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500
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500mm锻打机械手设计,500,mm,锻打,机械手,设计
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燕 山 大 学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称： 500mm锻压机械手设计 学院（系）： 年级专业： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义机械手研究始于20世纪中期，在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些锻压工业机械手主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题 研究主要内容:1.了解已有设备的结构、工艺过程及控制系统的要求。2.设计新型机构，对已有设备进行改装。3.查阅相关资料，提出相应的方案并进行可行性分析。4.绘制主要结构零件图。 5.绘制装配图。6.完成设备改装后的原理图。 7.设计外部美观度。 8.论文定稿。拟解决的主要问题:机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。其组成及相互关系如下图：1 执行机构(如图所示)（1）手部手部安装在手臂的前端。手臂的内孔装有转动轴，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。本课所指的机械手仅需开闭手指。机械手手部的机构系模仿人的手指，分为无关节，固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指和四指等，其中以二指用的最多。可以根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作需要。本课所做的机械手采用二指形状。（2）手臂手臂有无关节和有关节手臂之分本课所做的机械手的手臂采用无关节臂手臂的作用是引导手指准确的抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确的工作，手臂的三个自由度都需要精确的定位。本课题所做的机械手在手臂的上升、下降、前伸、后退、左转、右转三个方向的定位均采用行程开关控制，以保证定位的精度。总括机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此，它采用的执行机构主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。2 驱动机构驱动机构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压气动用的最多，占90%以上，电动、机械驱动用的较少。液压驱动主要是通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体积小、出力大、运动平缓，可无级变速，自锁方便，并能在中间位置停止。缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。三、 研究步骤、方法及措施 本文将采用文献研究、理论逻辑分析、实证分析三种方法。1. 文献研究：先对己有的机械设计制造理论相关文献进行系统的学习和阅读。归纳整理机械生产自动化的相关理论，重点整理现在设备自动化的生产运作模式的研究。2. 理论逻辑分析：通过对传统的生产模式的详细解读，提出每一个模式的进步与不足之处。结合时代发展的新特点，提出了适合新时代模式。3实证分析：1）分析锻压机械手及生产中应用的机械手2）分析锻压机械手目前的生产模式的特点及可以借鉴之处。四、 研究工作进度 第1周制作开题报告并申报第2周市场调查并查阅资料第4周了解原设备功能及优缺点情况第5周讨论可实现、增加或修改的功能第6周规划并设计主要零件第7周绘制装配图第9周开始修改和完善作品第11周撰写设计论文。填写相关表，准备答辩五、 主要参考文献 1魏兵、熊禾根.机械原理M.武汉：华中科技大学出版社，2007.032王为、汪建晓.机械设计M. 武汉：华中科技大学出版社，2011.083吴宗泽、罗胜国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.54毛平准.互换性与测量技术M.北京：机械工业出版社，2010.105赵雪松、任小中、赵晓芬.机械制造技术基础M.武汉：华中科技大学出版社，2010.096韩建海.工业机器人M. 武汉：华中科技大学出版社，2012.067蔡自兴机器入学M北京：清华大学出版社，20008哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M. 北京市：高等教育出版社，2009.079朱世强、王宣银.机器人技术及其应用M. 杭州：浙江大学出版社，2004.0610朱辉、陈大复、唐保宁.画法几何及工程制图M.上海市：上海科学技术出版社，2007.0811李世国、李强.Pro/ENGINEER Wildfire中文版范例教程M.北京市：机械工业出版社，2004.0112王光建、梁锡昌、蒋建东. 机器人关节的发展现状与趋势J. 重庆大学机械传动国家重点实验室.2004年4期第28卷13刘廷荣、张永德、陶建国、吴瑞珉、杨文凯. 一种直角坐标式装填机器人操作机的设计N.哈尔滨工业大学学报，1997年第1期第29卷14李建. 多自由度机器人的设计与研究D.中国科学技术大学硕士学位论文.2009.0515安杰利斯（Angeles, J.）.机器人机械系统原理、理论、方法和算法M.北京:机械工业出版社，2004.0816 Saeed B. Niku, “Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Applications”, Prentice Hall 3rd Edition, August 6, 2004, pg1-25, 29-80, 99-104, 147-150, 178-184, 219-229.17 Stefan Staicu. Dynamics analysis of the M
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