【开题报告】数控机床上下料机械手及运动学仿真

机械设计制造及自动化专业毕业设计开题报告论文（设计）题目数控机床上下料机械手的设计及动力学仿真2010年3月6日本课题的目的意义（研究性课题应阐明国内外研究概况）机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近二十年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而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差距，应用规模和产业化水平低，数控机床上下料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。因此，进行数控机床上下料机械手的研究和设计是非常有意义的本课题的主要内容、重点解决的问题,完成任务可能思路和方案。主要内容本人根据四年所学知识以及查阅大量文献，对国内外机器手，主要是数控机床上下料机械手的现状有了比较详细的了解。在此基础上，结合作者本人设想和毕业设计工作需要解决的任务主要进行（1）机械手的总体设计，（2）腰座结构的设计，（3）机械手手臂结构的设计，（4）机械手腕部的结构设计，（5）末端执行器（手爪）的结构设计，（6）机械手的机械传动机构的设计，（7）机械手驱动系统的设计（8）利用用MATLAB软件进行了机器人手臂的运动学仿真目的是使学生掌握产品设计的过程、各个设计阶段解决问题的方法和手段，加深机械设计的严谨性理念，提高对所学知识的认识及对机械设计软件的应用能力重点解决的问题数控机床上下料机械手设计关键问题在于机械手的传动设计方案，根据实际的工作环境和要求，确定一种最佳的传动设计方案。机械手可以按照安装位置可以分为内装式，附装式和单置万能式机器人。按照是否能移动又分为固定式和行走式两类机器人。固定式机器人本体是固定的，借助于臂部活动范围内进行上下料作业。行走式可以移动的具有较大的活动范围。对于腰座结构的设计和末端执行器（手爪）的结构设计是重要解决，如何用软件实现数控机床上下料机械手的运动。综合考虑做出优化的设计作品。可能思路和方案数控机床上下料机械手可以按照安装位置可以分为内装式，附装式和单置万能式机器人。按照是否能移动又分为固定式和行走式两类机器人。固定式机器人本体是固定的，借助于臂部活动范围内进行上下料作业，传送距离受到一定限制。行走式可以移动的具有较大的活动范围。可以做出两种供选择的方案，如下（1）采用固定式，传送距离受到一定限制。如果可以自动更换手部就可以抓取工件，刀具或夹具等实现多种操作，是一种具有较大柔性的传动设备。可以分为服务于多台机床与固定机床。（2）采用移动式，活动范围较大，可以采取龙门式移动机器人进行上下料，可以适用不同形状工件加工。筐架式移动机器人结构刚性好，可以实现高精度。根据实际情况且考虑经济，材料，市场等选择合适的思路和方案，做出合理的数控机床上下料机械手，并且用软件进行校核，实现该运动。本课题欲达到的目的或预期研究的结果本设计主要追求的是数控机床上下料机械手的设计及动力学仿真设计中，要求1、结构简单、使用简便、满足功能要求；2、产品技术参数应符合相关技术标准；3、总的工作量要有两张图纸。4、各零件的结构工艺性好，能方便而经济地生产出满足使用性能要求的零、部件，能便于装配。5、总的要求，成本低廉，经济性好，这应该从两方面考虑，一是设计，二是制造工艺，设计时应尽量采用价格低廉、供应充足的材料；合理地确定零、部件的尺寸和综合工艺要求的结构。计划进度时间工作内容备注2月25日2月22日3月6日完成科技英语文献的翻译；开始进入毕业实习阶段，到生产企业学习了解机器的原理、构造和加工过程，搜集毕业设计需要的文献和资料，并构思开题报告。完成开题报告，进入设计阶段；交毕业设计开题报告、实习报告；3月13日31323316329413419545155165225月275月31日熟悉设计任务，学