開題報告-機(jī)械手設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計開題匯報（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯）題目物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計姓名學(xué)號班級專業(yè)學(xué)院指導(dǎo)教師（職稱）物料搬運(yùn)機(jī)械手開題匯報1.選題的背景和意義1.1選題的背景在現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)中，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而伴隨制造業(yè)中自動化技術(shù)的日漸成熟與普及，無人車間的建設(shè)逐漸成為現(xiàn)代化大生產(chǎn)的時尚［1］，直接推進(jìn)著現(xiàn)代制造水平的發(fā)展提高。雖然無人車間的自動化水平很高，但在生產(chǎn)過程中無一例外的都需要一種上料和下料的物料搬運(yùn)過程，目前還基本沒有專門用于物料搬運(yùn)的自動化設(shè)備，即便是某些自動化水平較高的無人車間也采用長距離傳送帶的形式為無人車間輸送或搬運(yùn)物料，而在輸送帶的一端則還是需要人力進(jìn)行物料搬運(yùn)，這嚴(yán)重制約了無人車間自動化水平的提高［2］。在這個時代背景下，專門用于物料搬運(yùn)的物料搬運(yùn)機(jī)械手的研究則成為了推進(jìn)自動化技術(shù)發(fā)展的一種重要主題。尤其是在目前勞工緊缺，勞動力成本日益提高的社會背景下，物料搬運(yùn)機(jī)械手的使用可以替代人的繁重勞動，實現(xiàn)工業(yè)自動化的同步大大減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。同步，由于它可在高溫、高壓、多粉塵、易燃易爆、放射性等惡劣或危險環(huán)境下，替代人類作業(yè)保護(hù)工人的人身安全，因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能工業(yè)等部門。1.2選題意義物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計全面綜合的運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計專業(yè)學(xué)生在大學(xué)本科階段所學(xué)的各門專業(yè)課知識，將這些專業(yè)課程的理論和實踐知識進(jìn)行了一次重要實踐。該畢業(yè)設(shè)計能培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計能力、創(chuàng)新能力，建模能力，加深學(xué)生理論聯(lián)絡(luò)實際的設(shè)計思想，提高分析和處理工程實際問題的能力，還可以鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識，為后來從事機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。該畢業(yè)設(shè)計還充足考察了學(xué)生，如PROE，CAD等軟件的計算機(jī)輔助設(shè)計能力，是對學(xué)生的動手能力的一次全面訓(xùn)練。本畢業(yè)設(shè)計既需要理論指導(dǎo)，還必須聯(lián)絡(luò)生產(chǎn)實際，其現(xiàn)實意義有如下兩大方面：機(jī)械構(gòu)造設(shè)計綜合運(yùn)用了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、工程力學(xué)和畫法幾何四門重要學(xué)科知識，需要學(xué)生對這四門學(xué)科的專業(yè)知識純熟掌握，而這四門學(xué)科的專業(yè)知識是此后從事機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計來考察和鞏固學(xué)生的四大學(xué)科的專業(yè)知識有著很大的現(xiàn)實意義。作為機(jī)械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生，純熟運(yùn)用繪圖軟件進(jìn)行建模和構(gòu)造的設(shè)計是一項基本的規(guī)定，在此后的工作中常常會用到PROE和CAD等繪圖軟件來進(jìn)行繪圖。本次設(shè)計就是對所學(xué)的知識的一次檢查。2．設(shè)計內(nèi)容2.1重要設(shè)計內(nèi)容本次設(shè)計尤其需要純熟掌握機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計課程里的知識內(nèi)容并對液壓與氣壓傳動的知識有對應(yīng)的理解。首先要仔細(xì)閱讀任務(wù)書所指出的功能規(guī)定，根據(jù)所需的功能初步選定合適的手臂構(gòu)造、末端執(zhí)行器構(gòu)造的方案，并初步選定驅(qū)動方式，確定整體構(gòu)造，然后詳細(xì)設(shè)計各部分的構(gòu)造并選擇對應(yīng)的原則件或設(shè)計專用部件，用PROE軟件建模，畫出包括原則件在內(nèi)的機(jī)械手的所有零部件，建立裝配圖，建立動態(tài)仿真并分析構(gòu)造可行性。接著畫出物料搬運(yùn)機(jī)械手的零件圖和裝配圖。最終寫出設(shè)計闡明書并整頓資料。機(jī)座構(gòu)造的設(shè)計：選用固定式機(jī)座類型，腰部回轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，機(jī)身可做360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動提供空間上的旋轉(zhuǎn)自由度，其動力靠步進(jìn)電機(jī)供應(yīng)，并通過機(jī)座內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速器提供減速傳動比。