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。随着网络技巧的发展,机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
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0.1的技术要求等。
3. 国内外研究现状(文献综述)
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。汽车工业(包括摩托车、汽车零配件等)所占比重最大,2009年占据了36%;电力电子、橡胶塑料、机械及金属制品跟随其后,分别占18%、10%、7%。食品饮料、通讯、陶瓷玻璃及其他行业总共占23%。说明工业机器人的应用领域已经延伸到各个领域。我们用百万名制造业工人所拥有的机器人数量来衡量各个应用领域中工业机器人的密集程度。通过比较,我们发现汽车工业密集程度达400—700,橡胶朔料工业达到200—400,电力电子行业达到100—200,属于密集程度较高的行业,而金属制品、太阳能、食品饮料、包装、医药行业的密集程度均在100以下。目前,整个制造业工业机器人密集程度在50—100之间,如果将这一数值提高到200,则需要新安装机器人数量120—150万台,经济价值达到1.6—2.0万亿。
4. 研究方案
1. 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。
5. 工作计划
进度安排:
起止日期 | 工作内容 | 备注 |
2023.1.2~2023.1.15 | 完成译文翻译,查阅文献,完成开题报告并上传毕设网 | |
2023.1.16~2023.2.3 | 指导老师审核译文和开题报告,根据指导老师意见完成修改 | |
2023.2.6~2023.3.17 | 按照开题报告的方案,开始毕设课题的计算与设计 | |
2023.3.20~2023.3.24 | 在”毕设网“上完成”中期检查报告“的填写,指导老师完成中期任务的审核 | |
2023.3.27~2023.4.28 | 完成设计图纸、仿真或软硬件设计,试验修改完善 | |
2023.4.24~2023.5.6 | 完成”毕业设计报告(论文)“的撰写、论文检测,上传毕设网,指导老师批阅和确认 | |
2023.5.6~2023.5.12 | 答辩,存档 |
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