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1、课题名称:
数控铣床及加工中心产品设计
2、选题理由
制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一,经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术,而机床是机械制造技术重要的载体,它标志着一个国家的生产能力和技术水平。
机床工业是国民经济的一个重要先行部门,担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,以1994年为例,全世界基础的消费额达261.7亿美元。其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。所以,在我国国民经济建设中,机床工业起着重要的作用。然而在机械制造业中,大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装,这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长,并且不适应产品的更新换代。单件小批生产时,由于产品多变而不宜采用专用机床,特别是在国防、航空、航天和深潜的部门,其零件的精度要求非常高,几何形状也日趋复杂,且改型频繁,生产周期短,这就要求迅速适应不同零件的加工。书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床,它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。随着计算机技术,特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用,机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。一个国家数控机床的拥有量(相对值),标志着这个国家机械制造业的现代化程度。数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例,因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。
3、国内外研究现状
当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后,正式参与世界市场激烈竞争,今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。数控机床出现至今的50年,随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。
例如:在19世纪初时是1mm级,到20世纪初时提高到了0.01mm级。而近30年来,普通机械加工的精度已从0.01mm提高到0.005mm级,精密加工的精度已从1um级提高到0.02um级,超精密加工的精度已从0~0.01um级进入纳米级。在表面粗糙度方面,日本用萤光碳素泡沫抛光剂和细微SiO2粉末抛光工作,成功获得了小于0.0005um的表面粗糙度。过去们只注意表面粗糙度、波度和纹理等表面特征,忽视了表面之下0.38mm范围内的内部效应,即次表面效应对零件可靠性的影响。这方面尚需深入研究,采取相应措施,方能提高产品的质量和使用寿命及可靠性。
中国於1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段,从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法用於生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上
处於从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括:缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
4、研究内容:
1.按图纸要求制定真确的工艺方案
2.选择合理的刀具和切削工艺参数
3.编写数控加工程序
5、研究方法:
首先阅读大量相关文献资料,教材及新闻背景资料,包括机械制造的原理及方法,质量管理应用,数控机床现有技术水准,国际水平探讨方面的书籍,报刊。以了解可靠性的内容,质量管理的概况和数控机床领域的基本知识体系。然后通过调研,进一步了解企业现状及需求。接下来进行分析与设计。确定数据来源的真实准确。再进行系统设计由于现有设备所采用的是分析设计方法,因此可以首先对原有设备进行适当的测试与调试,然后使用快速原型方法来提高加工质量,等得到企业有效的反馈信息后再可以考虑用统计分析法和棕合法进行接下去的再分析,再设计
6、进展按排:
1、准备阶段(12月15日~12月30日)。搜集有关资料,准备参考资料
2、完成开题报告及论文大纲交老师批阅(1月1日~1月15日)
3、依据论文大纲完成论文一稿交老师批阅(1月16日~3月10日)
4、完成论文二稿交老师批阅(3月11日~4月10日)
5、完成三稿(4月11日~4月30日)
6、完成相关论文简介、答辩提纲,准备答辩阶段(5月1日~5月10日)
7、毕业设计答辩阶段(5月中旬)
7、主要参考资料:
1、周昌治,杨忠鉴,赵之渊,陈广凌,机械制造工艺学,重庆大学出版社出版,2015年12月第6次印刷.
