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安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計說明書專 業(yè)： 學 生： 指導老師： 完成日期： **學院畢業(yè)設計（論文）前期工作材料學生姓名： 學號： 教 科 部： 專 業(yè)： 設計（論文）題目： 安全帶卷加速敏感器組件自 動裝配機設計 指導老師： 材 料 目 錄序號 名 稱 數(shù)量 備注1 畢業(yè)設計（論文）選題、審題表 12 畢業(yè)設計（論文）任務書 13 畢業(yè)設計（論文）實習調研報告 14 畢業(yè)設計（論文）開題報告（含文獻綜述） 15 畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯（含原文） 16 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 1年 月 日注：畢業(yè)設計（論文）中期檢查工作結束后，請將該封面與目錄中各材料合訂成冊，并統(tǒng)一存放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋中（打印件一律用 A4 紙型） 。畢業(yè)設計（論文）選題、審題表學 院 姓名 專 業(yè) 選 題教 師 專業(yè)技術職務 申 報 課 題 名 稱 安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A B C D課題性質√ 課題來源 √課題簡介自動裝配是當前應廣泛的一種制造工藝，在生產生活中日益受到重視。本課題針對實際零件的制造需求，設計滿足企業(yè)專門零件加工需要的自動裝配機器人，使學生了解專用加工設備設計和應用特點，培養(yǎng)學生解決機械制造業(yè)中一些實際技術問題的能力。設計（論文）要 求（ 包 括 應 具 備 的 條 件 ）學生應具備較好的機械設計專業(yè)知識，機械原理、機械設計、機械制造、機器人課程掌握較好，成績優(yōu)良；應熟悉課題所需的 CAD 等工具軟件。大 適中 小 難 一般 易課題預計工作量大小 √課題預計難易程度 √所在專業(yè)審定意見：負責人（簽名）： 年 月 日院主管領導意見：簽名： 年 月 日說明：1、該表作為本科學生畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)有關人員討論，負責人簽名后生效；2、有關內容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應欄打“√”課題一旦被學生選定，此表須放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋”中存檔。填 表 說 明1、該表的填寫只針對 1 名學生做畢業(yè)設計（論文）時選擇使用，如同一課題由 2 名及 2 名以上同學選擇，應在申報課題的名稱上加以區(qū)別（加副標題） ，并且在“設計（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。2、 “課題性質”一欄：①結合科研；②結合生產實際；③結合大學生科研訓練計劃；④結合學科研競賽；⑤模擬仿真；⑥其它。3、 “課題來源”一欄：A、自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B、企、事業(yè)單位委托課題；C、校、院（系）級基金課題；D、自擬課題。4、 “課題簡介”一欄：主要指研究設計該課題的背景介紹及目的、意義。5、 “設計（論文）要求（包括應具備的條件） ”一欄：主要指本課題技術方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設備、場地、文獻資料等） 。畢業(yè)設計（論文）任務書教 科 部： 專 業(yè)： 學生姓名： 學號： 畢業(yè)（論文）題目： 安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計 起 迄 日 期： 設計（論文）地點： 指 導 老 師： 專 業(yè) 負 責 人： 發(fā)任務書日期： 任務書填寫要求1、畢業(yè)設計（論文）任務書由指導老師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、學院分管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內填好并發(fā)給學生；2、任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可在本學院網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；3、任務書內填寫的內容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)的教科部及學院主管領導審批后方可重新填寫；4、任務書內有關“教科部” 、 “專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號，不能只寫最后 2 位或 1 位數(shù)字；5、任務書內“主要參考文獻”的填寫，應按照國標 GB 7714-87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；6、有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2005 年 3 月 21 日”或“2005-03-21” 。