物料搬運機械手開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)設計開題報告</b></p><p>　　（含文獻綜述、外文翻譯）</p><p>　　題 目 物料搬運機械手的設計 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學

2、 號 </p><p>　　班 級 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　學 院 </p><p>　　指導教師（職稱） </p>&

3、lt;p>　　物料搬運機械手開題報告</p><p>　　1. 選題的背景和意義</p><p><b>　　1.1 選題的背景</b></p><p>　　在現代國民經濟中，制造業(yè)是國民經濟各部門科學技術進步的基礎，而隨著制造業(yè)中自動化技術的日漸成熟與普及，無人車間的建設逐漸成為現代化大生產的潮流［1］，直接推動著現代制造水平的發(fā)展提高

4、。雖然無人車間的自動化水平很高，但在生產過程中無一例外的都需要一個上料和下料的物料搬運過程，目前還基本沒有專門用于物料搬運的自動化設備，即便是一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物料，而在輸送帶的一端則還是需要人力進行物料搬運，這嚴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，專門用于物料搬運的物料搬運機械手的研究則成為了推進自動化技術發(fā)展的一個重要主題。特別是在當前勞工緊缺，勞動力成本日

5、益提高的社會背景下，物料搬運機械手的使用可以替代人的繁重勞動，實現工業(yè)自動化的同時大大減少了企業(yè)的生產成本，提高企業(yè)效益。同時，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)保護工人的人身安全，因而被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能工業(yè)等部門。</p><p><b>　　1.2 選題意義</b></p><p>　　物料搬

6、運機械手的設計全面綜合的運用了機械設計專業(yè)學生在大學本科階段所學的各門專業(yè)課知識，將這些專業(yè)課程的理論和實踐知識進行了一次重要實踐。該畢業(yè)設計能培養(yǎng)學生的機械機構設計能力、創(chuàng)新能力，建模能力，加深學生理論聯系實際的設計思想，提高分析和解決工程實際問題的能力，還可以鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識，為以后從事機械設計制造行業(yè)打下堅實基礎。該畢業(yè)設計還充分考查了學生，如PROE，CAD等軟件的計算機輔助設計能力， 是對學生的動手能力的

7、一次全面訓練。</p><p>　　本畢業(yè)設計既需要理論指導，還必須聯系生產實際，其現實意義有以下兩大方面：</p><p>　　機械結構設計綜合運用了機械原理、機械設計、工程力學和畫法幾何四門主要學科知識，需要學生對這四門學科的專業(yè)知識熟練掌握，而這四門學科的專業(yè)知識是今后從事機械設計制造行業(yè)的基礎。通過畢業(yè)設計來考查和鞏固學生的四大學科的專業(yè)知識有著很大的現實意義。</p>

8、<p>　　作為機械設計專業(yè)的學生，熟練運用繪圖軟件進行建模和結構的設計是一項基本的要求，在今后的工作中經常會用到PROE和CAD等繪圖軟件來進行繪圖。本次設計就是對所學的知識的一次檢驗。</p><p><b>　　2．設計內容</b></p><p>　　2.1 主要設計內容</p><p>　　此次設計尤其需要熟練掌握機械原

9、理和機械設計課程里的知識內容并對液壓與氣壓傳動的知識有相應的了解。首先要仔細閱讀任務書所指出的功能要求，根據所需的功能初步選定合適的手臂結構、末端執(zhí)行器結構的方案，并初步選定驅動方式，確定整體結構，然后具體設計各部分的結構并選擇相應的標準件或設計專用部件，用PROE軟件建模，畫出包括標準件在內的機械手的全部零部件，建立裝配圖，建立動態(tài)仿真并分析結構可行性。接著畫出物料搬運機械手的零件圖和裝配圖。最后寫出設計說明書并整理資料。</p

10、><p>　　機座結構的設計：選用固定式機座類型，腰部回轉傳動機構，機身可做360度回轉運動提供空間上的旋轉自由度，其動力靠步進電機供給，并通過機座內部的蝸輪蝸桿減速器提供減速傳動比。</p><p>　　機械臂的結構設計：選用滑塊連桿機構的關節(jié)型機械手臂結構，關節(jié)驅動選用氣壓傳動的方式，靠連桿的伸縮來實現手臂的彎曲功能，具體結構參照吊車機械手臂的結構設計。</p><p&

