開(kāi)題報(bào)告---物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</b></p><p>　?。ê墨I(xiàn)綜述、外文翻譯）</p><p>　　題 目 物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué)

2、 號(hào) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) </p><p>　　學(xué) 院 </p><p>　　指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） </p>&

3、lt;p>　　物料搬運(yùn)機(jī)械手開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　1. 選題的背景和意義</p><p><b>　　1.1 選題的背景</b></p><p>　　在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而隨著制造業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)的日漸成熟與普及，無(wú)人車(chē)間的建設(shè)逐漸成為現(xiàn)代化大生產(chǎn)的潮流［1］，直接推動(dòng)著現(xiàn)代制造水平的發(fā)展提高

4、。雖然無(wú)人車(chē)間的自動(dòng)化水平很高，但在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)一例外的都需要一個(gè)上料和下料的物料搬運(yùn)過(guò)程，目前還基本沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于物料搬運(yùn)的自動(dòng)化設(shè)備，即便是一些自動(dòng)化水平較高的無(wú)人車(chē)間也采用長(zhǎng)距離傳送帶的形式為無(wú)人車(chē)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(wú)人車(chē)間自動(dòng)化水平的提高［2］。在這個(gè)時(shí)代背景下，專(zhuān)門(mén)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(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要主題。特別是在當(dāng)前勞工緊缺，勞動(dòng)力成本日

5、益提高的社會(huì)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(dòng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的同時(shí)大大減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。同時(shí)，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(xiǎn)環(huán)境下，替代人類(lèi)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(mén)。</p><p><b>　　1.2 選題意義</b></p><p>　　物料搬

6、運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)全面綜合的運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)本科階段所學(xué)的各門(mén)專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，將這些專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行了一次重要實(shí)踐。該畢業(yè)設(shè)計(jì)能培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，建模能力，加深學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，提高分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，還可以鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為以后從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該畢業(yè)設(shè)計(jì)還充分考查了學(xué)生，如PROE，CAD等軟件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力， 是對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力的

7、一次全面訓(xùn)練。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)既需要理論指導(dǎo)，還必須聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，其現(xiàn)實(shí)意義有以下兩大方面：</p><p>　　機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程力學(xué)和畫(huà)法幾何四門(mén)主要學(xué)科知識(shí)，需要學(xué)生對(duì)這四門(mén)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)熟練掌握，而這四門(mén)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)考查和鞏固學(xué)生的四大學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。</p>

8、<p>　　作為機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，熟練運(yùn)用繪圖軟件進(jìn)行建模和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)基本的要求，在今后的工作中經(jīng)常會(huì)用到PROE和CAD等繪圖軟件來(lái)進(jìn)行繪圖。本次設(shè)計(jì)就是對(duì)所學(xué)的知識(shí)的一次檢驗(yàn)。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　2.1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　此次設(shè)計(jì)尤其需要熟練掌握機(jī)械原

9、理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程里的知識(shí)內(nèi)容并對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的知識(shí)有相應(yīng)的了解。首先要仔細(xì)閱讀任務(wù)書(shū)所指出的功能要求，根據(jù)所需的功能初步選定合適的手臂結(jié)構(gòu)、末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的方案，并初步選定驅(qū)動(dòng)方式，確定整體結(jié)構(gòu)，然后具體設(shè)計(jì)各部分的結(jié)構(gòu)并選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件或設(shè)計(jì)專(zhuān)用部件，用PROE軟件建模，畫(huà)出包括標(biāo)準(zhǔn)件在內(nèi)的機(jī)械手的全部零部件，建立裝配圖，建立動(dòng)態(tài)仿真并分析結(jié)構(gòu)可行性。接著畫(huà)出物料搬運(yùn)機(jī)械手的零件圖和裝配圖。最后寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并整理資料。</p

10、><p>　　機(jī)座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：選用固定式機(jī)座類(lèi)型，腰部回轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)身可做360度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供空間上的旋轉(zhuǎn)自由度，其動(dòng)力靠步進(jìn)電機(jī)供給，并通過(guò)機(jī)座內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速器提供減速傳動(dòng)比。</p><p>　　機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：選用滑塊連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)型機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)選用氣壓傳動(dòng)的方式，靠連桿的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的彎曲功能，具體結(jié)構(gòu)參照吊車(chē)機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p&

11、gt;　　末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)要求抓取的式環(huán)形零件，內(nèi)孔直徑50mm；外圓150mm，厚10mm，材料為45號(hào)鋼，重量較輕，且規(guī)定只能從內(nèi)孔夾持工件，故需選用專(zhuān)業(yè)的末端執(zhí)行器進(jìn)行加持。本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)和彈性心軸類(lèi)似的滑塊漲緊裝置，用氣壓推動(dòng)活塞桿漲緊楔形塊，來(lái)達(dá)到和工件內(nèi)孔緊密接觸的目的，從而實(shí)現(xiàn)夾持的功能。</p><p>　　用PROE軟件對(duì)所設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行建模、仿真，并建立受力分析。</p>