2、张丽华,马立克,数控编程与加工技术,大连理工大学出版社,2015年7月第2版
3、杨建明,数控加工工艺与编程,北京理工大学出版社,2015年4月第3次印刷
4、吕天玉,宫波,公差配合与测量技术,大连理工大学出版社,2015年7月第3次印刷
5、高波,机械制造基础,大连理工大学出版社,2015年8月第1次印刷
6、黄鹤汀,王芙蓉,金属切削机床(上册),机械工业出版社,2015年7月第1版第10次印刷
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一、研究背景
丰富多采的网络世界,为广大青少年益智广识提供了前所未有的便利条件。不过面对良莠不齐的网上咨讯,针对年轻一代进行的辨别和自律能力的教育却显得有些滞后。
目前我国整个互联网法律体系缺乏权威性的法律依据,立法远远落后于互联网的发展,针对青少年、儿童的网络安全保护也没有单独的明确的立法。
据调查,近年来,青少年互联网普及率逐年持续攀升并向低龄群体渗透加大,中小学生沉溺于网络的现象比比皆是,青少年网络犯罪率也在逐年上升。
青少年大多是在校求学时期,所以针对网瘾问题,教师、家长都应承担起教育和监管的责任,分析其网瘾形成的具体原因,结合其成长目标,与其进行及时的沟通并加以正确的引导,使其树立正确的网络观,养成正确的网络行为。
所以从青少年自身心理、生理特点出发,探究青少年网络行为背后的原因,明确教师、家长、社会在青少年网络行为过程中应担负的职责,使青少年趋利避害,自律、自主、健康、合理地使用网络,对青少年的健康成长将产生极其重要的作用。
目前对青少年网络行为方面的研究比较多,但大多侧重于对行为的管理,而针对青少年上网的心理、生理动机的研究较少,一旦出现网瘾问题,堵的较多,而疏的较少,所以造成了当面不上网,背着就上网;行为不上网,心理有网瘾;越不让在网上干什么就越想干什么;平时管着上不成网,一有机会昏天黑地地上网等恶性循环现象,所以青少年网瘾成因的深层研究工作很有必要。
二、选题意义及价值
通过研究找到青少年沉溺网络的根本原因,对症下药,有效的根治网瘾。
端正学生、教师、家长的网络观,既不"谈网色变",杜绝网络,也不使孩子一味地沉溺于网络世界而与现实脱节,同时要学会趋利避害,正确认识"网络"的双面性,既使青少年通过网络看到更广阔的世界,汲取到更丰富的.知识,也使青少年有效避开网络的负面效用,使网络正真成为青少年健康成长的有利工具。
使教师、家长找到孩子网瘾的根源,然后因势利导,进行有效的引导和管理,变害为益,使孩子养成正确的网络观与网络行为,达成健康成长的目标;也使网络行为教育更具针对性和实效性。同时让社会上更多的人关注网络的管理、运作,同心同力,打造"绿色、健康"的网络世界。
三、概念范围与支撑理论
(一)课题研究的概念范围
1、网络行为:在网络上从事的一切活动,主要包括访问网站、收发邮件、上传和下载、即时通信、聊天、论坛、网络游戏、流媒体视频和Telnet 等。
2、网瘾:网瘾指上网者由于长时间地和习惯性地沉浸在网络时空当中,对互联网产生强烈的依赖,以至于达到了痴迷的程度而难以自我解脱的行为状态和心理状态。
3、动机:是指由特定需要引起的,欲满足各种需要的特殊心理状态和意愿。指一个人想要干某事情而在心里上形成的思维途径。同时也是一个人在做某种决定所产生的念头。还是一个人心里和行动一致的一大倾向,理念实施的组织源头。
4、流行心理需求:一种想要被社会认可的需要。动机有两个来源,一个是内驱力,一个是诱因,内驱力是来自个体本身的,是内在的一种需要,诱因是来自外界的,既有内驱力的作用,个体自己看到别人喜欢,于是也想要拥有,也是一种想要和大家保持一致的从众心理。
5、因势利导:顺着事情发展的趋势,向有利于实现目的的方向加以引导
(二)理论依据
1、主体教育理论。主体教育的过程必须把受教育者当作主体,唤起受教育者的主体意向,激发受教育者主体的自主性、能动性和创造性,使教育成为主体的内在需要,成为主体自主建构的实践活动。
2、人本原理。就是以人为本的管理思想。人本原理的主要观点:尊重人、依靠人、发展人、为了人。
3、个人控制理论。在个人管理中,个体既是管理者,也是被管理者。传统的管理方法分为法律方法、行政方法、经济方法、教育方法等,这些依赖于人去制定政策,去实施管理。人是社会人,但我们认为人更是一种理性人,是风险规避的,即我们更加愿意做出利己的行为,所以个人很难去采取类似法律行政这些可能具有惩罚性的方法对自己实施自我管理,那我们就需要借助社会或他人来完成对自身的控制管理,而最有效的管理即是利己与控制的结合。
四、研究问题及内容
(一)、"网瘾"成因探究:
青少年一般上网的时间段、地点、相与人群。了解青少年上网时间与学习、作息安排时间之间的关系,时间段与地点是否在教师或家长监管的范围中,与哪些人群在一起,会受到什么样社交圈的影响,在此过程中会存在哪些潜在的危险因素。
青少年在网络上从事的主要的活动内容及时间分布。了解青少年上网的动机及他们想从网络中获取什么样的信息、得到哪方面的满足,了解上网时间在一天时间中所占比例,确定对青少年成长影响的大小。
青少年在网络上交流的对象群及谈话的主要内容。了解青少年的社交圈并加以归类,归纳青少年选择朋友圈的因素,找出青少年交流的主要话题,并进行先后排序,找到网络交流诱惑力所在。
青少年在网络上点击最多的网站。明确各网站所占比例,排序然后找出网瘾所在。
青少年喜欢这些活动或网站的动机及原因。找出网瘾之后的深层心理因素。
青少年网络活动对青少年成长的影响。网瘾对青少年成长带来的负面影响分布及排序。
(2)、应对策略探究:
教师应对措施。教师对网络知识的了解,对学生上网情况的把握,对学生网瘾背后心理因素的分析及所采用的教育管理策略及其有效性的研究。
家长应对措施。家长对自己孩子上网时段、地点、人群的了解,对孩子社交圈的了解,对孩子上网的态度及管理,对孩子关注内容及需求的把握。