11、gt;　　末端執(zhí)行器的結構設計：設計要求抓取的式環(huán)形零件，內孔直徑50mm；外圓150mm，厚10mm，材料為45號鋼，重量較輕，且規(guī)定只能從內孔夾持工件，故需選用專業(yè)的末端執(zhí)行器進行加持。本設計采用結構和彈性心軸類似的滑塊漲緊裝置，用氣壓推動活塞桿漲緊楔形塊，來達到和工件內孔緊密接觸的目的，從而實現夾持的功能。</p><p>　　用PROE軟件對所設計內容進行建模、仿真，并建立受力分析。</p>

12、<p>　　用CAD畫出零件圖和裝配圖。</p><p><b>　　完成設計。</b></p><p>　　2.2 擬解決的關鍵問題</p><p>　　本設計所需要解決的首要問題是機械手臂的動作精度，即如何定制各段手臂的長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。如果手臂的動作精度不夠，會直接影響

13、末端執(zhí)行器對工件的定位和抓緊，甚至產生失控，與其他設備碰撞引起事故。</p><p>　　當手臂發(fā)生動作時，手臂的上臂和下臂之間的夾角α發(fā)生改變時，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，則會影響末端執(zhí)行器對工件內孔的定位，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，這對各段機械臂動作軌跡的計算提出了更高的要求。</p><p>　　3．設計的

14、方法及措施</p><p><b>　　3.1 可行性分析</b></p><p>　　在大學四年里，本人已經系統(tǒng)的學習了機械原理、機械設計、工程力學、機械制圖、液壓與氣壓傳動、計算機輔助設計等相關專業(yè)課程，還有相應的金工實習，見習和暑期實習等實踐課程，將理論與實際相結合，對機械結構設計有一定的直觀認識和了解，這些為本畢業(yè)設計選題奠定了良好的理論和實踐基礎。</

15、p><p>　　要完成本畢業(yè)設計的內容，需要大量查閱和學習與選題有關的參考書、期刊文獻及資料。圖書館豐富的圖書資源和電子閱覽室方便的專業(yè)信息也給我們提供了有利的設計條件。</p><p>　　指導老師在機械結構設計和計算機輔助設計方面有著豐富的教學經歷和實踐知識，可為本設計提供詳實的指導書，為完成本畢業(yè)設計指出了明確的設計方向。</p><p>　　另外，在大二下半學期

16、有關減速器的課程設計中，本人對機械設計有了一個整體的了解，對本次畢業(yè)設計的結構創(chuàng)新設計有了直接的推動作用。通過PROE軟件的課程學習和相關知識講座， 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)設計準備好了計算機輔助設計手段。</p><p>　　綜上所述，在老師的指導下，通過自己的學習和努力，綜合運用大學所學的相關知識與技能，本人一定能很好的完成本畢業(yè)設計。</p><p&g

17、t;<b>　　3.2 方法及措施</b></p><p>　　根據任務書的要求，本畢業(yè)設計工作分為四大部分，設計工作路線與方法擬定如下：</p><p>　?。?）熟悉設計對象，查閱大量的機械設計特別是結構設計方面的專業(yè)資料，了解設計實例，學習工程實例的優(yōu)缺點和其設計方案。</p><p>　?。?）確定機械手的各部分總體結構方案。</

18、p><p>　　（3）根據各部分的總體結構方案，參照吊車機械手臂，彈性心軸等實體結構，并翻閱相關書籍資料確定各部分的具體結構，并配以相應的標準件或設計專用件。</p><p>　?。?）用PROE畫圖建模，進行動態(tài)仿真及可行性分析。</p><p>　?。?）畫出CAD圖紙，包括裝配圖和零件圖。</p><p>　?。?）撰寫設計論文，闡述設計依

19、據，說明設計內涵。</p><p><b>　　4．預期設計成果</b></p><p>　　本畢業(yè)設計及論文預計在四月底全部完成，并在六月初進行答辯。在已有課程學習的基礎上，需要投入足夠的時間和精力，理論緊密聯系實際，預期的設計成果如下：</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>　?、?設計說明書一份。</p><p>　　5．設計工作進度計劃</p><p>　　本畢業(yè)設計的階段劃分與進度安排如下：</p><p>　　第一階段：第七學期第16～18周（2009.12.28～2010.01.17），查閱文獻，外文翻譯和文獻綜述初稿；</p><p>

21、　　第二階段：第八學期第1～2周（2010.03.01～2010.03.14），修改并完成文獻綜述與譯文，撰寫開題報告；</p><p>　　第三階段：第八學期第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