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湖 南 科 技 大 學(xué)
開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名： 王志全
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)及班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化四班
指導(dǎo)教師： 馬繼英
2015 年 3 月 8 日
4
湖南科技大學(xué) 2015 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題 目
自動(dòng)送料機(jī)械手的設(shè)計(jì)
作者姓名
王志全
學(xué)號(hào)
1103010404
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1、 研究的意義，同類研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問(wèn)題（列出主要參考文獻(xiàn)）
研究的意義：
1、可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度；
2、可以改善勞動(dòng)條件、避免人身事故；
3、可以減少人力，便于有節(jié)奏的生產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題：
目前國(guó)內(nèi)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。所以，在國(guó)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。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。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。
國(guó)外機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來(lái)完成規(guī)定的操作。國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究
視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能，目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。
雖然機(jī)械手已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電器行業(yè)等領(lǐng)域，但也有一些問(wèn)題，現(xiàn)有的裝夾機(jī)械手為了達(dá)到所要求的通用性，在結(jié)構(gòu)、控制以及最后的制造上往往比較復(fù)雜，因此價(jià)格也比較昂貴。
2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）
研究目標(biāo)：
希望通過(guò)本設(shè)計(jì)完成一個(gè)自動(dòng)上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠比較好的體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平，實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)精神和態(tài)度，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的實(shí)施目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)理論和時(shí)間的有機(jī)結(jié)合。目前，在國(guó)內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上組合機(jī)床上下料仍由人共完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。為了提高生產(chǎn)加工的工作效率，降低勞動(dòng)成本，并使生產(chǎn)線發(fā)展為柔性制造系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代自動(dòng)化大生產(chǎn)，針對(duì)具體生產(chǎn)工藝，利用機(jī)器人技術(shù)，設(shè)計(jì)用一臺(tái)上下料機(jī)械手代替人工工作，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
研究?jī)?nèi)容：
1、 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖；
2、 機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算；
3、 機(jī)械手液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
4、 PLC選型及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
1、機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、機(jī)械制圖等；
2、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：液壓傳動(dòng)；
3、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：PLC技術(shù)。
3、 特色與創(chuàng)新之處
機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)布置合理，效率高，噪聲低，安全可靠、操作和維護(hù)方便。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線
研究方法：
(1) 調(diào)查法?通過(guò)查找圖書(shū)館資料以及網(wǎng)上查詢。?
(2) 計(jì)算法?通過(guò)計(jì)算自由度以及各強(qiáng)度計(jì)算，確定機(jī)械手各部分。?
(3) 模擬法?利用三微軟年模擬機(jī)械手運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否合理。
步驟、技術(shù)路線：
（1） 詳細(xì)了解裝料與卸料工作時(shí)具體情況，制定出機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方案；?
（2） 參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，以及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，做出機(jī)械手各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；?
（3） 參考單片機(jī)控制有關(guān)書(shū)籍，做出機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；?
（4）最后，繪制出各零部件裝配圖和零件圖以及控制原理圖。?
5、 擬使用的主要儀器設(shè)備、試劑和藥品
CAD、PRO/E
6、參考文獻(xiàn)
[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]第三版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993.
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[8] 魯遠(yuǎn)棟.PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.
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[10] 劉小年.AutoCAD計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,2010.
[11] 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室[M].機(jī)械制圖第6版.北京:高等教育出版
社,2007.
[12] 李必文.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)[M]第二版.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2012.
[13] 高為國(guó),鐘利萍.機(jī)械工程材料[M]第二版.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2012.?
注：
1、開(kāi)題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開(kāi)始撰寫(xiě)論文之前寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。
2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專著）
A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)，3人以上作者只寫(xiě)前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起止頁(yè)碼。
B：[序號(hào)]、作者、書(shū)名、版次、（初版不寫(xiě)）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁(yè)碼。
3、表中各項(xiàng)可加附頁(yè)。