学生自控措施:学生上网经历的总结,沉溺与自拔的的原因,从中找出摆脱网瘾的有利因素。学生学习状况与对自身的认同度,学生对自身未来与现状的认识,学生对上网的认识。
社会监督措施:学校网络建设情况,学生家庭状况,学生生活环境、交往人群及周边环境中的网络普及情况、网吧分布运营情况,有关部门对网吧的监管力度。
五、研究目标
(一)目标分析:
1、通过调查,掌握青少年网络行为的普遍规律,包括其兴趣、时间、地点、人群,主要上网活动类型等。探究其网络行为的深层心理动机,解决好"网瘾"的内因问题,为后面的应对策略的制定打好基础。
2、通过走访,了解家长与教师对青少年网络行为的关注度与掌握程度,了解学生周边的网络环境,解决好"网瘾"的外因问题,调度各方积极因素,及时杜绝诱因与危害。
3、个例跟踪调查:通过调查、分析、引导、前后教育对比,验证杜绝网瘾的的具体操作方法,并使其步骤化、最优化、实践化。
(二)具体目标
1、教师目标:
树立正确的网络观,学习相关网络知识并及时传输给学生,认识到网络的双面性,并能把握住学生网络行为教育的关键,对学生进行多方引导,使之自主、自律、健康、合理地应用网络。探索总结出网络行为教育的有效方法与步骤并在实践中能因材施教,灵活应用。而且通过研究养成深入学生的好习惯,及时发现问题及时解决。
2、家长目标:
促使家长进一步了解自己的孩子,配合老师正确应对网瘾问题,学习一些必要的网络知识,针对孩子的需求进行正确的引导与教育,防微杜渐,消除网瘾的诱因。
3、学生目标:
使学生正确认识网络,不断规范自己的网络行为,杜绝网瘾,使网络成为自身丰富知识、拓展能力、健康成长的有效工具。
六、研究对象
在校学生及家长与班主任老师
七、研究原则、方法、途径
(一)研究原则:
1、民主合作原则:选定两个班级,说明研究目的,与学生、家长、班主任及时沟通并取得支持与配合,力求调查内容的真实与准确,能准确反映调查目的。
2、隐私保密原则:对学生、家长、教师分别采用单项调查发,对调查中涉及到的个人隐私内容要承诺做好保密工作,不泄露,不外传。
3、点面结合原则:针对50名同学做一般规律性的研究与总结,对2名个例采用跟进与教育引导前后对比法,对家长与班主任采用访谈法,力求点面结合,把握住课题涉及到的主要因素与方面。
(二)研究方法:
1、理论学习法:掌握有关网络知识,特别是要有针对地了解和掌握与学生所关注的网络有关的知识。学习一些与网络相关的当代教育心理学,以便更好地分析和把握学生网瘾形成的心理动机。
2、试卷调查法:形成学生及家长"学生上网状况"调查问卷,在两个专业共两个班中进行调查、分析、总结。
3、实地走访法:走访周边网吧,了解学生上网状况及所从事的相关的网络活动内容。
4、查阅资料法:通过网络查阅相同案例,找到摆脱网瘾成功与失败原因。
5、个案跟进法:在学生中确定网瘾个例,与家长配合,进行跟进调查,实践、摸索、总结摆脱网瘾措施。
(三)途径:
1、试卷调查:针对两个班50名学生进行。
2、试卷调查:针对10名家长进行。
3、访谈法:针对3名班主任进行。
4、个例跟进法:确定两个同学进行。
5、案例比较法:通过网络相同案例比较分析。
6、总结归纳:对材料进行定量定性分析,形成总结报告。
八、研究步骤
第一阶段:准备阶段(xx年1月20日---xx年2月22日)确定研究对象,制作调查试卷,确定跟进个例,形成实施方案。加强理论学习,掌握相关网络知识与心理教育学知识。
首先确定针对我校xx级与xx级两个班,共50名同学进行网络行为调查研究,其次针对幼师班10名同学的家长进行网络知识与家长对孩子上网状况了解程度调查,再次确定两个班的班主任李*与张*走访,进行网络知识掌握与对班级学生上网状况掌握程度及采取措施的探讨。接着确定两位学生王*与郭*进行个例跟进准备。完成开题报告与方案,制定调查问卷,走访内容。同时学习《青少年网络文明公约》,青少年心理学知识,查阅最近3年的全国青少年网络行为调查成果,掌握相关网络知识及心理、教育知识。
第二阶段:实施阶段
调查走访阶段(20xx年2月23日―20xx年4月30日)走访周边网吧,对学生及家长进行问卷调查及个案分阶段走访与调查。针对群体及个案进行教育管理。
数据分析形成报告阶段(20xx年5月1日--20xx年5月15日)对调查数据进行整理分析形成相关专项报告,对个案跟进状况前后分析对比。对采取的教育管理措施进行分析评价。
第三阶段:总结形成成果阶段(20xx年5月16日―20xx年6月15日):对所得材料进行整合,完善成果,形成分析报告、论文与结题报告。
九、成果表现形式
课题以分析报告为主要成果,另外还有结题论文
十、课题研究保证条件
1、保证课题研究时间
学习既研究,工作既研究,在日常工作中加强对课题的研究与落实,以保证课题顺利完成。
2、课题经费 :自费。
摘要
机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备,它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用,随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点,气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。本文就气动机械手的应用现状和发展前景作了简单概述。扩展我们的知识面和专业面,可以加强对自己的思维训练和能力培养,还可以填补空白,提高生产效率,很大的现实意义。
关键词:气动机械手;研究方向;发展趋势
1.机械手国内外发展现状
