自动码砖机设计开题报告.docx

自动码砖机设计含开题、SW三维及12张CAD图

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自动 码砖机 设计 开题 SW 三维 12 CAD
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内容简介:
开 题 报 告毕业论文(设计)题目_学院_学号_姓名_一、论文(设计)选题的目的和意义随着市场经济发展趋势,中大型砖厂目前面临着人工难请、人工成本过高等因素,砖块砖块码垛是市场发展的必然产物,但是手工砖块码垛面对日产量在25万以上的砖厂远远不能满足砖块码垛的效率,所以只能选择上自动砖块码垛设备。码垛技术是物流自动化技术领域的一门新兴技术,所谓的码垛就是按照集成单元化思想,将一件件物料按照一定的模式堆码成垛,以便使单元化的物垛实现物料的搬运、装卸、运输、存储、等物流活动。在物体的运输过程中除了散装的物体和液体外,一般的物体都是以码垛的形式进行存储或组装,这样即可承载更多的物体,又可节省空间。随着物流的飞速发展以及科技的突飞猛进,码垛技术应用越来越广泛,尤其是在环境较恶劣或人工很难做到的情况下。包装的种类、工厂环境和客户需求,物体的安全性等,使得码垛成为越来越艰巨的任务,为了克服这些困难,码垛设备的各个方面都在不断地发展改进,如从机械手到操纵它的软件,现在对灵活性的需求也在不断增加。日本、美国等西方发达国家机器人码垛机应用广泛,几乎遍布各个行业,如石化行业、食品行业中的、饮料行业等等。而在中国,码垛机开始在食品、化工等行业刚开始得到应用。机器人码垛机未能在较大行业范围内使用,而且在使用的机器人码垛机中,进口码垛机占据很大一部分比例。从各方面可显示出,工业机器人现在处于迅速发展阶段,掌握机器人的设计方法是刻不容缓的事情。随着科学技术的迅猛发展,生产力水平的不断提高,人们对降低劳动强度、改善工作环境日益重视起来。石油化工、化肥、粮食、港口等行业对 码垛质量和劳动效率的要求也日益提高,从而促进了这些企业的现代化改造。 而传统的人工码垛由于其生产效率低下而成为这些行业产量和码垛质量提高的 巨大障碍,已不能满足现代化大生产的需要。目前国内全自动码垛设备主要依 靠进口,国产设备生产厂家相对较少,机器人码垛机技术不很成熟。我国人工码垛的低效率与产量的日益提高之间的矛盾日益突出,因此对机器人码垛机的 研究具有重大的经济意义和现实意义。二、国内外关于此课题的研究状况及发展趋势(1)研究现状码垛机的应用现状从60年代开始,在工业发达的德国、意大利、日本等国家,已相继研制出半自动、全自动码垛机,后来在结构和机型方面,还不断作了改进和完善。国产码垛机从80年代开始研制开发到现在,已经历了20年左右的时间。到目前为止,我国生产的码垛机,机型,品种规格、设备性能和产品质量等各方面,有很大的发展和提高,并在很多方面已逐步接近或达到国外同类型码垛机的技术性能及各项参数,已基本上能满足大中型企业产品包装码垛的需要,但与国外先进水平相比,还存在一定的差距,其主要问题是:1 零部件加工质量低国产码垛机机械部分的零部件加工,目前还处于单件生产阶段,一般加工精度和质量与国外同类型产品相比,还有一定的差距。因此投产后维修工作量较多,使用寿命较短,特别是对动作频繁的关键零部件,还缺少专用设备进行批量加工生产的条件。如气垫盘的加工制造,目前仍采用较简易的加工手段和方法,因此投产后有的气垫盘的气密性不够,有漏气现象,因此,维修工作量较大。2 控制系统主要元器件性能还不过关目前码垛机选用的国产控制系统元器件,与国外先进的元器件相比,其性能和使用寿命还有一定的差距。有的定位不准,造成操作失灵;因此,在生产过程中的维修、更换工作量较多。3 码垛效率低一般码垛机的码垛能力,基本保持在20吨小时左右,尚能保证正常稳定生产的要求;如要达到30吨小时以上的生产能力,还需用作进一步的改进和提高。纵观国内码垛机的设计、制造和生产使用情况,其发展前景是很光明的。特别是目前国内已拥有一批专门从事码垛机研究的单位,积累了一定的生产使用经验,为发展、完善和提高码垛机的生产技术水平,打下了良好的基础,因此,发展国产码垛机具有很多有利条件。加之,在当前形势下各级领导对国产化工作的重视,因此,在近期内实现码垛机的国产化,已是大势所趋、人心所向。预计在今后3-5年内,全面采用国产化码垛是完全可能的。(3)发展趋势(1)自动化程度越来越高 机电综合技术将会成为码垛机发展的主流,衡量码垛机技术水平的一个十分重要的指标将会是自动化程度。