1. 研究目的与意义
众所周知,在过去的数年里,中国之所以能成为“世界工厂”,劳动力成本低是最大原因,廉价几乎是“中国制造”的代名词。但最近几年,倒金字塔的人口机构带来的新生代农民工比重减少,使得人口红利释放殆尽,这从根本上推高了劳动密集型产业的用工成本。桁架式机器人就是以降低劳动力成本,利用自动化设备上下料,逐步实现工厂全自动化为目的而设计的。在传统机加工行业的普及,劳动力得到解放的同时也会带来国内产业的优化和升级,也为中国经济的发展做出一份贡献。
桁架式机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人。工业应用中,能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直 角关系、多用途的操作机。它能够搬运物体、操作工具,以完成各种作业。 在现代化生产线中,越来越讲究的是柔性化生产。机械设备自动化是这个世纪制造业发展的大趋势,机器人产业将是一个阳光产业,未来的世纪是机器人技术极度发展的世纪,人类将从单调繁杂的体力劳动中解放出来,从事更加富有创造性的工作。自动生产线和自动化程度高的加工设备已经成为今后制造工厂的一个必然 趋势。单一的和普通的专用加工机床在大批量加工时越来越多的被万能的、标准化机床及柔性自动化生产线所替代。例如在数控车床、立式加工中心机、卧式加工中心机、数控立式车床、数控磨床、数控磨齿机等上下料时,其毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重,还有小型零件频繁上下料,大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力,直接影响工作效率、机床利用率及生产安全。目前诸如此类零部件的搬运在欧美发达 国家早已实现自动化。在机器人和自动化工业生产领域中,桁架式机器人即实现了制造过程的完全自动化,并采用了集成加工技术,适 用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等, 同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口。
2. 研究内容和预期目标
毕业设计是学生完成专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。本设计题目为自动料仓装置的驱动和导轨设计,涉及目标均为工程实际运用。随着劳动力成本的不断提升,传统机加工行业转型升级势在必行。自动料仓装置就是一种基于结构支架、动力装置、传送装置和控制装置所组成来代替传统劳力的产物。其驱动和导轨设计主要包括对传送电机、送料电机、传送带和送料传动机构的的设计。该毕业设计主要根据已有的加工机床,分析自动料仓驱动装置及导轨的结构和设计过程,计算其主要结构的性能指标,合理选用市场上已有电机及传送带,并结合其结构优化量化,最终完成料仓装置的驱动和导轨设计的相关图纸,以求对学生机械设计技术相关方面的能力进行训练、培养和提升。
3. 研究的方法与步骤
(1) 首先对实习公司的机床型号进行实认真地学习研究,对需要设计的机器结合实际情况进行分析,由实际的机器装备样式确定自己的料仓装置设计模型;(2)其次根据具体机床及分析结果建立三维模型,细化研究所需要完成的各部分的功能,以及确定合理的机械结构确保实现其功能;
(3) 结合关键部分的结构进行强度校核,运动参数的确定,以及机器大致尺寸的确定;
(4) 运用preo进行三维建模,仿真模拟,确定具体的结构尺寸;
4. 参考文献
[1] 杨叔子.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2001.8
isbn 7-111-09176-0
[2] 成大先.机械设计手册.第4版.第2卷. 北京:化学工业出版社,2002.1
5. 计划与进度安排
1、2022-2-20~2022-3-10 熟悉产品结构,材料使用,工作原理,装配过程,了解工厂的流程,撰写开题报告和翻译外文资料;
2、2022-3-10~2022-3-25 查阅相关资料,制定设计计划,熟悉工厂autocad软件使用;
3、2022-3-26~2022-4-25 查阅相关资料,对零件的材料,强度进行选择和校核; ;