畢業(yè)設計（論文）任務書1、本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的：通過課題研究，使學生掌握機械制造裝備設計、分析的方法，并且熟悉使用一種 CAD 軟件，著重培養(yǎng)學生綜合應用專業(yè)知識和自動裝配機器人設計技術知識的能力，以及獨立解決和分析實際問題的能力。2、本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：自動裝配是當前應廣泛的一種制造工藝，在生產生活中日益受到重視。本課題針對企業(yè)實際零件的制造需求和自動裝配技術的應用現(xiàn)狀，設計滿足企業(yè)專門零件加工需要的自動裝配機。主要針對專門零件，結合其裝配工藝特點，設計滿足企業(yè)實際工藝要求的專用自動裝配機器人，為企業(yè)生產提供有效的手段和方法。主要任務：1）查閱相關文獻資料15篇以上，并完成指定的不少于五千印刷符的英文資料翻譯，掌握自動裝配系統(tǒng)設計的一般方法，學會使用相關手冊完成設計任務；2）明確本題目的設計參數(shù)，技術條件，根據(jù)設計任務完成自動裝配系統(tǒng)方案的擬定，繪制全套自動裝配夾具和機器人的機械零件圖、裝配圖；3）完成畢業(yè)設計說明書。畢業(yè)設計（論文）任務書1、對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設計論文、圖表、實物樣品等）：1）機器人零件圖一套；2）自動裝配夾具和機器人裝配圖一份；3）畢業(yè)設計論文一份。4、主要參考文獻：[1] 李陸山. 安全帶卷收預緊裝置[J]. 汽車運用. 2000,07:28-43[2] 尚久浩主編.自動機械設計[M]. 中國輕工業(yè)出版社, 2003 ,02:18-25[3] 融亦鳴等著.計算機輔助夾具設計[M]. 機械工業(yè)出版社, 2002,06:34-56[4] Walter Frick. 需要定制的自動化系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代制造. 2008,28):[5] 歲豐. 新型自動裝配線[J]. 管理科學文摘. 1996,08:27-37[6] 趙錫芳. 智能裝配機器人機構的研究和發(fā)展[J]. 機器人. 1990,04:17-27[7] 叢明,錢文瀚,張堅志. 自動裝配線故障分析與研究[J]. 組合機床與自動化加工技術. 1994,10:39-45[8] 王鏞. 自動化裝配技術的研究與發(fā)展[J]. 組合機床與自動化加工技術. 1990,11:47-51[9] 李瑾,李婕,陳濤. 隨夾的自動定位夾緊裝置的設計[J]. 制造技術與機床. 2010,12:50-55[10] 孫銘啟. 機器人在裝配作業(yè)中的應用[J]. 組合機床與自動化加工技術. 1994,09:33-35[11] 姜中威. 自動化裝配技術與柔性裝配系統(tǒng)探索[J]. 黑龍江科技信息. 2004,10:11-17[12] 平雪良,陶宇,葉晶,董寧. 基于坐標系的自動裝配方法的研究與實現(xiàn)[J]. 機械設計. 2011,11:23-26[13] 張肇富. 自動裝配零件的檢測裝置[J]. 上海計量測試. 1997,06:13-17[14] 張萍,廖文和,劉長毅. 基于裝配特征的零件自動裝配[J]. 機械制造與自動化. 2004,05:21-24[15] 林繩宗. 國外制造業(yè)自動化現(xiàn)狀及其發(fā)展趨向[J]. 世界產品與技術. 1996,02:47-50畢業(yè)設計（論文）任務書5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃起止日期 工 作 內 容查閱資料，完成外文資料的翻譯；明確本題目的設計參數(shù)，技術條件，根據(jù)設計任務完成自動裝配系統(tǒng)方案確定，繪自動裝配夾具和機器人裝配圖；完成自動裝配夾具和機器人零件圖的繪制；撰寫論文，指導老師審閱；準備畢業(yè)論文答辯；所在專業(yè)審核意見：負責人：年 月 日學院意見：院長：年 月 日畢業(yè)設計（論文）實習調研報告學 生 姓 名： 學號： 專 業(yè)： 指 導 老 師： 參觀實習報告為做好畢業(yè)設計，學校組織我們參觀實習，這是我們機械專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入畢業(yè)設計的安排中。