344車床上下料機械手

344車床上下料機械手,車床,上下,機械手 一 本課題選擇依據(jù)1 題目來源：機械手是人類創(chuàng)造的一種機器,更是人類創(chuàng)造的一項偉大奇跡,其研究、開發(fā)和設計是從二十世紀中葉開始的.我國的工業(yè)機械手是從 80 年代"七五"科技攻關開始起步,在國家的支持下,通過"七五","八五"科技攻關,目前已經(jīng)基本掌握了機械手操作機的設計制造技術,控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術,運動學和軌跡規(guī)劃技術,生產(chǎn)了部分機器人關鍵元器件，開發(fā)出噴漆，孤焊，點焊，裝配，搬運等機器人，其中有 130 多臺噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近 30 條自動噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應用，孤焊機器人已經(jīng)應用在汽車制造廠的焊裝線上。機械手也成自動手，能模仿人手和臂的某些動作功能用以按固定程序抓取搬運物件或操縱的自動操作裝置。代替人類的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造，冶金，電子，輕功和原子等部門。但總的看來，我國的工業(yè)機械手技術及其工程應用的水平和國外比還有一定距離。如：可靠性低于國外產(chǎn)品，機械手應用工程起步較晚，應用領域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術與國外比有差距。影響我國機械手發(fā)展的關鍵平臺因素就是其軟件，硬件和機械結(jié)構(gòu)。2 應用性：目前工業(yè)機械手仍大量應用在制造業(yè)，其中汽車工業(yè)占第一位（占 28.9%），電器制造業(yè)第二位（占 16.4%），化工第三位（占 11.7%）。發(fā)達國家汽車行業(yè)機械手應用占總保有量百分比為 23.4%～53%，年產(chǎn)每萬輛汽車所擁有的機械手數(shù)為（包括整車和零部件）：日本 88.0 臺，德國 64.0 臺，法國 32.2 臺，英國 26.9 臺，美國 33.8 臺，意大利 48.0 臺工業(yè)機械手在生產(chǎn)中的應用非常廣泛，還可以歸納為以下的一些方面：1. 建造旋轉(zhuǎn)零件體自動線方面建造旋轉(zhuǎn)零件體（軸類、盤類、環(huán)類零件）自動線，一般都采用機械手在機床之間傳送工件。2. 在實現(xiàn)單機自動化方面(1)各類半自動車床，有自行夾緊、進刀、切削、退刀和松開的功能，但仍需人工上下料，裝上機械手，可實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。(2)注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機械手自動取料，可實現(xiàn)全自動生產(chǎn)。(3)沖床有自動上下沖壓循環(huán)，機械手上下料可實現(xiàn)沖壓上產(chǎn)自動化。3. 鑄、鍛、焊、熱處理等方面總的來說，由于工業(yè)機械手的特點滿足了社會生產(chǎn)的需要，進而帶來了經(jīng)濟效益。其特點：(1)對環(huán)境的適應性強，能代替人從事危險，有害的操作，在長時間對人體有害的場所，機械手不受影響。(2)機械手能持久、耐勞、可以把人從單調(diào)的繁重的勞動中解放出來，并能擴大和延伸人的功能。(3)動作準確，可保證穩(wěn)定和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時可避免人為操作的錯誤。(4)通用性靈活性好，特別是通用機械手，能適應產(chǎn)品品種迅速變化的要求，滿足柔性生產(chǎn)的需要。(5)采用機械手能明顯的提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。3 先進性：上料機械手和卸料機械手相對，其中上料機械手中的移動式搬運上料機械手適用于各種棒料，工件的自動搬運及上下料工作。根據(jù)作用要求和載荷情況，機械手各關節(jié)運動速度可調(diào)。移動式搬運上料機械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)，小車行走機構(gòu)，液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成，同時具有高溫棒料啟動疏料裝置及用于安全防護用的光電保護系統(tǒng)。整個機械手及液壓系統(tǒng)均集中設置在行走小車上，結(jié)構(gòu)緊湊。電氣控制系統(tǒng)采用OMRON可編程控制器，各種作業(yè)的實現(xiàn)可以通過編程實現(xiàn)。隨著機電一體化技術和計算機技術的應用，其研究和開發(fā)水平獲得了迅猛的發(fā)展并涉及到人類社會生產(chǎn)及生活的各個領域，特別是工業(yè)機械手在生產(chǎn)加工中的廣泛應用。轎車半軸加工上料機械手設計在綜合多種機械手的設計原理和設計思想，根據(jù)轎車半軸加工的特點提出的，有一定的理論基礎，設計水平和應用價值。