機械手論文開題報告

　　導語：我們很多的時候都會寫機械手論文開題報告，但機械手論文開題報告怎么寫呢?以下是小編整理的資料，歡迎閱讀參考。

　　課程名稱： 機械手設計

　　專 業：機械制造與自動化

　　班 級： 機制專101

　　學 號： xxx

　　學生姓名：xx

　　1、課題來源

　　目前在我國的許多中小型汽車生產以及輕工業生產中，往往流水線上的作業工作還需要人工上下料，既費時費力，又影響效率。而隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產已成為高技術領域內迅速發展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手能代替人類完成危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高勞動生產力。機械手是在自動化生產過程中使用的一種具有抓取和

　　移動工件功能的自動化裝置，它是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。機械手越來越廣泛的得到應用，在機械行業中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數控機床、組合機床上使用更普遍。近年來，機械手已發展成為柔性制造系統FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構成一個柔性加工系統或柔性制造單元，它適應于中、小批量生產，可以節省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊，而且適性很強。當工件變更時，柔性生產系統很容易改變，有利于企業不斷更新適銷對路的品種，提高產品質量，更好地適應市場競爭的需要。而目前我國的工業機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規模和產業化水平低，機械手的研究和開發直接影響到我國自動化生產水平的提高，從經濟上、技術上考慮都是十分必要的。為此，我們把設計制作輸送線上助力搬運機械手作為我們研究的課題。

　　2、研究的目的、意義

　　2.1 課題研究的`目的

　　現代汽車制造工廠的生產流水線，尤其是主要工藝的焊接生產線，大多采用了氣動機械手。車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊，都采用了各種特殊功能的氣動機械手高頻率的點焊、力控的準確性及完成整個工序過程的高度自動化，堪稱是最有代表性的氣動機械手應用之一�，F在的機械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在以下幾個缺點:

　　(1)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等)；液壓傳動易泄漏，不僅污染工作場地，限制其應用范圍，可能引起失火事故，而

　　且影響執行部分的運動平穩性及正確性。

　　(2)工作時受溫度變化影響較大。油溫變化時，液體粘度變化，引起運動特性變化。

　　(3)因液壓脈動和液體中混入空氣，易產生噪聲。

　　(4)為了減少泄漏，液壓元件的制造工藝水平要求較高，故價格較高;且使用維護需要較高技術水平。

　　鑒于以上這些缺陷，本機械手擬采用氣壓傳動，氣動技術有以下優點:

　　(1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設置回收管道和容器:介質清潔，管道不易堵塞，不存在介質變質及補充的問題.

　　(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。

　　(3)動作迅速，反應靈敏。氣動系統一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統也能實現過載保護，便于自動控制。

　　(4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。

　　(5)工作環境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環境中，氣壓傳動與控制系統比機械、電器及液壓系統優越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。

　　(6)成本低廉。由于氣動系統工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求，制造容易，成本較低。

　　傳統觀點認為:由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動伺服系統中要實現高精度定位比較困難(尤其在高速情況下，似乎更難想象)。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。雖然氣動技術作為機器人中的驅動功能已有部分被工業界所接受，

　　而且對于不太復雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統己被接受，但由于氣動機器人這一體系己經取得的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業自動化領域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。

　　2.2 課題研究的意義

　　在機械工業中，應用機械手的意義可以概括如下：

　　一、以提高生產過程中的自動化程度應用機械手有利于實現材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產率和降低生產成本。

　　二、以改善勞動條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的，而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業，使勞動條件得以改善。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。

　　三、可以減輕人力，并便于有節奏的生產 應用機械手代替人進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續的工作，這是減少人力的另一個側面。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力和更準確的控制生產的節拍，便于有節奏的進行工作生產。綜上所述，有效的應用機械手，是發展機械工業的必然趨勢。

　　3、國內外研究現狀和發展趨勢

　　3.1 國內的研究現狀

　　工業機械手最早應用在汽車制造工業，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。工業機械手延伸和擴大了人的 手足和大腦功能，它可替代人從事危險、有害、有毒、低溫和高溫等惡劣環境中工作：代替人完成繁重、單調重復勞動，提高勞動生產率，保證產品質量。目前主要應用與制造業中，特別是電器制造、汽車制造、塑料加工、通用機械制造及金屬加工等工業。工業機械手與數控加工中心，自動搬運小車與自動檢測系統可組成柔性制造系統和計算機集成制造系統，實現生產自動化。隨著生產的發展，功能和性能的不斷改善和提高，機械手的應用領域日益擴大。

　　我國的工業機械手發展主要是逐步擴大其應用范圍。在應用專業機械手的同時，相應的發展通用機械手，研制出示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。可以將機械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構，設計成典型的通用機構，以便根據不同的作業要求，選用不用的典型機構，組裝成各種用途的機械手，即便于設計制造，又便于跟換工件，擴大了應用范圍。目前國內機械手主要用于機床加工、鍛造。熱處理等方面，數量、品種、性能方面都不能滿足工業生產發展的需要。所以，在國內主要是逐步擴大應用范圍，重點發展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業條件，在應用專業機械手的同時，相應的發展通用機械手，有條件的要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發揮機械手的作用。此外還應大力研究伺服型、記憶再現型，以及具有觸覺、視覺等性能的機械手，并考慮與計算機連用，逐步成為整個機械制造系統中的一個基本單元。

　　3.2 國外研究現狀

　　國外機械手在機械制造行業中應用較多，發展也很快。目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業，它可按照事先指定的作業程序來完成規定的操作。國外機械手的發展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。如 發生少許偏差時候，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。目前已經取得一定的成績。

　　3.3 發展趨勢

　　目前世界高端工業機械手均具有高精化，高速化，多軸化，輕量化等的發展趨勢。定位精度可以滿足微米及亞微米級要求，運行速度可以達到3M/S，良新產品可以達到6軸，負載2KG的產品系統總重已突破100KG。更重要的是將機械手、柔性制造系統和柔性制造單元相互結合，從而根本改變目前機械制造系統的人工操作狀態。同時，隨著機械手的小型化和微型化，其應用領域將會突破傳統的機械領域，從而向著電子信息、生物技術、生命科學及航空航天等高端行業發展。

　　4. 發展前景及方向

　　4.1 重復高精度

　　精度是指機器人、機械手到達指定點的精確程度，它與驅動器的分辨率以及反饋裝置有關。重復精度是指如果動作重復多次，機械手到達同樣位置的精確程度。重復精度比精度更重要，如果一個機器人定位不夠精確，通常會顯示一個固定的誤差，這個誤差是可以預測的，因此可以通過編程予以校正。重復精度限定的是一個隨機誤差的范圍，它通過一定次數地重復運行機器人來測定。隨著微電子技術和現代控制技術的發展，以及氣動伺服技術走出實驗室和氣動伺服定位系統的成套化。氣動機械手的重復精度將越來越高，它的應用領域也將更廣闊，如

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