工业机械手最早应用在汽车制造工业,常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作:代替人完成繁重、单调重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。目前主要应用与制造业中,特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心,自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。随着生产的发展,功能和性能的不断改善和提高,机械手的应用领域日益扩大。
工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的,始于40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究,它是一种主从型的控制系统。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是:机体上安装一回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的;1962年,美国联合控制公司在上述方案的基础上,又试制成一台数控示教再现型机械手。运动系统仿造坦克炮塔,臂可以回转、俯仰、伸缩,用液压驱动;控制系统用磁鼓做储存装置。不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的;同年该公司和普曼公司合并成为万能制动公司,专门生产工业机械手。1962年美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运,可做点位和轨迹控制:该机械手的中央立柱可以回转、升降、伸缩,采用液压驱动,控制系统也是示教再现型。虽然这2种机械手出现在六十年代初,但都是国外机械手发展
的基础。从60年代后期起,喷漆、弧焊工业机器人相继在生产中开始应用。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制出一种Unimation―Vic.arm型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业。联邦德国机器制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业:联邦德国Kuka公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制;日本是工业机器人发展最快,应用国家最多的国家,自1969年从美国引进两种典型机械手后,开始大力从事机械手的研究,目前以成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。前苏联自六十年代开始发展应用机械手,主要用于机械化、自动化程序较低、繁重单调、有害于健康的辅助性工作。
我国工业机械手的研究与开发始于20世纪70年代。1972年我国第一台机械手开发于上海,随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第七个五年计划(1986-1990)开始,我国政府将工业机器人的发展列入其中,并且为此项目投入大量的资金,研究开发并且制造了一系列的工业机器人,有由北京机械自动化研究所设计制造的喷涂机器人,广州机床研究所和北京机床研究所合作设计制造的点焊机器人,大连机床研究所设计制造的氩弧焊机器人,沈阳工业大学设计制造的装卸载机器人等等。这些机器人的控制器,都是由中国科学院沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的,同时一系列的机器人关键部件也被开发出来,如机器人专用轴承,减震齿轮,直流伺服电机,编码器,DC――PWM等等。
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时,相应的发展通用机械手,研制出示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件,如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构,设计成典型的通用机构,以便根据不同的作业要求,选用不用的典型机构,组装成各种用途的机械手,即便于设计制造,又便于跟换工件,扩大了应用范围。
2.机械手构成与分类机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被
抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力,改善热、累等劳动条件。
3.气动机械手的应用现状
由于气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作”’。而气动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以,气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工,食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
现代汽车制造工厂的生产线,尤其是主要工艺的焊接生产线,大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动;车身外壳被真空吸盘吸起和放下,在指定工位的夹紧和定位;点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊,都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化,堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。
