自動(dòng)送料裝置機(jī)械手設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 機(jī)械制造自動(dòng)化專業(yè)

1、自動(dòng)送料裝置機(jī)械手設(shè)計(jì)1.研究的目的及意義在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，制造業(yè)是國(guó)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(dòng)化技術(shù)的日漸成熟與普及，無(wú)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(dòng)著現(xiàn)代制造水平的發(fā)展提高。雖然無(wú)人車間的自動(dòng)化水平很高，但在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)一例外的都需要一個(gè)上料和下料的物料搬運(yùn)過(guò)程，目前還基本沒(méi)有專門用于物料搬運(yùn)的自動(dòng)化設(shè)備，即便是一些自動(dòng)化水平較高的無(wú)人車間也采用長(zhǎng)距離傳送帶的形式為無(wú)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(wú)人車間自動(dòng)化水平的提高。自動(dòng)送料裝置機(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

2、門專業(yè)課知識(shí)，將這些專業(yè)課程的理論和實(shí)踐知識(shí)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(wèn)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(shí)，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(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力的一次全面訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。使學(xué)生受到PLC系統(tǒng)開發(fā)的綜合訓(xùn)練，達(dá)到能夠進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的目的。掌握典型工業(yè)機(jī)械手的工作原理和設(shè)計(jì)思路。PL

3、C在機(jī)械手移動(dòng)物體控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是基于硬件運(yùn)用軟件編程，在整個(gè)流水線的生產(chǎn)過(guò)程中，讓機(jī)械手根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工藝來(lái)移動(dòng)物體，它可以運(yùn)用在大型的工廠和條件比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)。它不僅僅是節(jié)約了生產(chǎn)成本，避免造成事故，它的另外一個(gè)重大優(yōu)點(diǎn)就是可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境變化，工藝的改變來(lái)改變?cè)闯绦颍沟每梢杂酶淖兂绦虻姆椒▉?lái)改變硬件系統(tǒng)的動(dòng)作規(guī)則，因此無(wú)論是從人力，物力和財(cái)力上都大大的得到了節(jié)余，極其具有研究?jī)r(jià)值。 2.課題的基本內(nèi)容此次設(shè)計(jì)尤其需要熟練掌握機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程里的知識(shí)內(nèi)容并對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的知識(shí)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

4、方案，并初步選定驅(qū)動(dòng)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，最后寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書并整理資料。在本設(shè)計(jì)中，主要是從硬件和軟件兩個(gè)方面著手設(shè)計(jì)，其中硬件部分包括機(jī)械手，PLC兩個(gè)方面。機(jī)械手部分包括機(jī)械手的發(fā)展，種類和機(jī)械手的選用。PLC部分包括PLC的簡(jiǎn)介和發(fā)展概況，及PLC的工作原理。然后將現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械手，PLC和控制用的個(gè)人計(jì)算機(jī)連接組成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，再通過(guò)軟件進(jìn)行編程，使機(jī)械手完全根據(jù)控制要求動(dòng)作。在本設(shè)計(jì)中，機(jī)械手移動(dòng)工件通過(guò)限位開關(guān)和電機(jī)來(lái)控制。預(yù)期達(dá)到的控制要求為：（1）機(jī)械手分別通過(guò)前進(jìn)/后退電機(jī)、上升/下降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)上、下、左、右移動(dòng)，

5、移動(dòng)的最大位置通過(guò)上、下、左、右4個(gè)限位開關(guān)控制。（2）夾放工件通過(guò)夾緊/放下電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制。夾緊工件通過(guò)定時(shí)器來(lái)控制，即憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定一個(gè)時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，機(jī)械手能完全夾緊工件。放下工件通過(guò)松限位開關(guān)來(lái)控制。（3）按下啟動(dòng)按鈕，整個(gè)系統(tǒng)按照PLC程序的設(shè)定有序的運(yùn)行；正常停車時(shí)，按下正常停車按鈕，等機(jī)械手運(yùn)行到初始位置，停車。當(dāng)按下急停按鈕時(shí)，系統(tǒng)不管運(yùn)行到什么狀態(tài)，都要立即停止。 3.設(shè)計(jì)課題的思路和方法根據(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：（1）熟悉設(shè)計(jì)對(duì)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

6、案。（2）確定機(jī)械手的各部分總體結(jié)構(gòu)方案。（3）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。（4）用PROE畫圖建模，進(jìn)行可行性分析。（5）撰寫設(shè)計(jì)論文，闡述設(shè)計(jì)依據(jù)，說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)涵4.設(shè)計(jì)的步驟及進(jìn)度安排2018-2019學(xué)年度第二學(xué)期第1周：接受老師下達(dá)畢業(yè)論文題目，查找資料，理解課題要求。第2周： 確定設(shè)計(jì)的整體方案。第3周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，并上交老師。第4周：開始撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第5周：完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，并上交論文初稿。第6周：在老師指導(dǎo)下修改論文，并繼續(xù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。第7周：交畢業(yè)論文第二稿。

7、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主審教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行審查，提出修改意見。根據(jù)主審教師的意見進(jìn)行畢業(yè)論文的修改，上交論文定稿。第8周：上交畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)材料：畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書按要求整理裝訂成冊(cè)，連同有關(guān)的參考資料、讀書筆記、社會(huì)調(diào)查記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)原始記錄（包括實(shí)驗(yàn)失敗的記錄）、規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙、運(yùn)行軟件等成果材料交給指導(dǎo)教師審核，并提出答辯申請(qǐng)。第9周：準(zhǔn)備答辯，上交答辯PPT。第10周：答辯。5.參考文獻(xiàn)1李允文.工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.2張健民.工業(yè)機(jī)器人M.北京:北京理工大學(xué)出版社,2015. 3施海鋒,吳江柳.機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京：清華大學(xué)出版社，2008

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