数控机床上下料机械手设计开题报告

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1、设ft(论文)^开题报告课题名称数控机床上下料机械手设计课题來源学生姓名本课题的研究现状、研究目的及意义工业机械手是近儿十年发展起來的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。随着工业自动化的发展，出现了数控加工中心，它在减轻工人的劳动强度的同时，大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序，通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半

2、自动化装賈。前者费时费工、效率低；后者因设计复杂，需较多继电器，接线繁杂，易受车体振动干扰，而存在可靠性差、故障多、维修困难等M题。可编程序控制器PLC控制的上下料机械手控制系统动作简便、线路没计合理、具有较强的抗干扰能力保证了系统运行的可靠性，降低了维修率，提高了工作效率。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的屮国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用己经越來越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在屮国的工厂屮引进了自动化生

3、产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土靈料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及带来的挑战。随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、板手等工具进行加工、装配等作业的自动化，己愈来愈引起人们的重视，同时也要求供料机构更加灵活、柔性化，以适应供送不同的物品，这使得供送料机械手在自动机、自动线上得到愈来愈广泛的应用。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；工业机械手在工业生产中

4、能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作、Ik,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作，以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。课题类型：(1)A—工程实践型；B—理论研究型；C一科研装置研制型；D—计算机软件型;E—综合应用型(2)X—真实课题；Y—模拟课题；(1)、(2)均要填，如AY、BX等。2—2本课题的研宄内容工业机器人系统即机械手由三大部分六个子系统组成。三大部分是：机械部分，控制部分，传感部分

5、。六个子系统是：驱动系统，机械结构系统，感受系统，机器人-环境交互系统，人机交互系统，控制系统等组成。结合数控机床上下料机械手的特点和性能，本设计主要研究一下儿个方而的问题：1、机械手总体方案的分析首先根据设计要求从理论上分析工作状况，提出设计思路，主要包栝：传动方式，控制方式等，再在综合分析的基础上，整体规划机械手的整体结构形式，驱动装置，传动系统，控制功能等，最后确定最优方案。2、机械手运动部件的分析与计算主要根据机械手在数控机床上抓収的物料确定机械手的结构形式及相关的计算，主要包括：手部的结构设计及夹紧力的计算，手部液压缸的设计计算及汕液的工

6、作压力计算，腕部的结构形式设计，驱动力矩的计算，液压缸及汕液工作压力的设计计算和校核，手臂和机身的设计计算等。3、机械手控制系统设计人机接口是机器人和操作者之间的信息交换的关键，机器人系统必须按操作者的意图去工作，控制系统是机器人技术的核心和关键部件，它的性能直接关系刀机器人控制精度和可靠性。主要用可编程序控制器(PLC)来控制机械手，控制系统主要有两种结构形式：集中式控制和分布式控制。本课题研究的实施方案、进度安排2月26日-3月22日：设计前准备工作，积累材料。3月23日-4月10FI:完成开题报告，机械手总体方案的分析，制定设计方案，总体设计

7、。4月10日-4月25日：机械手运动部件的分析与计算。4月25日-5月5日：机械手控制系统设计。5月5日-5月15口：编写设计计算说明书。5月15日月1日：后期修改。6月8日-6月12曰：答辩。2-3已杏阅的i要参考文献1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.李允文主编，工业机械手设计.北京：机械工业出版社。1996天津大学编，工业机械手设计基础.天津：天津大学出版社。1980张健民主编，工业机器人.北京：北京理工大学出版社。1988蔡自兴主编，机器人原理及其运川.长沙：长沙屮南工业大学出版社。1988徐景主编，机械设计手

8、册第五卷.北京：机械工业出版社。1992高井(日)主编，工业机器人的结构与应用.北京：机械工业出版社。1977《工业机械手