12、<p>　　用CAD畫(huà)出零件圖和裝配圖。</p><p><b>　　完成設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　2.2 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題</p><p>　　本設(shè)計(jì)所需要解決的首要問(wèn)題是機(jī)械手臂的動(dòng)作精度，即如何定制各段手臂的長(zhǎng)度和連桿部分的尺寸，如何控制連桿的伸縮程度，如何控制兩段手臂之間的夾角等。如果手臂的動(dòng)作精度不夠，會(huì)直接影響

13、末端執(zhí)行器對(duì)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。</p><p>　　當(dāng)手臂發(fā)生動(dòng)作時(shí)，手臂的上臂和下臂之間的夾角α發(fā)生改變時(shí)，如果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(huì)影響末端執(zhí)行器對(duì)工件內(nèi)孔的定位，故需使β角隨α角的變化而變化，使腕臂始終和水平面保持垂直，這對(duì)各段機(jī)械臂動(dòng)作軌跡的計(jì)算提出了更高的要求。</p><p>　　3．設(shè)計(jì)的

14、方法及措施</p><p><b>　　3.1 可行性分析</b></p><p>　　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(jì)、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、液壓與氣壓傳動(dòng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程，還有相應(yīng)的金工實(shí)習(xí)，見(jiàn)習(xí)和暑期實(shí)習(xí)等實(shí)踐課程，將理論與實(shí)際相結(jié)合，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的直觀認(rèn)識(shí)和了解，這些為本畢業(yè)設(shè)計(jì)選題奠定了良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。</

15、p><p>　　要完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，需要大量查閱和學(xué)習(xí)與選題有關(guān)的參考書(shū)、期刊文獻(xiàn)及資料。圖書(shū)館豐富的圖書(shū)資源和電子閱覽室方便的專(zhuān)業(yè)信息也給我們提供了有利的設(shè)計(jì)條件。</p><p>　　指導(dǎo)老師在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面有著豐富的教學(xué)經(jīng)歷和實(shí)踐知識(shí)，可為本設(shè)計(jì)提供詳實(shí)的指導(dǎo)書(shū)，為完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)指出了明確的設(shè)計(jì)方向。</p><p>　　另外，在大二下半學(xué)期

16、有關(guān)減速器的課程設(shè)計(jì)中，本人對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了一個(gè)整體的了解，對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了直接的推動(dòng)作用。通過(guò)PROE軟件的課程學(xué)習(xí)和相關(guān)知識(shí)講座， 本人已熟練掌握了PROE軟件的繪圖、裝配和仿真技能，為本畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備好了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段。</p><p>　　綜上所述，在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)自己的學(xué)習(xí)和努力，綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的相關(guān)知識(shí)與技能，本人一定能很好的完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p&g

17、t;<b>　　3.2 方法及措施</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，本畢業(yè)設(shè)計(jì)工作分為四大部分，設(shè)計(jì)工作路線與方法擬定如下：</p><p>　　（1）熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象，查閱大量的機(jī)械設(shè)計(jì)特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的專(zhuān)業(yè)資料，了解設(shè)計(jì)實(shí)例，學(xué)習(xí)工程實(shí)例的優(yōu)缺點(diǎn)和其設(shè)計(jì)方案。</p><p>　?。?）確定機(jī)械手的各部分總體結(jié)構(gòu)方案。</

18、p><p>　　（3）根據(jù)各部分的總體結(jié)構(gòu)方案，參照吊車(chē)機(jī)械手臂，彈性心軸等實(shí)體結(jié)構(gòu)，并翻閱相關(guān)書(shū)籍資料確定各部分的具體結(jié)構(gòu)，并配以相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件或設(shè)計(jì)專(zhuān)用件。</p><p>　?。?）用PROE畫(huà)圖建模，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真及可行性分析。</p><p>　　（5）畫(huà)出CAD圖紙，包括裝配圖和零件圖。</p><p>　?。?）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文，闡述設(shè)計(jì)依

19、據(jù)，說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)涵。</p><p><b>　　4．預(yù)期設(shè)計(jì)成果</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文預(yù)計(jì)在四月底全部完成，并在六月初進(jìn)行答辯。在已有課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，需要投入足夠的時(shí)間和精力，理論緊密聯(lián)系實(shí)際，預(yù)期的設(shè)計(jì)成果如下：</p><p>　　CAD圖紙一份（裝配圖一張，零件圖若干）</p><p>　

20、　PROE仿真分析一份。</p><p>　?、?設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。</p><p>　　5．設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段劃分與進(jìn)度安排如下：</p><p>　　第一階段：第七學(xué)期第16～18周（2009.12.28～2010.01.17），查閱文獻(xiàn)，外文翻譯和文獻(xiàn)綜述初稿；</p><p>

21、　　第二階段：第八學(xué)期第1～2周（2010.03.01～2010.03.14），修改并完成文獻(xiàn)綜述與譯文，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；</p><p>　　第三階段：第八學(xué)期第3～5周（2010.03.15～2010.04.04），確定系統(tǒng)功能并確定元件和控制方案；</p><p>　　第四階段：第八學(xué)期第6～8周（2010.04.05～2010.04.25），繪制電路原理圖和電路板布線圖，確定接線方案