零件加工检测单元设计开题报告
2021-08-08 14:26:32
1. 研究目的与意义
采用模块化结构设计、CAD,Pro/e绘制的方法,进行零件加工检测单元的设计,使我对大学期间所学知识有了一个全新的认识。此次设计的具体目的: 1、通过这次设计,整合大学期间所学的知识,运用有关知识解决实际生产问题; 2、通过查阅大量国内外文献,培养自习、学习、研究的能力,树立科学、严谨的态度,为企业和教学创造出有价值的设计; 3、了解零件加工检测单元里的核心机械手在当前国内及世界上的发展状况及其在各大企业中的实际运用情况,为自己踏入社会及早的做出准备。 本课题研究的意义: 零件加工检测单元是现代化、自动化生产线中不可缺少的单元。该单元能完成从自动线上将工件取下,送入检测装置,检测完成回自动线至储存单元。要求必须能够灵活、准确、快速地运动到工作位置。定位精度0.001mm。为此,综合研究国内外的自动化生产线,采取机械手的方式比较合理。 机械手是柔性制造系统中不可缺少的自动化智能设备,它是从生产机械化、生产自动化过程中发展起来的一种装置。而工业机械手的出现更是一次巨大的变革,不仅能代替人完成危险、重复枯燥的工作,更能减轻人的劳动强度,提高劳动生产力,保证生产要求。因此机械手的研究应用有着鲜明的意义: 1、提高生产过程中的自动化程度,从而降低生产成本; 2、改善劳动条件,避免人身事故,更好的代替人不可以工作的地方; 3、可以减轻人力,并便于有节奏的生产,更准确的控制生产的进度。 |
2. 国内外研究现状分析
零件加工检测单元是自动化生产线中不可缺少的单元。该单元能完成从自动线上将工件取下,送入检测装置,检测完成回自动线至储存单元。要求必须能够灵活、准确、快速地运动到工作位置。定位精度0.001mm。为此,综合研究国内外的自动化生产线,采取机械手的方式比较合理。不仅因为它具有连续工作的能力,更因为其定位精准,快速,灵活等优点,深受自动化生产线的亲赖。
工业机器人(工业机械手)自二十世纪六十年代初问世以来,经过50多年的发展,现在已经成为制造业生产自动化中重要的机械辅助设备。 自1954年,美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念之后,工业机器人的研究如雨后春笋般,不仅在原来的基础上出现了第一台球坐标Unimate机器人,更是引入了计算机的概念。1970年,在美国召开第一届工业机器人学术会议,之后机器人的研究更为迅猛和普及。1981年,日本牧野洋推出平面关节型SCARA机器人,其手臂只做平面运动,只适合平面范围的工作,但是平面工作使他结构简单、容易控制、响应快、成本低、得到迅速的发展。美国的机器人技术一直处以世界的领先水平,日本的机器人的发展经过20世纪0年代的孕育,70年代的实用化期以及80年代的普及,使得日本赢得了机器人王国的美称。 我国的工业机器人起步于20世纪70年代,经过近40年的发展。在国家的支持下,取得了一大批研究成果。先后在1986年,成功的研制了一批特种机器人;90年代初起,我国的工业机器人又在实践中迈出了一大步,先后研制出了电焊、弧焊、装配、喷涂、切割、搬运、包装、码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批产业化基地,为我国的机器人产业的腾飞奠定了基础。 总的来看,我国的工业机器人技术及其应用水平和国外相比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品,机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也比较高,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模块化设计,积极推进产业化进,从而为我国的工业发展做出更多的贡献。 |
3. 研究的基本内容与计划
零件加工检测单元能完成从自动线上将工件取下,送入检测装置,检测完成回自动线至储存单元。要求必须能够灵活、准确、快速地运动到工作位置。定位精度0.001mm。为此,综合研究国内外的自动化生产线,采取机械手的方式比较合理。不仅因为它具有连续工作的能力,更因为其定位精准,快速,灵活等优点,深受自动化生产线的亲赖。
采用模块化结构设计、CAD,Pro/e绘制的方法,进行零件加工检测单元的设计。采用CAD,Pro/e设计软件,设计一台工业机器手,该机械手末端执行器要求能够灵活、准确、快速地运动到工作位置。定位精度0.001mm。为此,该机器人由机座,腰部,大臂,小臂 ,腕部和手部组成,共6个自由度。配置上双向回转设计,更好的提高了机械手的利用效率,节省了空间。
需要研究的内容有:
1、规划机械手的整体布局; 2、对机械手手臂伸缩及横移机构参数计算选择; 3、对机械手参数详细计算 4、机械手相关部件的设计 5、机械手电气控制系统设计 研究周期与时间安排 毕业设计起止日期:2.216.10(第一周第十六周) 第一阶段(2.213.1):熟悉课题,收集借阅有关资料、粗拟开题报告; 第二阶段(3.23.6):构思总体设计方案,展开总体设计,完成开题报告; 第三阶段(3.74.3):绘制机械手装置的装配图; 第四阶段(4.44.11):机械手中一些典型零件的设计; 第五阶段(4.124.15)中期检查; |
第六阶段(4.165.15)机械手中一些典型零件的设计,零件的校核和数据的计算;
第七阶段(5.155.23):绘制机械手的相关零件,整理论文; 第八阶段(5.245.31):完成毕业设计论文; 第九阶段(6.16.7):最终审查、整理、完善毕业设计; |
4. 研究创新点
采用模块化结构设计、CAD绘制的方法,进行零件加工检测单元的设计,该结构由机械手完成,其末端执行器能够灵活、准确、快速地运动到工作位置,定位精度0.001mm。 PLC及行程开关控制在本次设计中引用,不仅使其运转稳定,方便控制,更使其人性化控制,从而切实有效的提高生产自动化水平,提高劳动生产效率;本次机械手设计采用双相回转结构,不仅提高了机械手的使用效率,节省空间,更使整个生产线的设计及布局更加的自动化;而传动部分由机械结构完成,不仅是因为其有着良好的刚性结构,更是它能完成快速,准确的定位作用,为自动化的连续性做出了保证。 |