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題目：上下料機械手的設(shè)計
姓名：
學(xué)號：
專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)老師：
職稱：副教授
時間：二〇〇八年四月五號
上下料機械手的設(shè)計
1 、科學(xué)依據(jù)
? 課題的科學(xué)意義
通過設(shè)計出上下料機械手來提高工作效率，降低工人的工作強度，使我們的工廠向無人化、機械化、高效化發(fā)展。通過設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)研、文獻檢索及應(yīng)用的獨立工作能力，使學(xué)生掌握機電系統(tǒng)的監(jiān)控的一般方法及步驟，熟練掌握各類資料、手冊以及計算機等工具的使用方法，提高學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力與創(chuàng)新能力。
? 課題的提出
進入21世紀，隨著我國人口老齡化的提前到來，近來在東南沿海還出現(xiàn)在大量的缺工現(xiàn)象，迫切要求我們提高勞動生產(chǎn)率，降低工人的勞動強度，提高我國工業(yè)自動化水平勢在必行，本設(shè)計的目的就是設(shè)計一個氣動上下料機械手，應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量的重復(fù)性勞動，同時又可以提高勞動生產(chǎn)率。
現(xiàn)在的機械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在以下幾個缺點:
1) 液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等):液壓傳動易泄漏，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。
2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時，液體粘度變化，引起運動特性變化。
3）因液壓脈動和液體中混入空氣，易產(chǎn)生噪聲。
4）為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平要求較高，故價格較高;且使用維護需要較高技術(shù)水平。鑒于以上這些缺陷，本機械手擬采用氣壓傳動。
氣動技術(shù)有以下優(yōu)點:
1）介質(zhì)提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器:介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補充的問題。
2）動作迅速，反應(yīng)靈敏。氣動系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統(tǒng)也能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。
3）能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。
2、 研究內(nèi)容
本課題將要完成的主要內(nèi)容如下：
1)廣泛收集相關(guān)資料，擬定多種設(shè)計方案，并比較其優(yōu)劣，選擇合理的設(shè)計方案。
2） 完成系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，對主要零部件進行計算并校核；設(shè)計出機械手的各執(zhí)行機構(gòu)，包括:手部、手腕、手臂等部件的設(shè)計。
3）繪出主要零部件圖及系統(tǒng)裝配圖。
4)完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，并用計算機繪出電路原理圖；本機械手擬采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選取PLC型號，根據(jù)機械手的工作流程編制出PLC程序。
5） 對氣壓傳動系統(tǒng)原理圖的參數(shù)化繪制進行研究，提高繪圖效率，改善繪圖質(zhì)量。
3、 擬采取的研究方法、技術(shù)路線
首先對上下料機械手進行一個總體設(shè)計，形成一個總體概念，再根據(jù)機械手要完成的工作按先后順序分部設(shè)計。具體如下：
總體方案設(shè)計
機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
機械手液壓驅(qū)動系統(tǒng)的計算
計與校核
上下料機械手液壓系統(tǒng)的工作原理
機械手的PLC控制設(shè)計
4、本課題進度安排
1）第1-2周 查閱和收集設(shè)計資料，完成系統(tǒng)初步設(shè)計方案；
2）第3-4周 完成系統(tǒng)的主要零部件設(shè)計、計算；
3）第4-5周 繪制系統(tǒng)的主要零部件圖；
4）第6-7周 繪制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
5）第8周 完成控制系統(tǒng)設(shè)計，繪出控制系統(tǒng)原理圖；
6）第9周 編寫設(shè)計說明書；
7）第10周 準備答辯。