真空吸盘上料机构设计[含CAD高清图纸和文档全套]
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本科毕业设计(论文)开题报告题目： 真空吸盘上料机械手设计系统设计 学 院： 机 械 学 院 专 业： 机 械 工 程 及 自 动 化 班 级： 2009级 2 班 学 号： 200902070218 学生姓名： 毛 广 泽 指导老师： 王 扬 瑜 提交日期： 2013年 3 月 12 日 浙江工业大学毕业论文开题报告学生姓名： 毛广泽 学 号： 200902070219 专 业： 机械工程及自动化 论文题目： 真空吸盘上料机械手设计系统设计 指导教师： 王扬瑜 2013年3月 6日题目：真空吸盘上料机械手设计1 课题的背景及意义 目的：本文主要针对生产线上的自动化设计了一个真空吸盘上料机械手，实现生产的自动化。该机械手选用直线坐标型，利用气缸的往复运动与真空吸盘的吸合，实现机械手的伸缩，取放等动作；驱动系统采用气压驱动，实现了伸缩、取放等动作。控制系统采用PLC控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。系统设有报警功能，当机械手出现故障时，能及时报警。意义：伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是机械手系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件，采用PLC控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。可以简化控制线路，节省成本，进一步提高劳动生产率。2 研究或设计的国内外现状和发展趋势1、国内外PLC发展现状和发展趋势：PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前，世界上有200多个厂家生产PLC，较有名的：美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：三菱、富士、欧姆龙、松下电工等；德国：西门子公司；法国：TE 施耐德公司；韩国：三星、LG公司等。我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段：1、顺序控制器（19731979）2、以微处理器为主的工业控制器（19791985）3、以微处理器为主的可编程序控制器（1985以后）。在对外开放政策的推动下，国外PLC产品大量进入我国市场，一部分随成套设备进口。随着不断的学习与不断开拓的精神，现在，我国自主生产的PLC在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。PLC的发展趋势：（1）产品规模向大、小两个方向发展大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。（2）PLC在闭环过程控制中应用日益广泛（3）不断加强通讯功能（4）新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。（5）编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统。（6）发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。（7）追求软硬件的标准化。2、国内外机械手的发展现状和发展趋势：目前，国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB。我国机械手起步于20世纪70年代初期，经过30多年发展，大致经历了3个阶段：70年代萌芽期，80年代的开发期和90年代的应用化期。 在我国，机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。在国际强手面前，国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给机械手产业发展注入新的动力。机械手的发展趋势：随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，机械手已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。在未来几年，传感技术，激光技术，工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域，这些技术会使机械手的应用更为高效，高质，运行成本低。据猜测，今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。3 课题研究的主要内容主要内容：（1）执行系统：机械手的结构设计（2）驱动系统：气压驱动原理图关键问题：（1） 机械手的结构设计（2） 气压驱动原理4课题计划进度时间完成的主要工作开始2月25日查阅、收集相关技术资料2月26日3月10日完成开题报告、外文文献翻译和文献综述3月10日3月15日据设计要求，制定总体设计规划，拟定论文提纲。3月16日4月1日执行系统设计和驱动系统设计4月1日4月15日控制要求分析和控制系统设计4月14日5月2日写毕业论文参 考 文 献【1】 袁子荣.液气压传动与控制M.重庆：重庆大学出版社，2007.39241.【2】 陈恳，杨向东，刘莉，等.机器人技术应用M.北京：清华大学出版社，2006.106111.【3】 陈奎生.液压与气压传动M.武汉：武汉理工大学出版社，2001.47106.【4】 张铁，谢存禧.机器人学M.广州：华南理工大学出版社，2001.115138.【5】 费仁元，张慧慧.机器人设计和分析M.北京：北京工业大学出版社，1998.190234.【6】 王永章，杜君文，程国全.数控技术M.北京：高等教育出版社，2001.251273.【7】 郭爱芳，王恒迪.传感器原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社，2007.281290.【8】 鄂大辛.液压传动与气压传动M.北京：北京理工大学出版社，2007.276294.【9】 陆祥生，杨秀莲.机械手理论及应用M.北京：北京铁道出版社，1985.4063.【10】 宋建武，赵冬梅.液压与气动元件操作训练M.北京：化学工业出版社，2007.249261.【11】 张建民。机电一体化系统设计。北京：高等教育出版社，2001。【12】 李超.气动通用上下料机械手的
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