在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上,在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上,不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪,还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物
品轻轻地吸住,运送到指定目标位置。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统,采用了平稳加速的SIN气缸。
气动机械手用于对食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装;用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序。如酒、油漆灌装气动机械手;自动加盖、安装和拧紧气动机械手,牛奶盒装箱气动机械手等。
4.发展前景及方向
4.1重复高精度
精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度,它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次,机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要,如果一个机器人定位不够精确,通常会显示一个固定的误差,这个误差是可以预测的,因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围,它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展,以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高,它的应用领域也将更广阔,如核工业和军事工业等。
4.2模块化
有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术,而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置,使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承,使它具有高刚性、高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能,扩大了机械手的应用范围,是气动机械手的一个重要的发展方向。
智能阀岛的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备,特别是紧凑型CP阀岛,它对分散上的集中控制起了十分重要的作用,特别对机械手中的移动模块。
4.3无给油化
为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求,不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步,新型材料(如烧结金属石墨材料)的出现,构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件,不仅节省润滑油、不污染环境,而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。
4.4机电气一体化
由“可编程序控制器-传感器-气动元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面;发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件,使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”;省配线的复合集成系统,不仅减少配线、配管和元件,而且拆装简单,大大提高了系统的可靠性。
而今,电磁阀的线圈功率越来越小,而PLC的输出功率在增大,由PLC直接控制线圈变得越来越可能。气动机械手、气动控制越来越离不开PLC,而阀岛技术的发展,又使PLC在气动机械手、气动控制中变得更加得心应手。
5.课题研究的目的、意义:
在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下:
一、以提高生产过程中的自动化程度
应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、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、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,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的完成作业,使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力,并便于有节奏的生产
应用机械手代替人进行工作,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的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。
综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。
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开题报告(21-25篇)