關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)【三自由度 圓柱坐標(biāo)式液壓驅(qū)動】【三菱PLC】【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)檔案袋內(nèi)組成部分
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)冊內(nèi)容與裝訂順序:
l 封面:論文題目不得超過20個字,要簡練、準(zhǔn)確,可分為兩行。
l 內(nèi)容
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書;任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,經(jīng)所在系部審查簽字后生效。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告;
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)生申請答辯表與指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評審表;
4、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評閱人評審表;
5、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯表;
6、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄表;
7、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績評定總表;
8、論文:
(1)中文題目與作者;
(2)英文題目與作者;
(3)中文內(nèi)容摘要和關(guān)鍵詞;
(4)英文內(nèi)容摘要和關(guān)鍵詞;
(5)目錄;
(6)正文;
(7)致謝;
(8)參考文獻(xiàn)及引用資料目錄;
(9)附錄;
(10)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表、有關(guān)圖紙(大于3#圖幅時單獨(dú)裝訂);
l 封底。
二、英文資料翻譯冊內(nèi)容與裝訂順序:
l 封面;
l 內(nèi)容
1、英文原文;
2、中文翻譯;
3、閱讀書目;
l 封底。
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
系 部
機(jī)械工程系
指導(dǎo)教師
王海濤
職 稱
副教授
學(xué)生姓名
郭嘉文
專業(yè)班級
05機(jī)制本(2)
學(xué) 號
0515011202
設(shè)計(jì)題目
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
設(shè)
計(jì)
內(nèi)
容
目
標(biāo)
和
要
求
(設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度等)
內(nèi)容:了解關(guān)節(jié)式機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法,學(xué)習(xí)PLC控制的有關(guān)內(nèi)容,利用PLC的梯形圖編寫程序,掌握液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),學(xué)會查找資料,利用資料解決問題。
要求:
1. 完成關(guān)節(jié)式機(jī)械手的整體裝配圖;
2. 完成液壓系統(tǒng)原理圖;
3. 完成PLC外部接線圖;
4. 完成PLC梯形圖編程,運(yùn)行程序通過;
5. 完成相關(guān)英文翻譯一篇;
6. 撰寫設(shè)計(jì)說明書,要求字跡工整。
指導(dǎo)教師簽名:
年 月 日
系 部審 核
此表由指導(dǎo)教師填寫 由所在系部審核
2-1
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)生開題報(bào)告
課題名稱
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
課題來源
生產(chǎn)實(shí)踐
課題類型
AX
指導(dǎo)教師
王海濤(副教授)
學(xué)生姓名
郭嘉文
學(xué) 號
0515011202
專業(yè)班級
05機(jī)制2班
本課題的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義
工業(yè)機(jī)械手是人類創(chuàng)造的一種機(jī)器,更是人類創(chuàng)造的一項(xiàng)偉大奇跡,其研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)是從二十世紀(jì)中葉開始的.我國的工業(yè)機(jī)械手是從80年代"七五"科技攻關(guān)開始起步,在國家的支持下,通過"七五","八五"科技攻關(guān),目前已經(jīng)基本掌握了機(jī)械手操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù),控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù),運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆,孤焊,點(diǎn)焊,裝配,搬運(yùn)等機(jī)器人,其中有130多臺噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應(yīng)用,孤焊機(jī)器人已經(jīng)應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的看來,我國的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定距離。如:可靠性低于國外產(chǎn)品,機(jī)械手應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。影響我國機(jī)械手發(fā)展的關(guān)鍵平臺因素就是其軟件,硬件和機(jī)械結(jié)構(gòu)。目前工業(yè)機(jī)械手仍大量應(yīng)用在制造業(yè),其中汽車工業(yè)占第一位(占28.9%),電器制造業(yè)第二位(占16.4%),化工第三位(占11.7%)。發(fā)達(dá)國家汽車行業(yè)機(jī)械手應(yīng)用占總保有量百分比為23.4%~53%,年產(chǎn)每萬輛汽車所擁有的機(jī)械手?jǐn)?shù)為(包括整車和零部件):日本88.0臺,德國64.0臺,法國32.2臺,英國26.9臺,美國33.8臺,意大利48.0臺
