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袋装 化肥 搬运 机械手 设计

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山东英才学院毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 袋装化肥搬运机械手的设计 学生姓名 栗继斌 班级学号 2012级机制本科 3班 201201010786 专业 机械设计制造及其自动化 一、 研究 目的和意义 毕业设计是大学四年来对我们所掌握知识的一个综合考虑，所以选择一个合适的毕业课题是很重要的。而一个既要有硬件设计，又要涉及到软件编程的毕业设计课题是再好不过的。 它可以检验我们在大学时期的学习情况以及综合应用能力，通过实物的制作，可以很好的锻炼我们的动手能力。 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，甚至于危及生命。例如现在搬运袋装化肥，成袋化肥重达百斤，如果只靠人工去搬运的话，这个劳动强度可想而知，还有在搬运过程中有可能有擦伤，摩擦等意外伤害的产生，因此机械手就这样诞生了。机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机器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；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它可在空间抓、放、搬运物体等，动作灵活多样，广泛应用在工业生产和其他领域内。应用 制机械手能实现各种规定的工序动作，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。 二、 已了解的 国内外 研究 现状 目前国内工业机械手主要用于机床加工，铸锻，热处理等方面，数量，品种，性能方面都不能满足生产发展的需要，因此，国内主要扩大机械手运用范围，重点发展铸锻，热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在运用专业机械手的同时，相应地发展通用机械 手，有条件的还要研制示教式机械手，计算机控制机械手和组合式机械手等。国内外对发展这一新技术都很重视，几十年来，这项技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断的修改，品种在不断的增加，运用领域也在不断的扩大。所以我们今天就以袋装化肥 搬运机械手为研究对象，制造出既节省人力，又节约时间的搬运机械手，有很大的现实意义。 在国外机械制造业中，工业机械手运用较多，发展较快。目前主要用于机床，模锻压机的上下料，以及点焊，喷漆等作业中，它可按照事先指定的作业程序完成规定的操作，但是还不具备任何传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生某些偏离时，就将引起零部件机械手本身的损害。为此，国外机械手的发展趋势是大力研制具有某些智能的机械手，使其具有一定的传感能力，能反馈外界的条件的变化，做出相应的变更。 三、设计内容 机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设 定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。 机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压缸来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现快进、慢进、快退、慢退的运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关（ 生的通断信号传输到 制器，通过 部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快 进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续，来满足生产中的各种操作要求。其运动过程正好符合化肥搬运的动作要求，所以我们就以其为研究内容来展开。 四、研究方法及技术路线 采用可编程序控制器对机械手实现自动控制。控制系统硬件由开关、按钮、行程开关、可编程控制器和输入输出继电器构成。软件采用模块式结构，回原位、手动、单步、单周期、连续，用选择开关来选择动作种类。可实现机械手的下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退动作， 以实现袋装化肥的正常搬运。 本题目将设计一种袋装化肥搬运机械手，要搬运的袋装化肥重量为 40克，每次搬运一袋，工作循环为 30 秒，工作范围为 3000 设计原始参数： 搬运的袋装化肥重量为 40 每次搬运一袋，工作循环为 30s； 工作范围为 3000 设计中要遵循用最简洁的方法，实现高度自动化的 五、时间安排 第 1 2 周： 熟悉设计任务及要求，查阅并分析 毕业设计 有关文献资料，制定设计方案， 撰写开题报告； 第 3 4 周：毕业实习、绘制任务书中规定的设计产 品图，翻译外文资料； 第 5 6 周： 细化设计方案，学习相关标准， 根据技术要求确定袋装化肥搬运机械手机械结构； 第 7 8 周：绘制袋装化肥搬运机械手的总装图和相关零件图； 第 9 10 周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文； 第 11 12 周：修改毕业论文， 装订毕业设计 论文； 第 13 周：将答辩内容 制作 加毕业答辩。 六 、预期成果 1、毕业论文一份。 2、图纸折合 2 张，其中包括装配图 1 张。 七、参考文献 1郭洪武 J. 中国西部科技 ,2012 (10) 2张伟 料机械手设计的流程 J. 中国新技术新产品 ,2015(18) 3袁贵栋 ,李翠英 . 柔性自动生产线多功能抓取及传送机械手系统 J. 制造技术与机床 , 2012(09) 4程远 由度机械手动力学分析与仿真 J. 科技通报 , 2012(08) 5王建军 J. 机械设计与制造 ,2012(09) 6姜倩倩 . 板簧搬运机械手控制系统及轨迹规划研究 D. 山东理工