南京航空航天大学
毕业设计（论文）开题报告
题目：数控机床自动上下料机械手设计 学院：机电学院
专业：机械工程及自动化
姓名： 学号：
指导教师：
时间：2013年3月2号
1. 结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述： 1. 选题背景 由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义 目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。 2.设计目的 本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。 本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。 3. 发展现状及趋势
目前，国内外各种机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：
一．机械结构向模块化、可重构化发展。
二．工业机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，结构小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性，而且维修方便。
三．机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，还引进了视觉、听觉、接触觉传感器，使其向智能化方向发展
四．关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机械手开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发；
五．焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。
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。 4.参考文献
[1]刘剑雄, 韩建华. 物流自动化搬运机械手机电系统研究[J]. 机床与液压.
2003, (1): 126-128.
[2]徐轶, 杨征瑞, 朱敏华, 温齐全. PLC在电液比例与伺服控制系统中的应用[J]. 机床与液压. 2003, (5): 143-144.
[3]孙兵, 赵斌, 施永康. 基于PLC的机械手混合驱动控制[J] .液压与气动.2005, (3): 37-39.
[4]孙兵, 赵斌, 施永康. 物料搬运机械手的研制[J] . 机电一体化. 2005, (2): [5]王田苗, 丑武胜. 机电控制基础理论及应用[M] . 北京; 清华大学出版社, [6]陈铁鸣,王连明,王黎钦.机械设计(修订版) [M] 哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,
[7]李建勇. 机电一体化技术[M]. 北京; 科学出版社. 2004.
[8]王孙安, 杜海峰, 任华. 机械电子工程[M]. 北京, 科学出版社,2003.
[9]赵文. 数字控制技术在龙门刨床电控系统中的应用[J]. 电气传动. 2005. 35 卷(3): 55-57.
[10]吴广玉，姜复兴.机器人工程导论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1988 [11]熊有伦.机器人技术基础[M].武汉:华中理工大学出版社，1996 [12]左健民等 液压与气压传动[M]. 北京：机械工业出版社，2005.7
[13]黄平主等.常用机械零件及机构图册[M]. 北京：化学工业出版社，2002.10 [14]成大先等.机械设计手册[M].第四版，北京：化学工业出版社，2002 2. 毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：
