JX04-195@液晶面板模组移栽机结构设计
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机械毕业设计全套
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JX04-195@液晶面板模组移栽机结构设计,机械毕业设计全套
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湖南工学院 2010 届毕业设计（论文）课题任务书 学院：机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师 毕红霞 学生姓名 符亚辉 课题名称 液晶面板模组移栽机结构设计 内容及 任务 内容： 在液晶显示器组装生产线体上，液晶显示面板的移送是一个关键问题。在一条组装生产线体上，液晶面板需经过以下生产工序： ACF Bonding PCB Bonding 背光板投入 B/A 贴附 T/C 组装 Cable 连接 Agi ng老化 画异检查 外观检查 内 /外包装。在 T/C 组装与 Cable 连接之间，液晶显示面板需要从一段生产线体跨越至令一段生产线体，以满足下一步的生产工序要求。此工序要求生产工人长时间停留在生产线中，并保证搬运显示器面板速度适宜，节拍正确。 对于以上生产工序，使用普通人工劳动无疑会增加企业的人力成本，并且无法在任何时候保证生产节拍的吻合，而且，对于人工作业而言，这样高强度高要求的工序不适合由人工完成。为此，本次设计将完成一套移栽机的结构设计，要求该移栽机能完成液晶显示面板的搬运工作。移栽机要求结构简单，能稳定 夹取面板，且夹紧力适当。 任务： 1、完成机械手的机构运动原理设计和结构设计； 2、完成机械夹手的气动原理设计； 3、完成该机械手的主要零件工程图和整体装配图的绘制； 4、毕业设计说明书的撰写； 5、外文翻译文档（附原文复印件） ； 拟达到的要求或技术指标 在液晶面板生产流水线上，根据面板的翻转要求，会将生产分割成几个不同的小段，以此完成各阶段的组装、测试工作。这些小段生产线之间具有高度差，一般为 30cm 到 50cm。因此，需要完成将液晶面板从一段生产线移送到另一段生产线的工作。移栽机工作时，旋转轴旋 转角度为 180，夹具旋转角度为 120。 在移送过程中，移栽机夹取面板的压力要适中，移送翻转的角度不能超过一定限度。一般情况下，对于小型面板（ 1523 寸）而言，其重量较轻，面板厚度较小，因此，采用伺服电机前进与气缸夹紧相结合的夹紧方式，可以有效提高夹紧行程及保证夹紧压力。同时，为了保证液晶面板移送过程中动作平稳，夹臂在移送过程中保证平动，在移栽机的机械臂内，将采用轮径相等的同步皮带轮进行传动。 nts 进度安排 起止日期 工作内容 备注 2.20-3.15 3.16-3.20 3.21-3.31 4.1-4.10 4.11-4.20 4.21-6.5 收集资料，熟悉 SolidWork 软件，英文资料翻译 机械臂的运动方案设计 结构设计和气动原理设计 绘制装配图和非标准零件工程图 撰写设计说明书 毕业答辩及论文修改、资料整理 主要参考资料 1 孙桓，陈作模，葛文杰机械原理北京：高等教育出版社， 2006 2 濮良贵，纪名刚 机械设计 M 北京：高等教育出版社， 2006 3 孙树栋 . 工业机器人技术基础 M.西安：西北工业大学出 版社， 2006.12. 4 孟宪 源 现代机构手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 5 杨黎明，杨志勤 .机械零部件选用与设计 .北京：国防工业出版社 ,2007. 教研室 意见 年 月 日 学院主管领导意见 年 月 日 nts 湖南工学院 2010 届毕业设计（论文）指导教师评阅表 学院：机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名 符亚辉 学 号 10201420706 班 级 机本 1007 班 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名 毕红霞 课题名称 液晶面板模组移栽机结构设计 评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；） 是否同意参加答辩： 是 否 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 nts 湖南工学院 2010 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 学院： 机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 说明：最终评定成绩 a+b+c，三个成绩的百分比由各学院自己确定，但应控制在给定标准的 10左右。 