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有創(chuàng)新的精神，拓展我們的發(fā)散性思維，也是學生接觸社會的一個重要途徑，體驗企業(yè)工作的內容和方法。這些實際知識，對我們的畢業(yè)設計過程中起著十分有意義的作用。同時對我們以后在工作崗位上是從事技術方面的工作還是管理方面的工作，都將有很大的幫助。帶著激動而興奮的心情，我們來到了目的地進行參觀。在老師的安排下，我們參觀了揚州揚力集團。揚力集團位于長三角沿江工業(yè)走廊核心區(qū)域的揚州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內，集團注冊資本總額 1 億元，占地總面積 1500 畝，固定資產總值 7.5 億元，集團以江蘇揚力集團有限公司（前身為揚州第二鍛壓機床廠）為母公司，轄有揚力集團數(shù)控公司、揚力集團液壓公司、揚力集團重 型公司、江蘇揚力鑄鍛公司、揚力集團精機公司等 5 家子公司。此次，我們主要參觀了數(shù)控機床生產車間，通過公司負責人的介紹，我了解了揚力集團數(shù)控公司長期致力于數(shù)控機床的開發(fā)與研究，主要產品有 MP 系列 30T-50T 液壓數(shù)控轉塔沖床、EP20 系列全伺服數(shù)控轉塔沖床； MB 系列電液伺服同步數(shù)控折彎機；MS 系列數(shù)控剪板機；AP1212 系列汽車縱梁平板數(shù)控沖柔性加工單元以及 ML 系列數(shù)控激光切割機并且長期致力于沖、剪、折、激光等各類中高 檔金屬板材加工機械的研發(fā)、生產和銷售，產品廣泛應用于航空、汽車、軍工、電器、五金、造幣等生產領域，并遠銷歐美、東南亞等幾十個國家和地區(qū)。 在完善現(xiàn)代企業(yè)制度的進程中，楊力集團凸顯出生產規(guī)模化、發(fā)展專業(yè)化、管理規(guī)范化、營銷網(wǎng)絡化、研發(fā)系列化、產權自主化、服務優(yōu)質化、員工知識化的特點，并通過管理求新、技術創(chuàng)新、設備更新，以及集品種、品質、品位于一體的“三品戰(zhàn)略” ，贏得了科技優(yōu)勢、質量優(yōu)勢和市場優(yōu)勢。近 3 年來，集團銷售總額連續(xù) 三年占據(jù)國內同行業(yè)榜首，先后獲“ 江蘇省百強重點高新技企業(yè)”“國家重點高新技術企業(yè)”“國家級邗江數(shù)控金屬板材加工機械產業(yè)基地骨干企業(yè)” 和“ 中國機械 500 強”等稱號， “揚力”商標也被評為中國馳名商標。通過工程師的詳細介紹和數(shù)控機床實體，我對數(shù)控方面有了更進一步的熟悉，我想這對我在專業(yè)知 識方面的學習有很大的幫助。接下來我們有參觀了揚州寶來得科技實業(yè)有限公司。寶來得集團成立于 1952年，是全球領先的粉末冶金專業(yè)制造商。集團生產的產品涵蓋汽車零部件、電動工具零件、家電零件、OA 零件和電機含油軸承等，集團一直努力地提高客戶產品的整體性能。揚州寶來得科技實業(yè)有限公司是有香港寶來得和揚州盛得機械公司于1993 年合資成立，年銷售額逾 5 億人民幣，為中國最大的粉末冶金制品廠之一。公司全體正積極的為客戶提供優(yōu)質產品及配套服務而努力不懈。公司提供的產品材料齊全，材料包括銅基合金、鐵基合金、銅鐵合金、不銹鋼材料和特種專利材料等。公司憑借著經(jīng)典產品例如軸承產品、MIM 產品等使客戶產品的安 全性能得到提高。在公司技術人員的帶領下，我們參觀了整個粉末冶金生產流程，參觀了例如模具加工、成形、燒結、整形、熱處理、電鍍、表面蒸汽處理、等離子氮化以及機械加工等生產車間。公司技術人員給我們講解了產品的整個加工過程以及加工過程這些流程中所需要的先進設備。從這次的經(jīng)歷中，讓我明白了只有實 踐才能讓我們提高，學習書本的知識，是為了在實踐中運用，在從中體會總結經(jīng) 驗，提高自身技能和實戰(zhàn)經(jīng)驗。學習理論是為實踐做準備，掌握好理論原理，才 能在實踐過程中不盲從，或者不知所云。什么事情都是在摸索中前進，不怕跌倒 不怕疼痛，站起來繼續(xù)前行。通過這次生產實習，進一步鞏固和深化所學的理論 知識，彌補以前單一理論教學的不足，為畢業(yè)設計打好基礎，學到了很多自己以 前不懂的知識，也從單位的員工身上學到了很多道理。同時感覺自己在動手實踐 方面還亟待加強。我必須加強專業(yè)知識和實踐的結合，以使自己將來進入公司能 盡快的適應公司， 適應社會。為整個機械行業(yè)， 為整個社會做出自己的一份貢獻。 為未來做好充分的準備，才能立足于這個競爭激勵的社會。