【溫馨提示】====設計包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======課題帶三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數量較多，為保證預覽的簡潔性，店家將三維文件夾進行了打包。三維預覽圖，均為店主電腦打開軟件進行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======詳情可咨詢QQ：1304139763 南京理工大學泰州科技學院 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學 生 姓 名： 張廣濟 學 號： 1201010160 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設計(論文)題目： 蘋果裝箱機械手設計 指 導 教 師: 胡小秋 2016年1月11日  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 摘要 裝箱機械手控制系統的研究是近代自動控制領域中出現的一項新技術,并巳成為現代機械制造生產系統中的一個重要組成部分。本文從工作原理和工作結構方面介紹了裝箱機械手，對控制系統做了簡要說明，并從歷史發(fā)展角度談了裝箱機械手對現代工業(yè)應用的積極意義與優(yōu)勢。 關鍵詞 裝箱機械手 工作原理 基本結構 1 機械手的作用和意義 在機械工業(yè)中，應用機械手的意義可以概括如下： 一、以提高生產過程中的自動化程度：應用機械手有利于實現材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產率和降低生產成本?！?】二、以改善勞動條件，避免人身事故：在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。三、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產：應用機械手代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個側面。 綜上所述，有效的應用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢 2 裝箱機械手及其發(fā)展 2.1裝箱機械手的工作原理 灌裝生產線上的機械手運行在一個半環(huán)型的軌道上，如圖1所示。機械手有四種運行模式：尋參考點、示教、手動、自動?！?】自動運行模式中,機械手根據瓶子是否OK,箱子是否OK信號自動往復運行于抓瓶子,放瓶子位置。抓瓶子過程中,如果瓶子OK,機械手就直接走向抓瓶位置,否則機械手將先走向平衡位置然后等待,直到瓶子OK。放瓶子過程和抓瓶過程相似,但是由于此時機械手負重,運行分成三段速度,分別是speed1區(qū)低速，脫離該區(qū)起動瓶子傳送帶；Speed2高速；Speed3再低速，進人該區(qū)停止箱子傳送帶。【3-5】 圖1 裝箱機械手工作原理示意圖 2.2 裝箱機械手的基本結構 手部：機械手的手部是最重要的執(zhí)行機構，是用來握持的部件。如圖2所示?！?】 圖2 機械手手部機構圖 腕部：是連接手部和臀部的部件，并可用來調節(jié)被抓物體的方位，以擴大機械手的動作范圍，并使機械手變得更靈巧，適應性更強。手腕有獨立的自由度?！?】 臀部：手臂部件是機械手的重要握持部件。它的作用是支撐腕部和手部，并帶動他們做空間運動?！?】 行走機構 有的工業(yè)機械手帶有行走機構，本課題的機械手不具有行走機構?！?】 驅動機構 驅動機構是工業(yè)機械手的重要組成部分?！?0】按照動力源分為液壓、氣壓、電動驅動三大類，根據需要，也可以將這三種基本類型合成復合式的驅動系統?！?1】 2.3 機械手控制系統 裝箱機械手的重要指標有快速性、定位精度和平穩(wěn)性等?！?2】以煤餅生產線的裝箱工序為例 , 機械手完成一次動作循環(huán)的時間僅3秒鐘左右 ,裝箱的定位精度需要控制在2 m m 之內。單片微型計算機在功能上與單板微型計算機相當 , 且具有價格低廉、體積小結構簡單/可靠性高等優(yōu)點?！?3】機械手的信號定位是通過側位開關發(fā)出位置到達信號，待PLC收到該信號之后立即停發(fā)輸往步進驅動器的脈沖，從而使步進電機預定位置。【14】控制系統的硬件主要由伺服電機、伺服放大器、人機界面、現場執(zhí)行設備等組成?！?5】系統的通訊設計中，請求報文和響應報文通過不斷循環(huán)地與伺服放大 器交換過程數據來對伺服放大器進行控制。系統的軟件設計主要包括兩部分:PLC軟件和SEW伺服軟件?！?6】 2.4 國內外研究進展與發(fā)展趨勢 機械手是一種模擬人手操作的自動機械。它可按固定程序抓取、搬運物件或操持工具完成某些特定操作。【17】應用機械手可以代替人從事單調、重復或繁重的體力勞動，實現生產的機械化和自動化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。