学生姓名 符亚辉 学号 10201420706 班级 机本 1007 班 答辩 日期 课题名称 液晶面板模组移栽机结构设计 指导 教师 毕红霞 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 教师 1 教师 2 教师 3 教师 4 教师 5 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 , 知 识 面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： 20 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： 60 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定 成绩 c： 20 最终评定成绩： 分数： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 nts 湖南工学院毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 液晶面板模组移栽机结构设计 学生姓名 符亚辉 班级学号 10201420706 专业 机械设计制造及其自动化 1.课题任务的学习与理解 在液晶显示器组装生产线体上，液晶显示面板的移送是一个关键问题。在一条组装生产线体上，液晶面板需经过以下生产工序： ACF Bonding PCB Bonding 背光板投入B/A 贴附 T/C 组装 Cable 连接 Aging 老化 画异检查 外观检查 内 /外包装。在T/C 组装与 Cable 连接之间，液晶显示面板需要从一段生产线体跨越至令一段生产线体，以满足下一步的生产工序要求。此工序要求生产工人长时间停留在生产线中，并保证搬运显示器面板速度适宜，节拍正确。 对于以上生产工序，使用普通人工劳动无疑会增加企业的人力成本，并且无法在任何时候保证生产节拍的吻合，而且，对于人工作业而言，这样高强度高要求的工序不适合由人工完成。为此，本次设计将完成一套移栽机的结构设计，要求该移栽机能完成液晶显示面板的搬运工作。移栽机要求结构简单，能稳定夹取面板，且夹紧力适当。 在液晶面板生产流水线上，根据面板的翻转要求，会将生产分割成几个不同的小段，以此完成各阶段的组装、测试工作。这些小段生产线之间具有高度差，一般为 30cm 到50cm。因此，需要完成将液晶面板从一段生产线移送到另 一段生产线的工作。移栽机工作时，旋转轴旋转角度为 180，夹具旋转角度为 120。 在移送过程中，移栽机夹取面板的压力要适中，移送翻转的角度不能超过一定限度。一般情况下，对于小型面板（ 1523 寸）而言，其重量较轻，面板厚度较小，因此，采用伺服电机前进与气缸夹紧相结合的夹紧方式，可以有效提高夹紧行程及保证夹紧压力。同时，为了保证液晶面板移送过程中动作平稳，夹臂在移送过程中保证平动，在移栽机的机械臂内，将采用轮径相等的同步皮带轮进行传动。 工业机械手是近代自动控制领域出现的一项新技术，并已经成为现代 机械制造生产系统中一个重要组成部分。这种新技术发展很快，并逐渐成为一门新兴的学科 机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压及气压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。特别是随着 PLC 的快速发展，基于 PLC控制的自动化机械手已经成为工厂自动化控制系统中不可或缺的一部分。 工业机械手的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业。在构造和性能上兼有人和机器各自的优点。其结构简单紧凑、自由度较少、易于准确定位，在现代化生产过程中，具有很强的适应性。机械手作业的准确性和 环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。 随着现代化工业发展水平不断提高，对产品质量及生产效率要求不断提高，生产过程中的机械化程度不断提高，机械手也逐步应用于工业生产中。特别适合于冲压等重复性、危险性的加工行业，它能取代人工在各个冲压工位上进行物料冲压、搬运、上下料等任务，能够提高生产效率，降低生产成本及劳动成本，能够很大限度地降低工伤事件，确保员工安全。 机械手是在自动化控制系统中应用比较广泛的技术装置。它能再现人手功能、模仿人手的动作进行工作。 机械手是工业自动控制领域中经常 遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬运、装配、切割等等，应用非常广泛。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。