機(jī)械臂的構(gòu)造設(shè)計：選用滑塊連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)型機(jī)械手臂構(gòu)造，關(guān)節(jié)驅(qū)動選用氣壓傳動的方式，靠連桿的伸縮來實現(xiàn)手臂的彎曲功能，詳細(xì)構(gòu)造參照吊車機(jī)械手臂的構(gòu)造設(shè)計。末端執(zhí)行器的構(gòu)造設(shè)計：設(shè)計規(guī)定抓取的式環(huán)形零件，內(nèi)孔直徑50mm；外圓150mm，厚10mm，材料為45號鋼，重量較輕，且規(guī)定只能從內(nèi)孔夾持工件，故需選用專業(yè)的末端執(zhí)行器進(jìn)行加持。本設(shè)計采用構(gòu)造和彈性心軸類似的滑塊漲緊裝置，用氣壓推進(jìn)活塞桿漲緊楔形塊，來到達(dá)和工件內(nèi)孔緊密接觸的目的，從而實現(xiàn)夾持的功能。用PROE軟件對所設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行建模、仿真，并建立受力分析。用CAD畫出零件圖和裝配圖。完畢設(shè)計。2.2擬處理的關(guān)鍵問題本設(shè)計所需要處理的首要問題是機(jī)械手臂的動作精度，即怎樣定制各段手臂的長度和連桿部分的尺寸，怎樣控制連桿的伸縮程度，怎樣控制兩段手臂之間的夾角等。假如手臂的動作精度不夠，會直接影響末端執(zhí)行器對工件的定位和抓緊，甚至產(chǎn)生失控，與其他設(shè)備碰撞引起事故。當(dāng)手臂發(fā)生動作時，手臂的上臂和下臂之間的夾角α發(fā)生變化時，假如保持下臂和手腕腕臂之間的夾角β不變的話，腕臂則必然和水平面不相垂直，則會影響末端執(zhí)行器對工件內(nèi)孔的定位，故需使β角隨α角的變化而變化，使腕臂一直和水平面保持垂直，這對各段機(jī)械臂動作軌跡的計算提出了更高的規(guī)定。3．設(shè)計的措施及措施3.1可行性分析在大學(xué)四年里，本人已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、液壓與氣壓傳動、計算機(jī)輔助設(shè)計等有關(guān)專業(yè)課程，尚有對應(yīng)的金工實習(xí)，見習(xí)和暑期實習(xí)等實踐課程，將理論與實際相結(jié)合，對機(jī)械構(gòu)造設(shè)計有一定的直觀認(rèn)識和理解，這些為本畢業(yè)設(shè)計選題奠定了良好的理論和實踐基礎(chǔ)。要完畢本畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容，需要大量查閱和學(xué)習(xí)與選題有關(guān)的參照書、期刊文獻(xiàn)及資料。圖書館豐富的圖書資源和電子閱覽室以便的專業(yè)信息也給我們提供了有利的設(shè)計條件。指導(dǎo)老師在機(jī)械構(gòu)造設(shè)計和計算機(jī)輔助設(shè)計方面有著豐富的教學(xué)經(jīng)歷和實踐知識，可為本設(shè)計提供詳實的指導(dǎo)書，為完畢本畢業(yè)設(shè)計指出了明確的設(shè)計方向。此外，在大二下半學(xué)期有關(guān)減速器的課程設(shè)計中，本人對機(jī)械設(shè)計有了一種整體的理解，對本次畢業(yè)設(shè)計的構(gòu)造創(chuàng)新設(shè)計有了直接的推進(jìn)作用。通過PROE軟件的課程學(xué)習(xí)和有關(guān)知識講座，本人已純熟掌握了PROE軟件的繪圖、裝配和仿真技能，為本畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備好了計算機(jī)輔助設(shè)計手段。綜上所述，在老師的指導(dǎo)下，通過自己的學(xué)習(xí)和努力，綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的有關(guān)知識與技能，本人一定能很好的完畢本畢業(yè)設(shè)計。3.2措施及措施根據(jù)任務(wù)書的規(guī)定，本畢業(yè)設(shè)計工作分為四大部分，設(shè)計工作路線與措施確定如下：（1）熟悉設(shè)計對象，查閱大量的機(jī)械設(shè)計尤其是構(gòu)造設(shè)計方面的專業(yè)資料，理解設(shè)計實例，學(xué)習(xí)工程實例的優(yōu)缺陷和其設(shè)計方案。（2）確定機(jī)械手的各部分總體構(gòu)造方案。（3）根據(jù)各部分的總體構(gòu)造方案，參照吊車機(jī)械手臂，彈性心軸等實體構(gòu)造，并翻閱有關(guān)書籍資料確定各部分的詳細(xì)構(gòu)造，并配以對應(yīng)的原則件或設(shè)計專用件。（4）用PROE畫圖建模，進(jìn)行動態(tài)仿真及可行性分析。（5）畫出CAD圖紙，包括裝配圖和零件圖。（6）撰寫設(shè)計論文，論述設(shè)計根據(jù)，闡明設(shè)計內(nèi)涵。4．預(yù)期設(shè)計成果本畢業(yè)設(shè)計及論文估計在四月底所有完畢，并在六月初進(jìn)行答辯。在已經(jīng)有課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，需要投入足夠的時間和精力，理論緊密聯(lián)絡(luò)實際，預(yù)期的設(shè)計成果如下：CAD圖紙一份（裝配圖一張，零件圖若干）PROE仿真分析一份。③設(shè)計闡明書一份。5．設(shè)計工作進(jìn)度計劃本畢業(yè)設(shè)計的階段劃分與進(jìn)度安排如下：第一階段：第七學(xué)期第16～18周（.12.28～.01.17），查閱文獻(xiàn)，外文翻譯和文獻(xiàn)綜述草稿；第二階段：第八學(xué)期第1～2周（.03.01～.03.14），修改并完畢文獻(xiàn)綜述與譯文，撰寫開題匯報；第三階段：第八學(xué)期第3～5周（.03.15～.04.04），確定系統(tǒng)功能并確定元件和控制方案；第四階段：