擺臂式沖壓上下料機械手開題報告
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- 擺臂式沖壓上下料機械手開題報告1.選題目的和意義:
隨著工業自動化程度的提高,工業現場中有很多易燃、易爆等高危及重體力勞動場合必將由機器人所代替。這一方面可以減輕工人的勞動強度,另一方面可以大大提高勞動生產率。例如,目前在我國的許多中小型汽車生產以及輕工業生產中,往往沖壓成型這一工序還需要人工上下料,既費時費力,又影響效率。
機械手是近三十年發展起來的典型的、機電一體化的自動化生產工具。在制造工業中,應用機器人技術是提高生產過程自動化,改善勞動條件提高產品質量和生產效率的有效手段之一,也是新技術革命的一個重要內容。機械手是能自動化定位控制并可編程實現變動的多功能機器,有多個自由度,可用來搬運物體以完成在各個不同環境和各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性。其作業的準確性和各種環境下完成作業的能力在國民經濟各領域有著廣闊的發展前景。
工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備。工業機械手也是工業機器人的一個重要分支。工業機械手是在機械自動化生產過程中發展起來的可以模仿人手的部分動作,按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。機械手生產中應用中可以提高生產的自動化水平和勞動生產率:能代替人類完成危險、重復枯燥的工作,減輕人類勞動強度、保證產品質量、提高勞動生產力、實現安全生產;尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中,它代替人進行正常的工作,意義更為重大。因此,在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手越來越廣泛的得到了應用,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。目前,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。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。
2.本選題在國內外的研究狀況及發展趨勢:
現代工業機械手起源于20世紀50年代初,首先是從美國開始研制的。1958年美國聯合控制公司研制出第一臺機械手。美國還十分注意提高機械手的可靠性,改進結構,降低成本。
德國機器制造是從1970年開始應用機械手,主要用于起重運輸、焊接和設備的上下料等作業。
日本是工業機械手發展最快、應用最多的國家。自1969年從美國引進二重種典型機械手后,大力研究機械手的研究。據報道,1979從事機械手的研究工作的大專院校研究單位多達50多個。截至2008年,機械手累計產量達106900臺。在數量上已占世界首位,約占70%,并以每年50%~60%的速度增長,使用機械手最多的是汽車工業,其次是電機、電器。預計到2020年將有55萬臺機器人在工作。
就我國機械手的現狀而言,我國對于機械手的研究是比較晚的,落后與歐美國家有30年,我國第一臺機械手是1972年在上海研究成功的,在此以后全國各地就開始卷入研發機械手的熱潮。進入20世紀90年代后,我國機械手的研究步入正軌,在彩電。冰箱等家用電器產品的裝配生產線上,在半導體芯片。印刷電路等各種電子產品的裝配流水線上的到廣泛應用。
總之機械手主要經歷了三代:
第一代機械手主要是靠人工進行控制,控制方式為開環式,沒有識別能力。改進的方向主要是降低成本和提高精度。
第二代機械手它設有微型計算機控制系統,具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器,把感覺到的信息反饋,使機械手更具有感覺能力。目前國外已經出現了觸覺和視覺機械手。
第三代機械手(機械人)則能獨立地完成工作過程中的任務。他與電子計算機和電視設備保持聯系。并逐步發展成為柔性制造系統FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造單元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環。
隨著工業機械手研究制造和應用的擴大,國際性學術交流活動十分活躍,歐美各國和其他國家學術交流活動開展很多。...