在工业流水线上，为了减少生产节拍，提高生产效率，同样需要采用机械手来完成各种重复的、枯nts 燥无味的动作。机械手在工业生产中的应用极为广泛，可以归纳为以下一些方面 。 1、建造旋体零件自动生产线 一般都采用机械手在机床之间传送工件。国内已建成的这类自动化生产线有很多，如沈阳的深井泵轴承体加工自动化生产线（环类），大 连电机厂的电机轴加工自动化生产线（轴类）等。而对于箱体类零件而言，需要运用组合机床自动化生产线，一般采用随行夹具传送工件。 2、在实现单机或线体运作自动化方面 各类半自动车床，有自动夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，但仍需人工上下料。装上机械手，可实现全自动化生产，一人看管多台机床。另外，对于生产线体而言，现代化生产线体中有很多工件需要在不同线体之间切换并机型加工。这类生产企业同样需要运用机械手对工件进行夹取，并搬运至要求的位置 。 本设计要求设计一台移栽机（工业机械手） 在工业生产流 水线中 ,将 液晶模组面板从传送带 A 上的物品搬运至传送带 B 上，如果直接用人工从事这种复杂、枯燥、劳动强度大的工作，容易引起操作工人疲劳，出现操作错误。因此，采用机械手按规定的动作和规律进行搬运，可以做到快速、准确，大大减轻劳动强度，提高生产的自动化 。 2.阅读文献资料进行调研的综述 1、曾繁玲 . 一种 PLC 控制的工业机械手 M. 常熟理工学院学报（自然科学）， 2008.4，22（ 4）： 101-103. 2、李允文 . 工业机械手设计 M. 北京：机械工业出版社， 1996.5： 1-6， 83-85. 3、孙树栋 . 工业机器人技术基础 M.西安：西北工业大学出版社， 2006.12： 1-12， 172-174. 4、郭洪红，贺继林，田宏宇，席巍 . 工业机器人技术 M.西安：西安电子科技大学出版社， 2006.3： 1-12， 21-60. 5、杨黎明，杨志勤 . 机械零部件选用与设计 M. 北京：国防工业出版社， 2007.6： 4，118-131. 6、于惠力，冯新敏，张海龙，程耀楠 .传动零部件设计实例精解 M. 北京：机械工业出版社， 2009.3： 43-47. 7、濮良贵，纪名刚 . 机械设计 M.北京：高等 教育出版社， 2006.5： 307-336 8、李笑，吴冉泉 . 液压与气压传动 M. 北京：国防工业出版社， 2009.1： 4-6， 248-253. 9、龙立新 . 工业机械手的设计分析 J.焊工之友 ,1999,3： 47. 10、机械设计手册编委会 . 机械设计手册 .机电一体化系统设计 M.北京：机械工业出版社， 2007.2： 161-173. 11、杨黎明，杨志勤 . 机构选型与运动设计 M.北京：国防工业出版社， 2007.6： 244-257. 12、 E. Appleton, D. J. Williams. Industrial robot application M. New York：John Willey and Sons， 1987 13、 Matthew T. Mason, J. Kenneth Salisbury. Robots hands and the mechanics of manipulation M. Massachusetts： Massachusetts Institute of Technology， 1985 14、 Phil-Joo.Cho, Hyo-Gyu.Kim, Dong-Il.Kim. High Precision Path Generation of an LCD Glass-Handling Robot J. ICCA,2005 综合上诉参考文献， 我国工业机器人起步于 20 世纪 70 年代初期，经过 30 多年的发展，大致经历了 3 个基本阶段： 70 年代的萌芽期， 80 年代的开发期和 90 年代的适用化期。 1、视教再现型机器人产业化技术研究 这些研究主要包括：关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机器人开发；焊接机 器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计等。 nts 2、智能机器人开发研究 这些研究主要包括：遥控加局部自主系统构成和控制策略研究、智能移动机器人的导航和定位技术的研究；面向遥控机器人的虚拟现实系统；人机交互环境建模系统；基于计算机屏幕的多机器人遥控技术。 3、机器人化机械研究开发 这些研究开发主要包括：并联结构机床（ VMT）与机器人化加工中心（ RMC）开发研究；机器人化无人值守和具有自适应能力的多机遥控操作的大型散料输送设备。 4、以机器人为基础的重组装配系统 这些系统主要包括：开放式模块化装配机器人； 面向机器人装配的设计技术；机器人柔性装配系统设计技术；可重构机器人柔性装配系统设计技术；装配力觉、视觉；智能装配策略及其控制技术。 