机械专业毕业设计开题报告—数控车床上下料机器人.ppt

题目：数控车床上下料机器人 专业：机械设计制造及其自动化 学号：091310122 姓名：李友民 指导老师：杨斌久 2013年本科毕业设计开题报告 设计概述： 通过对机械设计、制造及其自动化专业课程的学习，总结大学四年所学的知识，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应用情况，设计一种圆柱坐标形式的数控车床上下料机械手。重点针对机械手的手爪、手腕、手臂、机身等各部分机械结构以及机械手控制系统（传动系统、驱动系统）进行详细的设计。同时对其控制系统和电动驱动系统进行理论分析和设计计算。基于PLC对机械手的控制系统进行设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计控制系统的硬件电路，同时编制机械手的PLC控制T型图，以达到预期目的。 目录： 　　 一．课题来源及研究的目的和意义； 　　二．国内外在该方向的研究现状及分析； 　　三．主要研究内容； 　　四．研究方案及进度安排，预期达到的目标； 　　五．为完成课题已具备和所需的条件和经费； 　　六．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施； 　　七．主要参考文献。 一．课题来源及研究的目的和意义； 1，研究目的 通过本次设计的，使自己对所学的专业知识有了更加深刻的理解，加强机械设计基本功的训练，包括查找资料、应用工具书籍、方案设计、校核计算、计算机绘图等，培养自己独立设计的能力，能更好的适应社会的发展，成为二十一世纪综合性人才，为能够在今后的专业工作岗位上扎实工作打下良好基础。 一．课题来源及研究的目的和意义； 2，研究意义 目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。 在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工上下料工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控机床组合最终形成生产线，实现加工过程的自动化和无人化。 因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 二：国内外的研究现状及分析； 国内外研究现状： 目前，在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下： 　　　A．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。 　　　B．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 　　　C．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。 二：国内外的研究现状及分析； 　　　D．关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发； 　　　E．焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。 　　　总的来说，大体是两个方向：其一是机器人的智能化，柔性化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，满足相对具体的任务的工业机器人，主要采用性价比高的模块，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。 三：主要研究内容； 在设计之前，必须要有一个指导原则。这次毕业设计的设计原则是：以任务书所要求的具体设计要求为根本设计目标，充分考虑机械手工作的环境和工艺流程的具体要求。在满足工艺要求的基础上，尽可能的使结构简练，尽可能采用标准化、模块化的通用元配件，以降低成本，同时提高可靠性。本着科学经济和满足生产要求的设计原则，同时也考虑本次设计是毕业设计的特点，将大学期间所学的知识，如机械设计、机械原理、液压、气动、电气传动及控制、传感器、可编程控制器（PLC）、电子技术、自动控制、机械系统仿真等知识尽可能多的综合运用到设计中，使得经过本次设计对大学阶段的知识得到巩固和强化，同时也考虑个人能力水平和时间的客观实际，充分发挥个人能动性，脚踏实地，实事求是的做好本次设计。 三