換刀機(jī)械手設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：換刀機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)課題類別：設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：班級：專業(yè)（全稱）：系別：指導(dǎo)教師：導(dǎo)師組長：2009年月一、問題的提出：對于制造業(yè)來說，對市場做出快速響應(yīng)，按照客戶要求生產(chǎn)出高質(zhì)量低成本的產(chǎn)品非常重要，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，虛擬制造技術(shù)應(yīng)用而生，他可以在計(jì)算機(jī)上以一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析和加工，而且可以使不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員、協(xié)作單位和部門共同承擔(dān)，將產(chǎn)品整個(gè)生命周期的屬性表現(xiàn)在開發(fā)初期能夠通盤考慮，并將產(chǎn)品開發(fā)全過程數(shù)字化。目前，國際大型飛機(jī)、汽車等制造企業(yè)都普遍采用該技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)相比，可以減少因制作產(chǎn)品原型所耗費(fèi)的人力、物力和時(shí)間，同時(shí)提高質(zhì)量、降低成本、保證產(chǎn)品開發(fā)一次成功，增強(qiáng)企業(yè)快速適應(yīng)市場變化的能力。二、設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀概述（文獻(xiàn)綜述）：本課題所做的機(jī)械手是屬于4個(gè)自由度的機(jī)械手。1、簡史機(jī)械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。2、應(yīng)用簡況現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。因此，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。采用機(jī)械手進(jìn)行裝配更始目前研究的重點(diǎn)，國外已研究采用攝象機(jī)和力傳感裝置和微型計(jì)算機(jī)連在一起，能確定零件的方位達(dá)到鑲裝的目的。3、發(fā)展趨勢目前工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄造、熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面還是不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。在國內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)以及根據(jù)不同類型的加緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，所以便根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇不同類型的基加緊機(jī)構(gòu)，即可組成不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，有便于更換工件，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。機(jī)械手是一種模仿人手部分動(dòng)作，按照預(yù)先設(shè)定的程序，軌跡或其他要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置。它在二十世紀(jì)五十年代就已用于生產(chǎn)，是在自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種機(jī)械裝置，開始主要用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料和搬運(yùn)工件，完成單機(jī)自動(dòng)化和生產(chǎn)線自動(dòng)化，隨著應(yīng)用范圍的不段擴(kuò)大，現(xiàn)在用來夾持工具和完成一定的作業(yè)。實(shí)踐證明它可以代替人手的繁重勞動(dòng)，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人又稱SCARA型裝配機(jī)器人，是SelectiveComplianceAssemblyRobotArm的縮寫，意思是具有選擇柔順性的裝配機(jī)器人手臂。在水平方向有柔順性，在垂直方向有較大的剛性。它結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作靈活，多用于裝配作業(yè)中，特別適合小規(guī)格零件的插接裝配，如在電子工業(yè)零件的插接、裝配中應(yīng)用廣泛。1日渡邊茂.產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986年5月.2龔振邦等.機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，1995年6月.3馬香峰等.工業(yè)機(jī)器人的操作機(jī)設(shè)計(jì)M.北京：冶金工業(yè)出版社，1996年9月.4余達(dá)太馬香峰.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程M.北京：冶金工業(yè)出版社，1999年4月.5機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年7月.6液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年8月.7ErnestL.Halletl.Robotics:AUser-FriendlyIntroductionM.NewYork:CBSCollegePublishing,1985.8YoramKoren.RoboticsforEngineersM.McGraw-HillBookCompany,1985.9兵工210所.機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用J.雙月刊,有關(guān)文章.10中科院沈陽自動(dòng)化所.機(jī)器人J.雙月刊,有關(guān)文章.11白井良明著.王棣棠譯.機(jī)器人工程M.北京：科學(xué)出版社，2001年2月.12郭洪紅.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006年3月.三、設(shè)計(jì)（研究）擬采用的技術(shù)路線和方法（論文框架、研究方法）：畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的就是要把我們所學(xué)的比較分散的知識(shí)綜合起來，并進(jìn)行靈活運(yùn)用?，F(xiàn)在的發(fā)展趨勢是機(jī)電一體化，因此，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)是要我們將“機(jī)”、“電”、“液”三者合并起來?！皺C(jī)”即是指機(jī)械，機(jī)械手的動(dòng)作過程可以分五部分，即機(jī)械手的上升下降、機(jī)械手的前伸后縮、機(jī)械手的加緊放松、機(jī)械手的左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)、小車的前進(jìn)后退。這五部分中我們靠機(jī)械完成機(jī)械手的上升下降動(dòng)作，即本課題所做的機(jī)械手采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)手臂的上升、下降方面。技術(shù)要求：結(jié)構(gòu)型式：組合式直角坐標(biāo)加旋轉(zhuǎn)；自由度數(shù)：4；負(fù)載重量：10kg(單爪)末端操作器：雙手爪工作空間：縱向11m；橫向0.6m；升降1m；旋轉(zhuǎn)180；運(yùn)行速度：五檔可調(diào)；最大運(yùn)行速度：縱向33.6m/min；橫向16m/min；升降8m/min；旋轉(zhuǎn)16rpm；重復(fù)定位精度：0.6mm；記憶刀位數(shù)：不小于170把,可擴(kuò)展；總重量：600kg.任務(wù)要求：（1）論證確定總體方案；（2）設(shè)計(jì)水平移動(dòng)系統(tǒng)、垂直升降系統(tǒng)和末端操作器的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)；（3）設(shè)計(jì)水平移動(dòng)系統(tǒng)、垂直升降系統(tǒng)和末端操作器的結(jié)構(gòu)；（4）編寫設(shè)計(jì)說明書。(1)開題報(bào)告(含