1. 研究目的与意义
在电光源制造中灯管上料下料作业要依靠人工操作者来完成,既费事又费力,提高了生产成本。
同时灯管的弯脚作业是在高温环境中完成的,操作者对高温环境是不适应的,如果在炎热的夏天会在很大程度上降低劳动生产率,故我们设想研究开发一种用于电光源制造中实现灯管自动上料和下料作业的工业机械手。
利用工业机械手代替人工完成灯管的自动上下料作业和灯管的弯脚作业,这不仅降低了生产成本,同时机械手还可以在高温环境中连续作业,提高劳动生产率。
2. 课题关键问题和重难点
(1)关键问题是设计出机械结构紧凑,轻巧的机械手;(2)灯管自动上料和下料的技术特点,机械手的路径规划问题;(3)满足机械手运动平稳无冲击,升降误差小于0.5mm,旋转误差小于的技术要求等。
3. 国内外研究现状(文献综述)
这篇文献综述是关于机器人中应用最为广泛的一类工业机器人,国内外工业机器人的现状和发展趋势。
1 全球工业机器人研究现状而今,工业机器人是应用最成熟、最广泛的一类机器人。
全球工业机器人的应用领域,已呈现明显的多元化趋势。
4. 研究方案
设计要求工业机械手采用平面关节式结构,具有三个自由度,分别为机体升降、大臂水平旋转、小臂水平旋转,手臂末端有工件夹持器(抓手),三个关节的运动的均采用交流伺服电机驱动。
原始条件及数据:(1)机体升降距离大于200mm;(2)机械手大臂旋转角度范围180,长度(回转中心距)400mm;(3)机械手小臂旋转角度范围180,长度(回转中心距)300mm;(4)工件为圆柱形玻璃螺旋管,外径Φ3060mm,长度范围为4080mm;工件质量为0.5Kg。
技术要求:(1)运动平稳无冲击;(2)旋转误差小于0.1;(3)升降误差小于0.5mm;原始设计方案:工业机器人机械结构(本体)设计方案如图1所示:设计方案机械设计中常用机械传动的特点,如滚动螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、行星减速器[1-4]。
5. 工作计划
周次 工作内容01 熟悉设计任务,参观工厂生产现场,熟悉工业机器人02 查阅、阅读中外文献,写文献综述;03 工艺试验、考虑设计方案;04 对设计方案进行论证评价,选择最优方案;05 翻译并整理外文资料;06 撰写开题报告,开题答辩,上传开题报告;07 功能设计与计算;08 功能设计与计算;09 工程图设计;10 工程图设计;11 工程图设计;12 工业机械手路径规划设计;13 工业机械手路径规划设计;14 整理设计资料,撰写设计报告;15 整理设计资料,撰写设计报告;16 毕业设计答辩。
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