题目:上下料机械手的设计姓名:
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上下料机械手的设计
1、科学依据
课题的科学意义
通过设计出上下料机械手来提高工作效率,降低工人的工作强度,使我们的工厂向无人化、机械化、高效化发展。通过设计,培养学生调研、文献检索及应用的独立工作能力,使
学生掌握机电系统的监控的一般方法及步骤,熟练掌握各类资料、手册以及计算机等工具的
使用方法,提高学生的自学能力、动手能力与创新能力。
课题的提出
进入21世纪,随着我国人口老龄化的提前到来,近来在东南沿海还出现在大量的缺工现象,迫切要求我们提高劳动生产率,降低工人的劳动强度,提高我国工业自动化水平势在必行,本设计的目的就是设计一个气动上下料机械手,应用于工业自动化生产线,实现自动化生产,减轻产业工人大量的重复性劳动,同时又可以提高劳动生产率。
现在的机械手大多采用液压传动,液压传动存在以下几个缺点:
1) 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄露损失等):液压传动易泄漏,不仅污染工作场地,限制其应用范围,可能引起失火事故,而且影响
执行部分的运动平稳性及正确性。
2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时,液体粘度变化,引起运动特性变化。3)因液压脉动和液体中混入空气,易产生噪声。
4)为了减少泄漏,液压元件的制造工艺水平要求较高,故价格较高;且使用维护需要较高技术水平。鉴于以上这些缺陷,本机械手拟采用气压传动。
气动技术有以下优点:
1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低,工作介质提取容易,而后排
入大气,处理方便,一般不需设置回收管道和容器:介质清洁,管道不易堵存在介质变质及补充的问题。
2)动作迅速,反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护,便于自动控制。
3)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中,因此,发生突然断电等情况时,
机器及其工艺流程不致突然中断。
2、研究内容
本课题将要完成的主要内容如下:
1)广泛收集相关资料,拟定多种设计方案,并比较其优劣,选择合理的设计方案。2)完成系统机械结构设计,对主要零部件进行计算并校核;设计出机械手的各执行机构,包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。
3)绘出主要零部件图及系统装配图。
4)完成控制系统的硬件设计,并用计算机绘出电路原理图;本机械手拟采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制,本课题将要选取PLC型号,根据机械手的工作流程编制出PLC程序。
5)对气压传动系统原理图的参数化绘制进行研究,提高绘图效率,改善绘图质量。
3、拟采取的研究方法、技术路线
首先对上下料机械手进行一个总体设计,形成一个总体概念,再根据机械手要完成的工作按先后顺序分部设计。具体如下:
总体方案设计
机械手总体结构设计
机械手液压驱动系统的计算
上下料机械手液压系统的工作原理
机械手的PLC控制设计
4、本课题进度安排
1)第1-2周查阅和收集设计资料,完成系统初步设计方案;
2)第3-4周完成系统的主要零部件设计、计算;
3)第4-5周绘制系统的主要零部件图;
4)第6-7周绘制系统的结构图;
5)第8周完成控制系统设计,绘出控制系统原理图;
6)第9周编写设计说明书;
7)第10周准备答辩。