國內(nèi)外實際使用的多是定位控制的機械手，沒有“視覺”和“觸覺”反饋。目前，世界各國正積極研制帶有“視覺”和“觸覺”的工業(yè)機械手，使它能夠?qū)λト〉墓ぜM行分辨，能選取所需要的工件，并正確的夾持工件，進而精確地在機器上定位、定向。為使機械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零部件，它由視覺傳感器輸入三個視圖方向的視覺信息，通過計算機進行圖形分辨，判別是否是所要抓取的工件。為防止握力過大引起物件損壞或握力過小引起物件滑落下來，一般采用兩種方法：一是檢測把握物體手臂的變形，以決定適當?shù)奈樟?；另一種是直接檢測指部與物件的滑動位移，來修正握力。因此，這種機械手就具有以下幾個方面的性能：(1）能準確地抓住方位變化的物體；(2）能判斷對象的重量；(3)能自動避開障礙物；(4)抓空或抓力不足時能檢測出來。這種具有感知能力并對感知的信息做出反映的工業(yè)機械手稱之為“智能機械手”，它是有發(fā)展前途的。4 發(fā)展前景：世界工業(yè)機械手的數(shù)目雖然每年在遞增，但市場是波浪式向前發(fā)展的。在新世紀的曙光下人們追求更舒適的工作條件，惡劣危險的勞動環(huán)境都需要用機器人代替人工。隨著機器人應用的深化和滲透，工業(yè)機械手在汽車行業(yè)中還在不斷開辟著新用途。機械手的發(fā)展也已經(jīng)由最初的液壓，氣壓控制開始向人工智能化轉(zhuǎn)變，并且隨著電子技術的發(fā)展和科技的不斷進步，這項技術將日益完善。現(xiàn)在，工業(yè)機械手的使用范圍只限于在簡單重復的操作方面節(jié)省人力，其效用是代替從事繁重的工作，危險的工作，單調(diào)重復的工作，惡劣環(huán)境下的工作方面尤其明顯。至于像汽車工業(yè)和電子工業(yè)之類的費工的工業(yè)部分，機械手的應用情況決不能說是好的。雖然這些工業(yè)部門工時不足的問題尖銳，但采用機械手只限于一小部分工序，其原因是，工業(yè)機械手的性能還不能滿足這些部門的要求，適于機械手工作的范圍很狹小，這是主要原因。經(jīng)濟性問題當然也很重要，采用機械手來節(jié)約人力從經(jīng)濟上看，不一定總是合算的。然而，利用機械手或類似機械設備節(jié)省人力和實現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求，今后還會持續(xù)增長，只要技術方面和價格方面存在的問題得到解決，機械手的應用必將會飛躍發(fā)展。隨著機電一體化技術和計算機技術的應用，其研究和開發(fā)水平獲得了迅猛的發(fā)展并涉及到人類社會生產(chǎn)及生活的各個領域，特別是工業(yè)機械手在生產(chǎn)加工中的廣泛應用。二 本課題的研究內(nèi)容及目標本課題研究的內(nèi)容是機床上下料機械手設計，然后繪制機械手的裝配圖及零件圖，目的在于對大學四年所學知識的一個匯總及整理，以及學習對于新知識的吸收，理解和應用。并且熟練掌握 cad，pro\e 等基本繪圖軟件，熟練繪制各種零件的裝配圖。三 前期準備工作1 查閱相關資料，通過互聯(lián)網(wǎng)及市場調(diào)查分析市場上機械手應用及相關產(chǎn)品的情況。2 如果有機會的會可以進場參觀工廠內(nèi)工業(yè)機械手的工作情況，分析工業(yè)機械手的組成及結(jié)構(gòu)作用，研究其合理性并加以改進。3 同有關技術人員交流并吸收經(jīng)驗。四 本課題的研究方法1 通過互聯(lián)網(wǎng)圖書館等資糧來源，查閱有關工業(yè)機械手的學術論文、報告的資料文獻，了解國內(nèi)外工業(yè)機械手的新動向和發(fā)展水平，更加深入的了解機械手的原理，擴展思維。2 去機械手生產(chǎn)車間觀察實習，觀察零部件的應用及合理性。3 了解工業(yè)機械手的市場和前景情況，閱讀用戶守則，了解工業(yè)機械手及其部分零件的結(jié)構(gòu)和性能。4 完成工業(yè)機械手各個零部件的組裝和配件工作。五 本課題研究的進度計劃1 第 1-2 周 ，搜索資料，學習《cad 》教程，復習《畫法幾何及機械制圖》課本。2 第 3-4 周，將資料進行整理，擬定設計方案，為具體設計做準備。對有關參數(shù)進行設定和計算。3 第 5-8 周對工業(yè)機械手進行設計，繪制組裝圖，對有關零件進行設計，繪制零件圖。4 第 9-11 周 對工業(yè)機械手進行二維畫圖。5 第 12-13 周將這些零件圖進行組裝，并完成說明書。6 第 14-15 周檢查論文并準備畢業(yè)答辯。六 參考文獻【1】郝偉春 武華 俞成飛主編《cad 工程制圖》電子工業(yè)出版社【2】工業(yè)機械手圖冊編寫組主編《工業(yè)機械手圖冊》機械工業(yè)出版社【3】沈陽市機床工業(yè)公司七·二一大學主編《工業(yè)機械手》遼寧人民出版社【4】田綠竹 李恩海主編《畫圖幾何及機械制圖》冶金工業(yè)出版社【5】成大先主編【機械手設計手冊】化學工業(yè)出版社【6】 （美）J 達菲主編， 《機構(gòu)和機械手分析》 1990指導教師意見：指導教師簽字： 年 月 日畢業(yè)設計（論文）領導小組意見：負責人簽章： 年 月 日