畢業(yè)設計（論文）開題報告學 生 姓 名： 學號： 專 業(yè)： 設 計 （ 論 文 ） 題 目 ： 安全帶卷加速敏感器組件自動裝 配機設計 指 導 老 師： 年 月 日開題報告填寫要求1、開題報告（含“文獻綜述” ）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報告應在指導老師的指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)的教科部審核后生效；2、開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從本學院網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；3、 “文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于 15 篇（不包括辭典、手冊）；4、有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2005 年 3 月 21 日”或“2005-03-21” 。畢業(yè)設計（論文）開題報告1、結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述一、課題介紹:1.裝配自動化在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性裝配過程是機械制造過程中必不可少的環(huán)節(jié)。人工操作的裝配是一個勞動密集型的過程，生產率是工人執(zhí)行某一具體操作所花費時間的函數(shù)，其勞動量在產品制造總勞動量中占有相當高的比例。隨著先進制造技術的應用，制造零件勞動量的下降速度比裝配勞動量下降速度快得多，如果仍舊采用人工裝配的方式，該比值還會提高。據(jù)有關資料統(tǒng)計分析，一些典型產品的裝配時間占總生產時間的53%左右，是花費最多的生產過程，因此提高裝配效率是制造工業(yè)中急需解決的關鍵問題之一。自動化裝配具備如下優(yōu)點。1.1 裝配效率高，產品生產成本下降。尤其是在當前機械加工自動化程度不斷得到提高的情況下，裝配效率的提高對產品生產效率的提高具有更加重要的意義。1.2 自動裝配過程一般在流水線上進行，采用各種機械化裝置來完成勞動量最大和最繁重的工作，大大降低了工人的勞動強度。1.3 不會因工人疲勞、疏忽、情緒、技術不熟練等因素的影響而造成產品質量缺陷或不穩(wěn)定。1.4 自動化裝配所占用的生產面積比手工裝配完成同樣生產任務的工作面積要小得多。1.5 在電子、化學、宇航、國防等行業(yè)中，許多裝配操作需要特殊環(huán)境，人類難以進人或非常危險，只有自動化裝配才能保障生產安全。隨著科學技術的發(fā)展和進步，在機械制造業(yè)，CNC、FMC,FMS的出現(xiàn)逐步取代了傳統(tǒng)的制造技術，它們不僅具備高度自動化的加工能力，而且具有對加工對象的靈活性。如果只有加工技術的現(xiàn)代化，沒有裝配技術的自動化，F(xiàn)MS就成了自動化孤島。裝配自動化的意義還在于它是CIMS的重要組成部分。2.國內自動裝配技術的現(xiàn)狀及進展在我國, 應用自動裝配技術起步較晚, 于五十年代末開始在軸承行業(yè)設計和建立球軸承自動裝配線。隨后, 為發(fā)展自動裝配作業(yè)的半自動和自動裝置, 陸續(xù)有所出現(xiàn)、革新和改進。近年, 我國自動裝配技術有一定進展, 已陸續(xù)自行設計, 建立和引進了一些半自動和自動裝配線和裝配工序半自動裝置。尤其在軸承、電機電器、汽車拖拉機、內燃機、儀器儀表、自行車、縫紉機、手表、日用五金等行業(yè)發(fā)展較快。從事自動裝配技術的專業(yè)科研、設計隊伍逐漸形成, 并建立了專業(yè)學術機構。自動裝配技術作為一門新興專業(yè)正在形成?？梢粤私鈬鴥葮I(yè)已設計和建立的半自動裝配線有以下幾個特點:1 ) 在自動裝配技術的三個主要組成部分, 傳送、供給和裝配作業(yè)中, 以傳送的自動化程度較高, 裝配作業(yè)其次, 自動供給則更少, 其中尤以裝配零件的自動走向比較困難。2 ) 在裝配作業(yè)中以清洗、分選、螺紋擰緊、不平衡量測量等工序的自動化程度較高,裝入、壓入過盈連接等工序其次, 而螺紋件的對準和擰入以及裝配中檢測等工序進展不快。3 ) 從裝配線的結構形式來看, 以直進式同步傳送為多, 間歇傳送型遠多于連續(xù)傳送型, 非同步式傳送尚未見成功應用。4 ) 自動化程度較高的半自動和自動裝配線集中在軸承、電機電器、汽車和發(fā)動機以及自行車、手表行業(yè), 裝配對象多半為小型部件和產品3.國外自動裝配技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢現(xiàn)代化自動裝配線(機) 的生產率是指每小時為 100~2000 件; 在多品種中批量生產中, 在美國是指每小時產量在 25~100 件內。國外在六十年代, 為提高裝配機效率曾一度大力發(fā)展連續(xù)輸送式裝配機。