世界工業(yè)機(jī)械手的數(shù)目雖然每年在遞增,但市場是波浪式向前發(fā)展的。在新世紀(jì)的曙光下人們追求更舒適的工作條件,惡劣危險的勞動環(huán)境都需要用機(jī)器人代替人工。隨著機(jī)器人應(yīng)用的深化和滲透,工業(yè)機(jī)械手在汽車行業(yè)中還在不斷開辟著新用途。機(jī)械手的發(fā)展也已經(jīng)由最初的液壓,氣壓控制開始向人工智能化轉(zhuǎn)變,并且隨著電子技術(shù)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,這項(xiàng)技術(shù)將日益完善。
上料機(jī)械手與卸料機(jī)械手相比,其中上料機(jī)械手中的移動式搬運(yùn)上料機(jī)械手適用于各種棒料,工件的自動搬運(yùn)及上下料工作。例如鋁型材擠壓成型鋁棒料的搬運(yùn)及高溫材料的自動上料作業(yè),最大抓取棒料直徑達(dá)180mm,最大抓握重量可達(dá)30公斤,最大行走距離為1200mm。根據(jù)作業(yè)要求及載荷情況,機(jī)械手各關(guān)節(jié)運(yùn)動速度可調(diào)。移動式搬運(yùn)上料機(jī)械手主要由手爪,小臂,大臂,手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),小車行走機(jī)構(gòu),液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成,同時具有高溫棒料啟動疏料裝置及用于安全防護(hù)用的光電保護(hù)系統(tǒng)。整個機(jī)械手及液壓系統(tǒng)均集中設(shè)置在行走小車上,結(jié)構(gòu)緊湊。電氣控制系統(tǒng)采用OMRON可編程控制器,各種作業(yè)的實(shí)現(xiàn)可以通過編程實(shí)現(xiàn)。
2-2
本課題的研究內(nèi)容
工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由三大部分六個子系統(tǒng)組成。
三大部分是:機(jī)械部分,傳感部分,控制部分。六個子系統(tǒng)是:驅(qū)動系統(tǒng),機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng),感受系統(tǒng),機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng),人機(jī)交互系統(tǒng),控制系等等。
該機(jī)械手為機(jī)床上下料機(jī)械手,圓柱體工件約30千克,要求下料之后馬上上料,一次完成上下料兩步驟。
動作順序:加工工位等候--機(jī)械手臂下降--手爪收攏夾緊已加工好的工件--手臂上升--手臂回轉(zhuǎn)至卸料工位--手臂下降--(手腕回轉(zhuǎn))手爪松開工件--手臂上升--回轉(zhuǎn)至加工工位--手臂下降--手爪松開工件--手臂上升至等待工位等候。機(jī)械手的動作全部采用液壓驅(qū)動,PLC控制。
一、機(jī)械手驅(qū)動系統(tǒng)的選擇:
設(shè)計(jì)機(jī)械手時,選擇哪一類驅(qū)動系統(tǒng),要根據(jù)機(jī)械手的用途,作業(yè)要求,機(jī)械手的性能規(guī)范,控制功能,維護(hù)的復(fù)雜程度,運(yùn)行的功耗,性能與價格比以及現(xiàn)有條件等綜合因素加以考慮.在注意各類驅(qū)動系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,綜合上述各因素,充分論證其合理性,可行性,經(jīng)濟(jì)性以及可靠性后進(jìn)行最終的選擇。按動力源的不同機(jī)器人又分為:電氣驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動三種。液壓驅(qū)動的特點(diǎn)是功率大,氣動驅(qū)動存在沖擊力大,精度難以控制等缺點(diǎn),而電氣驅(qū)動具有控制方便、J性能好等優(yōu)點(diǎn)。(綜合考慮本機(jī)械手采用液壓驅(qū)動)
二、機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
機(jī)械結(jié)構(gòu)是物料抓取機(jī)械手最終的執(zhí)行機(jī)構(gòu),是機(jī)器人賴以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動的實(shí)體,機(jī)械結(jié)構(gòu)的布局、類型、傳動方式以及驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系著機(jī)器人的工作性能。
機(jī)械結(jié)構(gòu)按坐標(biāo)形式主要有直角坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、SCARA型和關(guān)節(jié)型等。
直角坐標(biāo)型機(jī)器人操作臂的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、剛度高,三個關(guān)節(jié)的運(yùn)動相互獨(dú)立,其間沒有禍合,不影響末端手爪的姿態(tài),不產(chǎn)生奇異狀態(tài),運(yùn)動和控制都比較簡單;缺點(diǎn)是占地面積大,動作范圍小,操作靈活性差。