5、多传感器信息融合与配置技术 该技术主要包括：机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用；机电一体化智能传感器的设计应用。 目前，我国对工业机械手尚无较为同意的分类标准。一般可以按机械手的规格、功能用途等来分类。 1、按规格（所搬运的工件重量）分类 (1) 微型的 搬运重量在 1Kg 以下； (2) 小型的 搬运重量在 10kg 以下； (3) 中型的 搬运重量在 50kg 以下； (4) 大型的 搬运重量在 500kg 以下； 2、按功能分类 (1) 简易型工业机械手。这种类型的机械手可分为固定程序和可变程序两种 (2) 记忆再现型工业机械手。这种工业机械手有人工通过示教装置领动一遍，由记忆元件（磁盘、磁带或存储器）把程序记录下来，以后机械手就自动按记忆的程序重复进行循环动作。这是当前采用的最多的一种，多为电液伺服驱动或电气伺服驱动 .通用性较广。 3.初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划） 本次设计在机械运动设计这块，通过采取收集机械手的 设计以及各种机械设计手册资料整理分析完成；在建模装配这块主要采取 SolidWorks 软件实体建模完成，由于Solidworks2008 生成的工程图缺乏工程信息。因此，将生成的工程图文件另存为 Dwg 格式文件，并运用 AutoCAD 编辑，完成装配图工程图的绘制，从而绘制工程图与装配图。 本次设计完成了对液晶显示器面板模组移栽机（ LCM 移栽机）的结构设计工作。液晶显示器生产企业是近年来发展非常快的企业，在液晶显示器面板的组装过程中，生产劳动过程枯燥无味、劳动时间长，因此，根据实际情况设计了这个面板模组移栽机，以此 提高劳动生产率、降低工人劳动强度。在设计过程中，主要完成了以下工作： 研究步骤如下： 1、收集关于机械手的设计资料，了解机械手在自动化生产企业中的运用情况。 2、分析液晶面板模组搬运过程的条件，提出总体设计方案，选择适当传动方式。 3、确定 LCM 移栽机需要满足的运动要求，确定夹取方式。 4、完成成移栽机机械臂的结构设计，选定相关标准件；完成夹取部件的结构设计。 5、建立移栽机的整体模型，绘制主要零部件的工程图，绘制整体装配图。 nts 序号 设计（论文）各阶段内容 起止日期 1 收集资 料，熟悉 SolidWork 软件，英文资料翻译 2.10-3.10 2 机械臂的运动方案设计 3.10-3.20 3 结构设计和气动原理设计 3.20-3.31 4 绘制装配图和非标准零件工程图 4.1-4.10 5 撰写设计说明书 4.11-5.24 6 毕业答辩及论文修改、资料整理 5.25-6.5 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 注：可另附 A4 纸 nts 湖南工学院毕业设计 (论文 )工作进度检查表 题目 液晶面板模组移栽机结构设计 学生姓名 符亚辉 班级学号 10201420706 专业 机械设计制造及其自动化 指 导 教 师 填 写 学生开题情况 学生调研及查阅文献情况 毕业设计（论文）原计划有无调整 学生是否按计划执行工作进度 学生是否能独立完成工作任务 学生的英文翻译情况 学生每周接受指导的次数及时间 毕业设计（论文）过程检查记录情况 学生的工作态度在相应选项划“ ” 认真 一般 较差 尚 存在的问题及采取的措施（从教务系统中打印 6 次指导记录）： 指导教师签字： 年 月 日 学院意见： 负责人签字： 年 月 日 nts 湖南工学院 毕业设计（论文）答辩资格审查表 题 目 液晶面板模组移栽机结构设计 学生姓名 符亚辉 学 号 10201420706 专 业 机械设计制造及其自动 化 指导教师 毕红霞 内容综述 （对毕业设计或论文的研究步骤和方法、主要内容及创新之处进行综述，提出答辩申请） ： 本次设计在机械运动设计这块，通过采取收集机械手的设计以及各种机械设计手册资料整理分析完成；在建模装配这块主要采取 SolidWorks 软件实体建模完成， 由于 Solidworks2008 生成的工程图缺乏工程信息。因此，将生成的工程图文件另存为 Dwg 格式文件，并运用 AutoCAD 编辑，完成装配图工程图的绘制 ，从而绘制工程图与装配图。 本次设计完成了对液晶显示器面板模组移栽机（ LCM 移栽机）的结构设 计工作。液晶显示器生产企业是近年来发展非常快的企业，在液晶显示器面板的组装过程中，生产劳动过程枯燥无味、劳动时间长，因此，根据实际情况设计了这个面板模组移栽机，以此提高劳动生产率、降低工人劳动强度。在设计过程中，主要完成了以下工作 ： 研究步骤如下： 1、收 集关于机械手的设计资料，了解
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