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1、毕业设计开题报告 设计题目 六关节机器人在锻压搬运中应用 学生姓名 学院 黎明大学机电学院 专业名称 指导教师 范凯狄 教师职称 工程师 1 六关节机器人在锻压搬运中应用 学生姓名 学院 黎明大学机电学院专业名称 指导教师 范凯狄教师职称 工程师 2 一 课题目录 课题研究目的及意义课题研究现状及分析基本内容拟解决的问题技术路线和研究方法进度安排主要参考文献 3 课题研究目的及意义 中国制造2025 以推进智能制造为主攻方向 实现制造业由大变强的历史跨越 其中机器人的应用是基础 工业机器人是集机械 3C 控制 传感器 人工智能等多学科先进技术与一体的现代制造业重要的自动化装备 自从1962年美
2、国研制出世界上第一台工业机器人以来 机器人技术及其产品发展很快 已成为柔性制造系统 FMS 自动化工厂 FA 计算机集成制造系统 CIMS 的自动化工具 广泛采用工业机器人 不仅可提高产品的质量与数量 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 节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义 4 课题研究拟解决的工程实际问题 泉州地区装备制造业门类齐全 有工程机械 石材加工设备 食品包装机械 机械加工 生活用纸机械 为了提高自动化程度 迫切需求工业机器人的应用 工程机械生产线中的零件锻压 点焊和喷漆工作量极大 且要求有较高的精度和质量 由于采用传送带流水作业 速度快 上下工
3、序要求严格 所以采用焊接机器人和喷漆机器人作业可保证质量和提高效率 机械制造企业的柔性制造系统采用搬运机器人纸搬运物料 工件和工具 装配机器人完成设备的零件装配 测量机器人进行在线或离线测量 5 课题相关技术的国内外现状 国内现状 目前 从整体上来说 我国机器人产业还很薄弱 机器人研究仍然任重而道远 我国市场上机器人总共拥有量近2万台 不到全球总量的1 其中完全国产机器人行业集中度仅为占30 其余皆为从日本 美国 瑞典 德国 意大利等20多个国家引进 究其原因 很大程度在于自主品牌不够 发展壮大自主品牌及其自动化成套装备产业成为当务之急 值得一提的是 最近几年 我国在汽车 3C行业相继引进了不
4、少生产线 其中就有不少配套的机器人装置 6 国外现状 国外在工业机器人方面发展比较早 技术相对比较成熟 其成套的生产设备不仅有较大的生产能力 而且其质量也是能完全满足用户的要求 目前 国外机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向 国外汽车行业 电子和电器行业 物流与仓储行业 企业级 等已大量使用机器人自动化生产线 从而保证了其产品的质量和生产的高效 典型的如机器人有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备 大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备 电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备 机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装备
5、物流与仓储自动化成套技术及装备等 这些机器人设备的使用大大推动了这些行业的快速发展 提升了制造技术的先进性 7 课题研究方案及技术路线 本课题设计的六关节机器人再汽车零配件锻压生产过程中应用 抓取对象为棒料毛坯 成品是齿轮或轴类零件 零件重量在0 5 2公斤范围内 依据夹具 工件重量及机器人运动惯量 合理选择机器人型号规格 夹具采取气动加紧方式 夹具爪子着为易损件 要求易更换 其材质需要耐高温 耐磨 选择压铸模 热锻模 热挤压模的材料都是耐高温的材料 比如3Cr2W8V 5CrNiMo 5CrMnMo之类的牌号 8 课题研究方案及技术路线 利用示教编程 规划机器人运动轨迹 调节驱动参数 优化机
6、器人运动特性 根据工件和夹爪零件间摩擦系数 合理选择气缸的缸径和气压压力 根据年生产纲领 计算机器人工作的节拍 合理布局生产线设备配置 9 设计部分夹具总图 10 设计部分气动原理图 11 设计部分生产率计算卡 12 可能存在的问题 机器人伺服应用环境要求高 编码器信号电缆在高温环境下老化问题 还包括气缸活塞环橡胶的老化问题 机器人加减速特性要求较高 动态响应要快 机器人选型若刚性不足 易抖动 影响机器人各关节减速机寿命 夹具机械结构配合公差选择不合理 机械零件加工尺寸精度和光洁度不合格 夹具钳子会有卡死现象 钳子导向槽的硬度不够 也有磨损现象 为了适应多规格多品种生产 夹具易换和可调整性问题
7、 13 课题研究进度计划 第一周 调研 收集资料 熟悉设计题目 第二周 总体结构及夹具设计方案 第三周 机械部分的结构设计与零件数控加工 第四周 夹具装配及示教编程 轨迹优化调试 第五周 指导老师批改 修改设计及完善设计成果 准备答辩 14 课题研究成果 设计说明书一份 3000字以上 数控车床或者铣床加工零件一件 附编程G代码文件 A0号图纸合计约二张生产率计算卡一张 15 参考资料 1叶伯生 机器人操作与编程 华中科技大学出版社 20162王宝军 滕少峰 工业机器人基础 华中科技大学出版社 20163邱庆 工业机器人拆装与调试 华中科技大学出版社 20164邓星钟 机电传动控制 华中科技大学出版社 20015郝巧梅 刘怀兰 工业机器人技术 华中科技大学出版社 20166寇尊权 机械设计课程设计 吉林科学技术出版社 19997甘永立 机械精度设计基础 吉林大学校内教材 20038吴振彪 机电综合设计指导 电子工业出版社 20009李允文 工业机械手设计 机械工业出版社 1992 16 请各位老师提出宝贵意见 谢谢 17
