令超.基于PLC的物料分揀機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2019(5).[6]張凱,方立雯.基于PLC的三自由度機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(20):145-145.[7]王偉,彭細(xì)華.多自由度柔性機(jī)械手的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J].電子測試,2017(19).[8]林偉,赫英歧.基于FX2NPLC的工件機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計[J].黑龍江冶金,2017,037(006):18,20.[9]王剛,周皓,