2-開(kāi)題報(bào)告-普通機(jī)床物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)

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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： 普通機(jī)床物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)  畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求 開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 9 一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化—機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 理論意義：本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)大學(xué)本科四年的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，完成一個(gè)特定功能、特殊要求的普通機(jī)床上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠比較好地體現(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)手能力以及專業(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)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。 應(yīng)用價(jià)值：目前，在國(guó)內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上普通機(jī)床裝卸工件仍由人工完成， 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,降低成本,并使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(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)裝卸機(jī)械手代替人工工作，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 本機(jī)械手主要普通機(jī)床形成生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程（上料、加工、下料）的自動(dòng)化、無(wú)人化。目前，我國(guó)的制造業(yè)正在迅速發(fā)展，越來(lái)越多的資金流向制造業(yè)，越來(lái)越多的廠商加入到制造業(yè)。本設(shè)計(jì)能夠應(yīng)用到加工工廠車間，滿足機(jī)床以及加工中心的加工過(guò)程安裝、卸載加工工件的要求，從而減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約加工輔助時(shí)間， 提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 目前，在國(guó)內(nèi)外各種機(jī)器人和機(jī)械手的研究成為科研的熱點(diǎn)，其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢(shì)如下： a. 機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)。 b. 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 c. 機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)成為智能化機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。 d. 關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)；柔性仿形噴涂機(jī)器人開(kāi)發(fā)，柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)； e. 焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化研究；以及離線示教編程和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。 綜上所述，大體是兩個(gè)方向：其一是機(jī)器人的智能化，多傳感器、多控制器，先進(jìn)的控制算法，復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)；其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系，滿足相對(duì)具體的任 務(wù)的工業(yè)機(jī)器人，主要采用性價(jià)比高的模塊，在滿足工作要求的基礎(chǔ)上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場(chǎng)化、模塊化的元件。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 本設(shè)計(jì)所需要解決的首要問(wèn)題是機(jī)械手臂的動(dòng)作精度，即如何定制各段手臂的長(zhǎng)度和連桿的尺寸，如何控制連桿的伸縮程度，如何控制兩段手臂之間的夾角等。如果手臂的動(dòng)作精度不夠，會(huì)直接影響末端執(zhí)行器對(duì)工件的定位和抓緊，甚至產(chǎn)生失控現(xiàn)象，與其他設(shè)備碰撞引起事故。 當(dāng)手臂發(fā)生動(dòng)作時(shí)，手臂的上臂和下壁之間的夾角α發(fā)生改變時(shí)，如果保持下臂和手腕腕臂之間的夾角β不變的話，腕臂則必然和水平面不想垂直，則會(huì)影響末端執(zhí)行器對(duì)工件內(nèi)孔的定位，故需使β角隨α角的變化而變化，使腕臂始終和水平面保持垂直，這對(duì)各段機(jī)械臂動(dòng)作軌跡的計(jì)算提出了更高的要求。 2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路） a、機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) b、機(jī)械手液壓驅(qū)動(dòng)原理圖的設(shè)計(jì)c、機(jī)械手 PLC 控制梯形圖的設(shè)計(jì) d、提出機(jī)械手緩沖定位裝置的常用方式3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 本畢業(yè)設(shè)計(jì)及其論文預(yù)計(jì)在 13 周全部完成，并在 14 周進(jìn)行答辯。在已有課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，需要投入足夠的時(shí)間和經(jīng)理，理論緊密聯(lián)系實(shí)際，預(yù)期的設(shè)計(jì)成果如下： a、機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成 4 張 A0 圖紙 b、機(jī)械手液壓驅(qū)動(dòng)原理圖的設(shè)計(jì)c、機(jī)械手 PLC 控制梯形圖的設(shè)計(jì) d、提出機(jī)械手緩沖定位裝置的常用方式e、外文科技文獻(xiàn)翻譯 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；查閱文獻(xiàn)，對(duì)整體方案進(jìn)行構(gòu)思； 繪制各個(gè)部分零件圖； 對(duì)零件圖進(jìn)行總體裝配； 導(dǎo)出二維工程圖 編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1-4 周 收集機(jī)械手 PLC 等有關(guān)資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 第 5 周 確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，完成相關(guān)的方案論證和計(jì)算； 第 6 周 用 PROTEL 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案的電氣原理圖、PCB 圖； 第 7 周 學(xué)習(xí)可編程控制電路，編寫(xiě)系統(tǒng)的語(yǔ)言程序； 第 8-10 周 硬件電路的調(diào)試，軟件的調(diào)試實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的工作功能； 第 11-12 周 設(shè)計(jì)的總結(jié)和資料的整理并撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文； 第 13 周 上交論文、修改并準(zhǔn)備答辯； 第 14 周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì). 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) 1. 丁樹(shù)模, 液壓傳動(dòng)丁樹(shù)模, 液壓傳動(dòng)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007 2. 熊幸明, 曹才開(kāi), 一種工業(yè)機(jī)械手的 PLC 控制[J].微計(jì)算機(jī)信息,2006,11s:120-122 3. 孔秀艷, 一種四軸搬運(yùn)機(jī)械手的 PLC 控制[J]. 大眾科技,2008,7:112-113 4. 王炳實(shí), 機(jī)床電氣控制.第三版[J]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004:146-162 5. 趙 旭, 基于機(jī)電液一體化的液壓機(jī)械手設(shè)計(jì)及其控制[D],2010 6. 鄶紅藝,自動(dòng)下料機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D],2017 7. 牛瑞利,基于西門子 PLC 的小型搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D],2013 8. 徐帥,基于 PLC 的氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)[J],2016,9:75-78 9. 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