机械手开题报告

附表6：

郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告 课题名称直角坐标机械手结构设计与仿真 课题来源教师拟定课题类型AY 指导教师张晓莹

学生姓名高齐学号201033010 专业机械设计制造及自动化 一、研究背景、概况及意义 1.背景及概况：

工业机械手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。

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。国内外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。现今世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米以及亚微米级要求，运行速度可以达到3m/s，量新产品达到6轴，负载2Kg的产品系统总重已突破100Kg。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的

人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

2.选题意义:

1）可以提高生产过程的自动化程度

应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

2）可以改善劳动条件、避免人身事故

在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。同时，在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

3）可以减少人力，便于有节奏的生产

应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手

可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。

二、研究主要内容

1.了解已有设备的结构、工艺过程及控制系统的要求。 2.设计新型机构，对已有设备进行改装。

3.查阅相关资料，提出相应的方案并进行可行性分析。 4.绘制主要结构零件图。 5.绘制装配图。

6.完成设备改装后的原理图。 7.设计外部美观度。 8.论文定稿。

三、研究步骤、方法及措施

本文将采用文献研究、理论逻辑分析、实证分析三种方法。 1. 文献研究：先对己有的机械设计制造理论相关文献进行系统的学习和阅读。归纳整理机械生产自动化的相关理论，重点整理现在设备自动化的生产运作模式的研究。

2. 理论逻辑分析：通过对传统的生产模式的详细解读，提出每一个模式的进步与不足之处。结合时代发展的新特点，提出了适合新时代模式。

3．实证分析：

1）分析美格尔电子电器有限公司背景及生产中应用的机械手 2）分析美格尔电子电器有限公司目前的生产模式的特点及可以借鉴之处。

3）提出美格尔电子电器有限公司对该模式的假想运用。 四、研究进度计划

第1周制作开题报告并申报 第2周市场调查并查阅资料 第4周了解原设备功能及优缺点情况 第5周讨论可实现、增加或修改的功能 第6周规划并设计主要零件 第7周绘制装配图 第9周开始修改和完善作品

第11周撰写设计论文。填写相关表，准备答辩 五、研究预期成果

通过这次毕业设计，能完成全自动化机械手设计，代替之前的半自动化设备，减少空间布局，降低劳动强度，高生产效率。得到以下具体预期成果：

1）机械手机构设计简单，降低噪音，操作方便。 2）采用PLC控制机械手，提高自动化水平。 3）详细设计并仿真机械手工作原理。 4）计算及校对各个零件，撰写设计说明书。

指导教师签名：日期：

注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）

课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；E—调研报告（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题；

要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。

开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。）