物料搬運(yùn)機(jī)械手開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告</b></p><p>　　（含文獻(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 </p><p>　　班 級 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　學(xué) 院 </p><p>　　指導(dǎo)教師（職稱） </p>&

3、lt;p>　　物料搬運(yùn)機(jī)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(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)，而隨著制造業(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)的潮流［1］，直接推動著現(xiàn)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(chǎn)過程中無一例外的都需要一個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(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)展的一個重要主題。特別是在當(dāng)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(yùn)機(jī)械手的使用可以替代人的繁重勞動，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的同時大大減少了企業(yè)的生產(chǎn)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(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。</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(shí)踐知識進(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，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， 是對學(xué)生的動手能力的

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)和畫法幾何四門主要學(xué)科知識，需要學(xué)生對這四門學(xué)科的專業(yè)知識熟練掌握，而這四門學(xué)科的專業(yè)知識是今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)來考查和鞏固學(xué)生的四大學(xué)科的專業(yè)知識有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。</p>

8、<p>　　作為機(jī)械設(shè)計(jì)專業(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)常會用到PROE和CAD等繪圖軟件來進(jìn)行繪圖。本次設(shè)計(jì)就是對所學(xué)的知識的一次檢驗(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)課程里的知識內(nèi)容并對液壓與氣壓傳動的知識有相應(yīng)的了解。首先要仔細(xì)閱讀任務(wù)書所指出的功能要求，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)專用部件，用PROE軟件建模，畫出包括標(biāo)準(zhǔn)件在內(nèi)的機(jī)械手的全部零部件，建立裝配圖，建立動態(tài)仿真并分析結(jié)構(gòu)可行性。接著畫出物料搬運(yùn)機(jī)械手的零件圖和裝配圖。最后寫出設(shè)計(jì)說明書并整理資料。</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)供給，并通過機(jī)座內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速器提供減速傳動比。</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)動選用氣壓傳動的方式，靠連桿的伸縮來實(shí)現(xiàn)手臂的彎曲功能，具體結(jié)構(gòu)參照吊車機(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(jì)采用結(jié)構(gòu)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(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)鍵問題</p><p>　　本設(shè)計(jì)所需要解決的首要問題是機(jī)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(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(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，這對各段機(jī)械臂動作軌跡的計(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、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等相關(guān)專業(yè)課程，還有相應(yīng)的金工實(shí)習(xí)，見習(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，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的直觀認(rèn)識和了解，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、期刊文獻(xiàn)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(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，可為本設(shè)計(jì)提供詳實(shí)的指導(dǎo)書，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，本人對機(jī)械設(shè)計(jì)有了一個整體的了解，對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了直接的推動作用。通過PROE軟件的課程學(xué)習(xí)和相關(guān)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(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>　　（2）確定機(jī)械手的各部分總體結(jié)構(gòu)方案。</

18、p><p>　?。?）根據(jù)各部分的總體結(jié)構(gòu)方案，參照吊車機(jī)械手臂，彈性心軸等實(shí)體結(jié)構(gòu)，并翻閱相關(guān)書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)專用件。</p><p>　?。?）用PROE畫圖建模，進(jìn)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(shè)計(jì)論文，闡述設(shè)計(jì)依

19、據(jù)，說明設(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)說明書一份。</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，撰寫開題報告；</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