球坐標(biāo)機(jī)器人和圓柱坐標(biāo)機(jī)器人占地面積小,工作空間較大,在空間中的定位也比較直觀,但是它們的移動關(guān)節(jié)不容易防護(hù),極坐標(biāo)型機(jī)器人也存在移動關(guān)節(jié)不易防護(hù)的問題,它們多用于一些特殊的作業(yè)環(huán)境。
SCARA型機(jī)器人的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)輕便,響應(yīng)快,最適用于在垂直方向完成零件的裝配作業(yè)。
關(guān)節(jié)型機(jī)器人操作臂的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,動作靈活,在作業(yè)空間內(nèi)手臂的干涉最小,工作空間大;缺點(diǎn)是進(jìn)行控制時計(jì)算量比較大,確定末端執(zhí)行部件的位姿不直觀。
針對該上下料機(jī)械手,為了使它具有一定的操作靈活性和較好的使用性能,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用圓柱坐標(biāo)型。整個機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)為四個自由度。
自由度的分布情況為:機(jī)身的升降和回轉(zhuǎn),手臂的伸縮,手腕的回轉(zhuǎn)。
三、手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
手部就是與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同,可分為夾持式和吸附式手部。為了使機(jī)械手的通用性更強(qiáng),把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu),當(dāng)被夾持工件是圓柱刀柄時,使用夾持式手部;當(dāng)該機(jī)械手做其他用途,被夾持工件是板料時,可使用氣流負(fù)壓式吸盤。(本課題工件為圓柱體工件,所以手部采用夾持式)
2-3
具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求
一、設(shè)計(jì)內(nèi)容:
1.了解關(guān)節(jié)式機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法
2.械手手部結(jié)構(gòu)和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.機(jī)械手驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.學(xué)習(xí)PLC控制的有關(guān)內(nèi)容,利用PLC的梯形圖編寫程序
5.繪制零件圖和裝配圖,設(shè)計(jì)說明書一份
二、設(shè)計(jì)要求:
1.完成關(guān)節(jié)式機(jī)械手的整體裝配圖
2.完成液壓系統(tǒng)原理圖
3.完成PLC外部接線圖
4.完成PLC梯形圖編程,運(yùn)行程序通過
5.完成相關(guān)英文翻譯一篇
6.撰寫設(shè)計(jì)說明書,要求字跡工整
本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排
一、實(shí)施方案:
通過生產(chǎn)廠房中的實(shí)際觀察,以及利用網(wǎng)絡(luò)或圖書館參閱有關(guān)關(guān)節(jié)式上下料機(jī)械手的資料,根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和設(shè)計(jì)要求,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
二、進(jìn)度安排:
1)3月20-31日,主要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作,熟悉題目,收集資料,明確研究目的和任務(wù);
2)4月1-25日,設(shè)計(jì)方案的確定,設(shè)計(jì)參數(shù)和尺寸的計(jì)算和分析;
3)4月26-5月15日,繪制機(jī)械手各部分圖紙(手爪圖、手腕圖、手臂圖和它們的組合圖);
4)5月16-5月27日,收尾完善,編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯;
5)5月28-6月5日,畢業(yè)答辯。
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)生申請答辯表
課 題 名 稱
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
指導(dǎo)教師(職稱)
王海濤(副教授)
申 請 理 由
申請畢業(yè)
學(xué)生所在系部
機(jī)械工程系
專業(yè)班級
05機(jī)制(本)2
學(xué)號
0515011202
學(xué)生簽名: 日期:
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評審表
序號
評分項(xiàng)目(理工科、管理類)
評分項(xiàng)目(文科)
滿分
評分
1
工作量
外文翻譯
15
2
文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯
文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述
10
3
技術(shù)水平與實(shí)際能力
創(chuàng)新能力與學(xué)術(shù)水平
25
4
研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識
論證能力
25
5
文字表達(dá)
文字表達(dá)
10
6
學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求
學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求
15
總 分
100
評
語
