袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì),袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì),袋裝,化肥,搬運(yùn),機(jī)械手,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告 題　　目 袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 一、 研究目的和意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來對我們所掌握知識的一個綜合考慮，所以選擇一個合適的畢業(yè)課題是很重要的。而一個既要有硬件設(shè)計(jì)，又要涉及到軟件編程的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是再好不過的。 它可以檢驗(yàn)我們在大學(xué)時期的學(xué)習(xí)情況以及綜合應(yīng)用能力，通過實(shí)物的制作，可以很好的鍛煉我們的動手能力。 伴隨著機(jī)電一體化在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的自動控制成分顯得越來越重要，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強(qiáng)度，甚至于危及生命。例如現(xiàn)在搬運(yùn)袋裝化肥，成袋化肥重達(dá)百斤，如果只靠人工去搬運(yùn)的話，這個勞動強(qiáng)度可想而知，還有在搬運(yùn)過程中有可能有擦傷，摩擦等意外傷害的產(chǎn)生，因此機(jī)械手就這樣誕生了。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。其中的工業(yè)機(jī)器手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，它的發(fā)展是由于其積極作用正日益為人們所認(rèn)識，它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；能制作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。機(jī)械手是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。它可在空間抓、放、搬運(yùn)物體等，動作靈活多樣，廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)。應(yīng)用PLC控制機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的工序動作，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。 二、 已了解的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工，鑄鍛，熱處理等方面，數(shù)量，品種，性能方面都不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因此，國內(nèi)主要擴(kuò)大機(jī)械手運(yùn)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛，熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在運(yùn)用專業(yè)機(jī)械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手，計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷的修改，品種在不斷的增加，運(yùn)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。所以我們今天就以袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手為研究對象，制造出既節(jié)省人力，又節(jié)約時間的搬運(yùn)機(jī)械手，有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 在國外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)械手運(yùn)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床，模鍛壓機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊，噴漆等作業(yè)中，它可按照事先指定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件機(jī)械手本身的損害。為此，國外機(jī)械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機(jī)械手，使其具有一定的傳感能力，能反饋外界的條件的變化，做出相應(yīng)的變更。 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 機(jī)械手是一種能模擬人的手臂動作，按照設(shè)定程序、軌跡和要求，代替人手進(jìn)行抓取、搬運(yùn)工件或操持工具的機(jī)電一體化自動裝置。 機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括由兩個電磁閥控制的液壓缸來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升下降運(yùn)動及夾緊工件的動作，兩個轉(zhuǎn)速不同的電動機(jī)分別通過兩線圈控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、慢進(jìn)、快退、慢退的運(yùn)動；其動作轉(zhuǎn)換靠設(shè)置在各個不同部位的行程開關(guān)（SQ1---SQ9）產(chǎn)生的通斷信號傳輸?shù)絇LC控制器，通過PLC內(nèi)部程序輸出不同的信號，從而驅(qū)動外部線圈來控制電動機(jī)或電磁閥產(chǎn)生不同的動作，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的精確定位；其動作過程包括：下降、夾緊、上升、慢進(jìn)、快進(jìn)、慢進(jìn)、延時、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手動、單步、單周期、連續(xù)，來滿足生產(chǎn)中的各種操作要求。其運(yùn)動過程正好符合化肥搬運(yùn)的動作要求，所以我們就以其為研究內(nèi)容來展開。 四、研究方法及技術(shù)路線 采用可編程序控制器對機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動控制?？刂葡到y(tǒng)硬件由開關(guān)、按鈕、行程開關(guān)、可編程控制器和輸入輸出繼電器構(gòu)成。軟件采用模塊式結(jié)構(gòu)，回原位、手動、單步、單周期、連續(xù)，用選擇開關(guān)來選擇動作種類?？蓪?shí)現(xiàn)機(jī)械手的下降、夾緊、上升、慢進(jìn)、快進(jìn)、慢進(jìn)、延時、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退動作，以實(shí)現(xiàn)袋裝化肥的正常搬運(yùn)。 本題目將設(shè)計(jì)一種袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手，要搬運(yùn)的袋裝化肥重量為40-50千克，每次搬運(yùn)一袋，工作循環(huán)為30秒，工作范圍為3000mm。 設(shè)計(jì)原始參數(shù)： ① 搬運(yùn)的袋裝化肥重量為40-50Kg； ② 每次搬運(yùn)一袋，工作循環(huán)為30s； ③ 工作范圍為3000mm。 ④ 設(shè)計(jì)中要遵循用最簡潔的方法，實(shí)現(xiàn)高度自動化的 五、時間安排 第1～2周：熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，查閱并分析畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)文獻(xiàn)資料，制定設(shè)計(jì)方案，撰寫開題報告； 第3～4周：畢業(yè)實(shí)習(xí)、繪制任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)產(chǎn)品圖，翻譯外文資料； 第5～6周：細(xì)化設(shè)計(jì)方案，學(xué)習(xí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)技術(shù)要求確定袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)； 第7～8周：繪制袋裝化肥搬運(yùn)機(jī)械手的總裝圖和相關(guān)零件圖； 第9～10周：整理、總結(jié)設(shè)計(jì)結(jié)果，撰寫畢業(yè)論文，并將題目、摘要和關(guān)鍵詞翻譯成英文； 第11～12周：修改畢業(yè)論文，裝訂畢業(yè)設(shè)計(jì)論文； 第13周：將答辯內(nèi)容制作PPT，參加畢業(yè)答辯。 六、預(yù)期成果 1、畢業(yè)論文一份。 2、圖紙折合A0號2張，其中包括裝配圖1張。 七、參考文獻(xiàn) [1]郭洪武.淺析機(jī)械手的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J]. 中國西部科技,2012 (10) [2]張偉.淺議數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)的流程[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(18) [3]袁貴棟,李翠英. 柔性自動生產(chǎn)線多功能抓取及傳送機(jī)械手系統(tǒng)[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床, 2012(09) [4]程遠(yuǎn).5自由度機(jī)械手動力學(xué)分析與仿真[J]. 科技通報, 2012(08) [5]王建軍.搬運(yùn)機(jī)械手仿真設(shè)計(jì)和制作[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2012(09) [6]姜倩倩. 板簧搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)及軌跡規(guī)劃研究[D]. 山東理工大學(xué)， 2012 [7]檀杰.四自由度物料搬運(yùn)機(jī)械手的研制[D]. 武漢理工大學(xué)，2011 [8]秦穎,李濤,張智勇,鄒敢.一種面向工程應(yīng)用的多移動搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013(S2) [9]張郭,韓亞軍.謝祥自動搬運(yùn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.伺服控制,2015(10) 指導(dǎo)教師批閱意見 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日