《機械手設計開題報告》

PAGE5上下料機械手的結構設計與分析課題的目標和任務選題依據和理論的背景:在全球科技進步大時代之下，人們對工作效率的追求不斷提高。在這種需求之下，就只用人工來進行工作話，已經滿足不了自動化愈發(fā)龐大的需求，所以，以機械來代替人工已經成為一種必然。在工業(yè)自動化龐大的需求與機械化的發(fā)展之下，機械手應運而生，機械手不僅大大提高了生產效率，不斷拔高了生產的上限，還能代替人們來完成一系列人力所不能完成的高強度、高危險的工作，像冶煉、排雷等，這些高危職業(yè)。機械手不僅安全性高，而且有著遠超人工的效率，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，在機械工業(yè)，機械手已經被廣泛應用，例如，零部件的組裝、重量級工件的搬運和裝卸，在機床加工方面，機械手被應用的更加普遍，而未來，機械手會被應用的更加廣泛。物料搬運機械手是工業(yè)機器人的一個重要類別，廣泛用于自動化生產以及柔性加工領域，代替人工完成車間內產品裝配或貨物搬運等工作。大幅度提高了生產效率和設備的使用率，操作員只需要編寫好程序就可以完成自動化控制，質量產品跟穩(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上的工作負荷。因此，上下料機械手的的研究設計具有十分重要的意義。研究目的:隨著社會的進步和發(fā)展，科技的日益進步，產品更新換代加快，使用專機或人工進行機床上下料就暴露出了很多的不足和弱點，一方面專機占地面積大結構復雜、維修不便，不利于自動化流水線的生產；另一方面，它的柔性不夠，難以適應日益加快的變化，不利于產品結構的調整；其次，使用人工會造成勞動強度的增加，容易產生工傷事故，效率也比較低下，且使用人工上下料的產品質量的穩(wěn)定性不夠，不能滿足大批量生產的需求?；诖?，本文根據實際工作，針對客戶需求，設計了一種自動上下料機械手，用于工廠生產制造中的上下料，其主要設計過程如下：根據實際工作情況，對上下料過程進行深入研究，確定了本次設計的上下料機械手的工作原理，從而擬定兩種設計方案，再根據現有機器情況，最終確定該機械手的設計方案。結合工人現場對物料上下料情況，確立機械手的自動上下料系統(tǒng)。并對機械標準零件通過計算和校核，進行型號的選擇。并設計輔助工裝，實現精準上下料，提高了上下料效果。工作原理及結構組成：工業(yè)機器人系統(tǒng)主要由機械系統(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雜性。因此，工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)部分應該與其他系統(tǒng)的設計相匹配，可以說是機器人系統(tǒng)的基礎硬件部分，其機械系統(tǒng)的準確設計顯得尤其重要。隨著時代的發(fā)展，工業(yè)機器人的結構變得各種各樣，傳動形式也越來越多，而本章任務就是在滿足一定工作要求的前提下，設計出簡單、經濟、可靠的機械系統(tǒng)部分，即對工業(yè)機器人的主要零部件的結構、驅動和傳動方式進行設計。本文的工作對象為數控車床上下料機械手。機械手主要由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。工業(yè)機械手各部分關系圖如方框圖2-1。圖1工業(yè)機械手組成需要解決的問題（1）分析研究了自動裝卸機械手的基本功能和各組成結構。根據裝卸機械手的工作負載、工作空間，并分析相關工作流程，提出上下料機械手的結構方案。（2）對機械手傳動機構、驅動系統(tǒng)的選型與設計、末端執(zhí)行器的設計以及機械手的支撐部件、手臂部件、手腕部等機械結構進行了較為合理的設計，以解決在自動生產線上自動裝、卸物料的問題。（3）確定機械手各個關鍵部分結構參數。（4）最后將零件組裝形成實體并計算關鍵零件設計的可靠性、合理性，使設計能夠更合理。工作內容及步驟翻閱相關的書籍資料及查閱涉及設備的說明書；網上查閱相關資料；通過與老師及工廠師傅的交流及經其指導。解決的關鍵技術本文設計的是一款結構簡單、應用普遍的上下料擺臂式機械手。通過查閱資料進行科學系統(tǒng)分析,提出設計的方案,進行合理設計,借助三維繪圖軟件設計上下料機械手的機構。工作計劃安排第一階段（第1周）：查閱相關資料，為開題報告做準備；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）：學習相關軟件,搜集相關設計資料，為設計準備；第四階段（第5-11周）：初步設計，根據需要同步繪制相關圖紙,三維建模；第五階段（第12-13周）：對設計進行修改校對，并完善圖紙；第六階段（第14-15周）：定稿，制作設計電子版及準備答辯所需資料；第七階段（第16周）：模擬答辯，再次對設計進行校核；第八階段（第17周）：論文答辯。預期結果完成傳動裝置的設計，計算及校核；完成關鍵部件的三維建模和仿真；繪制相關圖紙（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[1]閆宏強,王維國.基于PLC機械手控制系統(tǒng)設計[J].中國科技信息,2017(20):86-87.[2]張凱博,付瑩.基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計[J].數碼世界,2017(1):87-88.[3]于群,孫方成,石宏.基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計[J].沈陽航空航天大學學報,2017,34(6):60-65.[4]鄧文強.淺談基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計[J].考試與評價,2017(7):00173-00173.[5]孔令超.基于PLC的物料分揀機械手控制系統(tǒng)設計[J].江西電力職業(yè)技術學院學報,2019(5).[6]張凱,方立雯.基于PLC的三自由度機械手控制系統(tǒng)設計[J].山東工業(yè)技術,2017(20):145-145.[7]王偉,彭細華.多自由度柔性機械手的控制系統(tǒng)實現[J].電子測試,2017(19).[8]林偉,赫英歧.基于FX2NPLC的工件機械手搬運系統(tǒng)設計[J].黑龍江冶金,2017,037(006):18,20.[9]王剛,周皓,