(是否同意參加答辯)
指導(dǎo)教師簽名:
另附《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)記錄冊》 年 月 日
4
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評閱人評審表
學(xué)生姓名
郭嘉文
專業(yè)班級
05機(jī)制(本)2
學(xué)號
0515011202
設(shè)計(jì)(論文)題目
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
評閱人
評閱人職稱
序號
評分項(xiàng)目(理工科、管理類)
評分項(xiàng)目(文科)
滿分
評分
1
工作量
外文翻譯
15
2
文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯
文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述
10
3
技術(shù)水平與實(shí)際能力
創(chuàng)新能力與學(xué)術(shù)水平
25
4
研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識
論證能力
25
5
文字表達(dá)
文字表達(dá)
10
6
學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求
學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求
15
總 分
100
評
語
評閱人簽名:
年 月 日
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯表
學(xué)生姓名
郭嘉文
專業(yè)班級
05機(jī)制(本)2
學(xué)號
0515011202
設(shè)計(jì)(論文)題目
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
序號
評審項(xiàng)目
指 標(biāo)
滿分
評分
1
報(bào)告內(nèi)容
思路清新;語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確;實(shí)驗(yàn)方法科學(xué),分析歸納合理;結(jié)論有應(yīng)用價值。
40
2
報(bào)告過程
準(zhǔn)備工作充分,時間符合要求。
10
3
創(chuàng) 新
對前人工作有改進(jìn)或突破,或有獨(dú)特見解。
10
4
答 辯
回答問題有理論依據(jù),基本概念清楚。主要問題回答準(zhǔn)確,深入。
40
總 分
100
答
辯
組
評
語
答辯組組長(簽字): 年 月 日
答
辯
委
員
會
意
見
答辯委員會負(fù)責(zé)人(簽字): 年 月 日
6-1
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄表
學(xué)生姓名
郭嘉文
專業(yè)班級
05機(jī)制(本)2
學(xué)號
0515011202
設(shè)計(jì)(論文)題目
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
答辯時間
答辯地點(diǎn)
答辯委員會名單
問題1
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題2
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題3
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
記錄人簽名
問題4
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題5
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題6
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題7
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
問題8
提問人:
問題:
回答(要點(diǎn)):
記錄人簽名
6-2
7
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績評定總表
學(xué)生姓名: 郭 嘉 文 專業(yè)班級: 05機(jī)制(本)2
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)(PLC控制)
成績類別
成績評定
Ⅰ指導(dǎo)教師評定成績
Ⅱ評閱人評定成績
Ⅲ答辯組評定成績
總評成績
Ⅰ×40%+Ⅱ×20%+Ⅲ×40%
評定等級
注:成績評定由指導(dǎo)教師、評閱教師和答辯組分別給分(以百分記),最后按“優(yōu)(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60以下)”評定等級。其中,
指導(dǎo)教師評定成績占40%,評閱人評定成績占20%,答辯組評定成績占40%。
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編號:2488890
類型:共享資源
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上傳時間:2019-11-26
45
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
三自由度 圓柱坐標(biāo)式液壓驅(qū)動
三菱PLC
CAD圖紙和文檔終稿可編輯
關(guān)節(jié)式自動上下料機(jī)械手設(shè)計(jì)【三自由度
圓柱坐標(biāo)式液壓驅(qū)動】【三菱PLC】【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】
關(guān)節(jié)
自動
上下
機(jī)械手
設(shè)計(jì)
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