但到了七十年代, 美國、日本、蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國、英國、法國及瑞士等國家考慮到部件通用化與標準化, 己較少發(fā)展這種類型設備, 而著重發(fā)展通用化程度較高的直線型和回轉型間歇輸送方式裝配線(機)。近年來, 由于直線間歇輸送式裝配線(機) 具有使用維修方便、配置靈活、易改裝復甲等一系列優(yōu)點,得到廣泛應用。目前, 美國約有 50 % , 日本有 60~70 % 裝配線(機) 為直線輸送式。尤其是在汽車制造業(yè)中, 較大型零件的自動裝配線, 幾乎都是這種輸送方式。聯(lián)邦德國 H il le r 公司于七十年代中期研制并投入使用的缸蓋裝配線該線在負荷率為 80% 時，每小時裝配缸蓋 75 件。線上采用了缸蓋加熱、冷凍閥座及導管新工藝, 使裝配質量明顯提高。美國 Kinsgbly 公司于八十年代初期研制的用于裝配齒輪泵的半圓形平面軌道式同步輸送自動裝配線。該線采用對裝配件存放姿態(tài)可進行檢測及測量泵體腔孔尺寸以選擇齒輪“ 級別” 的先進技術。美國 Cross 公司于七十年代末期研制出了具有加工、裝配、試驗等綜合工藝, 節(jié)拍時間僅為 12 秒, 有五個部分組成的差動箱生產系統(tǒng), 被認為是較先進的代表性產品。該系統(tǒng)第一部分呈“ 復線” 布局, 生產率為 340 件/ 小時(單線為 170 件/ 小時)。從 1 至 25 工位采用同步輸送托扳系統(tǒng), 完成中孔 等加工工序。從 2 6 至 3 0 工位采用非同步輸送托扳系統(tǒng), 完成軸承裝入及套裝螺栓等裝配工序。第四部分采用非同步輸送隨行夾具系統(tǒng), 全為裝配工藝內容的自動裝配線?？蓪h(huán)形齒輪套裝在差動箱上, 并自動將其壓入及檢測壓入質量、自動擰緊 10 個螺釘并檢查其扭矩值。第五、六部分為用于完成裝配及試驗為主要工藝內容的自動裝配線。各線生產率均為 3 0 件/ 小時。自動線采用了“ 定壓壓入” 、“ 故障燈光閃現(xiàn)” 、“ 扭矩值自動顯示” 、“ 自動選擇墊片厚度” 、“ 行星齒輪系傳動比測定” 、“差動箱跑合試驗” 等先進技術。 日本三協(xié)精機于七十年代后期為蘇聯(lián)“ 卡瑪” 汽車廠研制的節(jié)拍時間僅為 5.5 秒、全長為 2 0 。米, 造價 13 億日元的大型噴油器綜合生產系統(tǒng) , 其規(guī)模與技術上的先進性,被同行譽為具有世界上第一流水平。該系統(tǒng)除對螺釘、彈簧、墊片、銷釘、頂桿及偶件等完成相應裝配工序外, 還可進行調壓試驗、磨合試驗、流量試驗、噴霧試驗、高低壓腔性能試驗。但其中有些項目的試驗, 需人工作“ 輔助性參與”。參考文獻[1] 李陸山. 安全帶卷收預緊裝置[J]. 汽車運用. 2000,07:28-43[2] 尚久浩主編.自動機械設計[M]. 中國輕工業(yè)出版社, 2003 ,02:18-25[3] 融亦鳴等著.計算機輔助夾具設計[M]. 機械工業(yè)出版社, 2002,06:34-56[4] Walter Frick. 需要定制的自動化系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代制造. 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用于檢測接觸力在三個垂直座標軸方向的分力以及繞三個軸的扭矩。畢業(yè)設計（論文）開題報告指導教師意見：1、對“文獻綜述”的評語：按照畢業(yè)設計要求查閱了一定量的文獻資料，基本做到對資料的消化與吸收。文獻綜述比較明確的表述了課題的目的意義，對相關國內外研究概況有闡述，課題的研究內容和實施方案基本可行。2、對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：課題針對實際應用展開研究，具有一定的深度和廣度，研究任務工作量飽滿。前期工作基本能夠按照計劃完成，后續(xù)工作必須抓緊時間才能夠按時完成。指導老師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 學號 指導教師 課題名稱安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工 作 量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中 期 工 作 匯報 及 解 答 問題 情 況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人 年 月 日摘 要隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，裝配自動化正在逐步發(fā)展成為當今世界裝配的發(fā)展主流，逐步取代人工的手工裝配。它已成為衡量一個國家機械發(fā)展水平的主要標志之一。自動裝配技術的重要性還在于促進產品制造系統(tǒng)的整體優(yōu)化，生產率得以全面提高，用少量調整工人服務于一定數(shù)量的自動裝配設備，在一定程度上提高均衡生產水平。