码垛机的自动化主要包括自动控制和自动检测。一大批的微电子、红外线、传感器等新技术,尤其是微小型计算机的广泛使用会使码垛机的自动控制和自动检测水平飞速提升,从而大大提高码垛质量。 (2)高速化 不仅要促进单机高速化,而且要提高码垛系统的高速化。在不断提升自动化程度的前提下,不断改进码垛机的结构。同时将整个码垛系统的生产效率重视起来,这样才能让高速化向更深的层次发展。 (3)采用模块化结构 采用模块化结构不仅能够让码垛机最大限度的满足不同物品对机器人的要求,同时可以让设备的设计和制造更方便,能够降低成本、缩短生产周期。 (4)多功能码垛机 对于生产大批量、尺寸固定的商品,一般会有相应的设备进行码垛。但是近些年由于多品种、小批量商品市场的不断壮大以及中、小型用户的急剧增加,多功能通用码垛机的发展速度很快,应用前景也十分开阔。三、论文(设计)的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线课题研究的内容(1) 了解该课题的意义及课题的现状与应用前景;(2) 在充分调研的基础上,了解砖块码垛的现状及未来发展方向,通过计算选取合适的电机以及减速器的设计方案;(3) 工装设计,通过计算轴的校核情况,分析安装轴时注意的问题,解决方法;(4) 通过solidworks软件,完成三维模型的设计课题研究的方法1.在调研的基础上,通过查阅码垛机机器人学等相关书籍了解该课题的意义及课题的现状与应用前景。 2.调研砖块码垛机械手原理;主要对相类似其它工业机器人进行研究探讨3.设计整机机械本体结构,理论实际相结合,通过查阅相关书籍再到工厂调研,最后定下总体方案。4.本体强度与刚度设计,材料力学与力学计算解决本体强度刚度设计。在计算挠度形变时,梁的自重产生的变形不能忽视,梁的自重按均布载荷计算;当一根梁的一端固定,另一端施加一个绕轴扭矩后,将产生扭曲变形。实际应用中产生该形变的原因一般是负载偏心或有绕轴加速旋转的物体存在。 技术路线第一阶段:准备阶段:了解机器人的现状和发展,查阅课题相关的国内外文献,拟订设计思路。第二阶段:设计阶段:确定总体设计方案,根据课题给定的工况条件和基本要求进行设计计算,确定主要参数,对所得数据结果进行分析、处理,对机械手系统的传动、驱动等主要部件进行选型和校核。第三阶段:制图阶段:整理各类资料和数据,利用制图,分别做出系统的总装图及各部件的装配图和零件图。 第四阶段:总结阶段:撰写设计说明书,检查图纸,准备答辩。四、论文(设计)的工作进度安排2017.1.222009.2.22 查阅、收集、资料,了解现有关码垛机的情况2017.2.222017.3.10 完成文献翻译、文献综述、开题报告2017.3.112017.3.25 完成结构设计2017.3.252017.3.31 完成总装配图,并进行中期答辩2017.4.12017.4.27 完成所有图纸,说明书2017.5.4 上交所有材料,指导教师和评阅老师审查2017.5.9 毕业答辩2017513 上交所有毕业论文材料、光盘资料五、主要参考文献1 李庆祥.现代精密仪器设计M.北京:清华大学出版社.20052 李圣怡,戴一帆.精密和超精密机床设计理论与方法G.国防科技大学出版社.20093 大连理工大学工程画教研室编.机械制图M.高等教育出版社.20034 机械设计手册编委会.机械设计手册第2卷G.机械工业出版社.20085 王先奎.精密加工技术实用手册G.机械工业出版社.20016 陈智锋.精密柱径测量理论_方法与技术的研究D.国防科技大学.20027 黄大宇,梅瑛.机械设计课程设计M.吉林大学出版社.20068 裘祖荣. 精密机械设计基础M. 北京: 机械工业出版社.20079 哈尔滨工业大学编.长度计量手册S.北京:科技出版社.197910 王惠敏主编.仪器仪表结构设计手册S.北京:国防工业出版社.198911 竺培国.精密仪器结构设计基础M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.198813 朱龙根主编.简明机械设计手册(第二版),北京:机械工业出版社,2006.14 方文中主编.同步带传动,上海:上海科学普及出版社,1993.15 陈秀宁主编.机械设计基础,杭州: 浙江大学出版社,1999.16 濮良贵,纪名刚主编.机械设计(第七版),北京:高等教育出版社,200717 江洪,于忠海,张培耘.SolidWorks建
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