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华东理工大学 毕业论文（设计） 开题报告 课 题 绑线机自动化机械手设计 学 院 教育中心 顺德教育中心 专 业 机械设计及自动化 年 级 学 号 姓 名 李 炳 元 导 师 伍 伟 杰 定稿日期： 2013 年 2 月 20 日 绑线机自动化机械手设计 机械设计1103李炳元 1 研究背景 1.1研究背景 1.1.1我国制造业自动化技术现状 我国的产业结构层次低，目前发展很不平衡，有大量落后于现代水准的产业，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重。我国机械制造业企业中自动化装备少，水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上，质量上，使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级思想阶段迈进。当前，我国还处在社会主义初级阶段，经济，财力，生产力水准，国民素质等，与世界主要发达国家的差距还是很大的。 我国机械制造业的自动话进程已经开始，并已显示出一定效果，为了使我国机械制造业尽快实现产业与产品的调整和升级换代，提高企业竞争力，必须加快和加大企业自动化的力度，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 1.1.2我国制造业自动化发展趋势 智能化是未来制造自动化发展的重要方向。智能制造技术的宗旨在于通过人与智能机器的合作共事，去扩大，延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，以实现制造过程的优化。 数字化是先进制造技术发展的核心。数字化制造是制造技术，计算机技术，网络技术与管理科学的交叉、融合、发展和应用的结果。 注重配套发展机械自动化技术。现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论指导下，对生产的物流和人的作用进行综合研究，涉及到机械技术，微电子技术，自动控制理论和计算机技术等。 1.2 项目来源 目前，世界科技迅猛发展，但仍然改变不了制造业的基础地位，可以说，没有制造业就没有工业。当前，随着人力成本的不断上涨，自动化，少人化是企业追诼的目标，也是现代制造业发展的趋势。 现在，我国压缩机行业制造中，核心部件——定子部件均采用手工作业，而人在操作的过程中，难免存在误差，造成定子铜线碰伤，影响产品的品质。同时，人具有疲劳特性，对生产效率的提高有不良的影响，特别是绑线机工序，只有一个搬进搬出的简单动作。也正是由于绑线机的动作简单，实现自动化的可能能比较容易，制造成本也低，只需设计一个机械手，编一个程序，就能起到代替人工的作用。 所以，本课题设计采用绑线机自动化机械手，实现自动化生产，符合时代需要，有利于生产成本的降低，有利的生产效率的提高，有利于产品品质的控制。 文献综述 2.1机械设计（参考文献[2]﹑ [10] ﹑[17]） 2.1.1 机械零件的失效方式 机械零件在工作时出现丧失工作能力或达不到设计要求性能的现象，称为失效。常见的失效形式有整体断裂，过大的弹性变形或残余变形，零件表面的破坏，不能满足工作条件所导致的失效。 2.1.2提高机械零件强度的一般措施 合理布置零件，减少零件所受到的最大载荷；采用等强度结构；减小载荷和应力集中；选用合理截面；对零件表面进行强化处理。 2.1.3齿轮传动的主要优点 工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围广。 2.1.4结构设计的基本要求 ①从整个机器的工艺性出发，分析零部件的结构工艺性； ②在满足工作性能的前提下，零件的造型尽量简单； ③零件设计时应考虑加工的可能性，方便性，精确性和经济性； ④尽量减少零件的机械加工量； ⑤合理选择零件材料。 2.2 机电传动控制（参考文献[2]﹑ [7] ﹑[8]﹑[9]） 2.2.1旋转运动 ①转矩，角速度 ②转动惯量，飞轮矩和运动方程 ③旋转运动的功，功率，和动能。 2.2.2可编程控制器（PLC）基本结构和原理 PLC基本结构：PLC主要包括中央处理器（CPU）；存储器；输入/输出单元（I/O单元）；接口单元；电源单元；编程器。 PLC的基本原理：PLC有两种基本工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态，（在部分PLC中还存在TEAM）状态，PLC通过反映控制