20世紀40年代后期，美國在原子能實驗中，首先采用機械手搬運放射性材料，人在安全間操縱機械手進行各種操作和實驗?！?8】50年代以后，機械手逐步推廣到工業(yè)生產部門，用于在高溫、污染嚴重的地方取放工件和裝卸材料，也作為機床的輔助裝置在自動機床、自動生產線和加工中心中應用，完成上下料或從刀庫中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。我國工業(yè)機械手的研究與開發(fā)起步較晚，比歐美要晚 30 年左右，起步于上世紀 70 年代，1972 年我國第一臺機械手 在上海開發(fā)成功，隨之全國各省都開始研制和應用機械手。從第七個五年計劃（1986～1990 年）開始，我國政府大大加 大了對工業(yè)機器人的重視程度，并且為此項目投入大量的資 金，在眾多學者及研究人員的參與下，研究開發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機器人，與此同時，一系列的機器人關鍵部件也被開發(fā)出來，如機器人專用軸承，減震齒輪，直流伺服電機，編碼器等等?！?9】 國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。重點是研究視覺功能和觸覺功能。隨著傳感技術的發(fā)展機械手裝配作業(yè)的能力也將進一步提高，更重要的是將機械手、柔性制造系統和柔性制造單元相結合，從而根本改變目前機械制造系統的人工操作狀態(tài)?！?0】 3 結論 經實踐證明, 裝箱機械手把工人從簡單重復勞動中解脫出來, 大大提高了裝箱的效率, 并且安全可靠, 對于改進生產線, 提高生產率有很大幫助。同時有效解決了該工位工人的高強 度重復性勞動，降低了企業(yè)的用工成本，具有較好的推廣應用價值。 參 考 文 獻 [1] 張憲民.工業(yè)機器人應用基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015 [2]滕洪春. 工業(yè)機器人與機械手[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2015 [3] 龔振邦. 機器人機械設計[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 1995 [4] 吳瑞祥. 機器人技術及應用[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，1994. [5] 熊有倫.機器人技術基礎[M].武漢：華中理工大學出版社，1996 [6] 李剛.工業(yè)用碼垛機器人[J].現代制造，2005（24）：40-41 [7] 劉光起.PLC技術及其應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007 [8] 王乘義.機械手及其應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1985 [9] 李瑞琴.機械原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008 [10] 孫兵.物料搬運機械手研制[J].機電一體化，2005（2）：43-45 [11] 李哲.沖壓機自動上下料機械手研制[J].機械設計與制造工程2001（3）：35-36 [12] 劉紅兵.裝出料機械手設計[J].機械設計與制造2003（2）：61-62 [13] 韓思音.煤餅裝箱機械手電氣故障自動診斷系統 江蘇工學院報1992 [14] 凌俊杰.裝箱機械手控制系統的設計《電氣自動化》2006年第28卷第3期 [15] 趙德安.裝箱機械手及其控制系統的設計江蘇工學院學報 1988 [16] 黃衛(wèi)庭. 基于西門子S7_200PLC的機械手控制1007-9416(2014)01-0009-02 [17] 杜玉紅.生產線組裝單元氣動搬運機械手的設計 天津300160 [18] 羅璟.氣動機械手的應用現狀及發(fā)展前景 《綜述與分析》 （2007年08期） [19] 王海葉. 輕型氣動平動搬運機械手設計 武漢 430080 [20] 郭洪武.淺析機械手的應用與發(fā)展趨勢.2012.10.  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２． 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1 本課題研究的問題 課題為軍工企業(yè)設計搬運及裝箱機械手，替代人工，實現圓柱形火工品裝箱的機械化。充分利用箱內空間，需要選擇一種最佳的擺放方式。并且設計出機械手夾持結構，并且要穩(wěn)定不得有震動，以便可以將其放入包裝箱內。 2 本課題的研究方法擬采用的研究手段 （1）運用CAD,PROE等，建立相關模型 （2）通過比較堆疊擺放和上下對齊的兩種蘋果擺放方式選擇出一種合適的裝箱方法。 （3）了解被夾持對象數據并設計出能最大夾持的結構 （4）根據要求制定機械手運行軌跡，確定工作行程。 （5）確定已制定方案的可行性，設計、計算、校核等等。  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日