自動裝配不會因為工人疲勞，疏忽，情緒，技術不熟練等因素影響而造成產品質量缺陷或不穩(wěn)定。時間表明，當達到一定批量的與手工裝配保持同一水平的自動化裝配將會使成本下降。同時，在許多情況下，裝配自動化所占用的生產面積比手工裝配完成同樣生產任務的工作面積要小的多。本課題設計一種應用于工業(yè)生產裝配線中的專用自動裝配機械手，能通過自動控制操作工業(yè)機械手，實現(xiàn)多自由度的抓持與運動，代替人完成安全帶卷加速敏感器組件的裝配。關鍵詞：自動裝配，機械手，氣動，結構設計ABSTRACTWith the rapid development of modern science and technology, assembly automation is gradually developed into the mainstream of development in the world and gradually replace the manual assembly .It has become one of the main signs to measure the level of development of a national machinery. The importance of Automatic assembly technology is to promote products manufacturing system overall optimization .productivity can be overall improved. Minor adjustment workers are used for a certain number of automatic assembly equipment, in certain extent, It improves the balance in the level of production. Automatic assembly can not affect product quality resulting from errors or instability because of the factors of worker’s fatigue, neglect, emotional, unskilled. It has shown that when a certain amount of automated assembly will decline costs than manual assembly. At the same time, in many cases, the production assembly automation occupies a smaller area than manual assembly in completing the same task.This subject is about a manipulator used in production assembly line to completeassembly work. It is automatic controlled with mufti-function, mufti-degree of freedom .Its entire structure consists of the implementing agencies, drive system, control system and other components.Key words: Automatic assembly ，Manipulator ，Air pressure drive ，Structural design目 錄摘 要 .IABSTRACTII第一章 緒論 11.1 自動裝配機的概況 11.1.1 自動裝配機的定義 .11.1.2 自動裝配機的組成 .11.1.3 自動裝配機的傳動結構 11.1.4 自動裝配機的控制系統(tǒng) 21.1.5 自動裝配機的適用性 .21.2. 機械手的發(fā)展趨勢 21.3 課題研究的目的及要求 .41.4 課題背景 4第二章 總體方案設計與論證 .62.1 機械手的概況 .62.1.1 機械手的概述及分類 .62.1.2 機械手的組成結構 .72.2 設計背景 .92.3 機械手的坐標型式與自由度 .92.4 機械手的主要參數(shù) .102.5 驅動方式和傳動方式的選擇 .112.5.1 驅動方式的選擇 .112.5.2 傳動方式的選擇 .112.6 各個自由度的實現(xiàn) .112.6.1 腕部縱向運動 112.6.2 手臂伸縮運動 112.6.3 底座升降運動 .11第三章 裝配夾具的結構設計 .123.1 定位原理 123.2 確定定位方式 .123.3 夾緊機構 133.4 確定總體結構和尺寸 .14第四章 1#機械手的結構設計 .154.1 路徑規(guī)劃 154.2 手部結構設計 .154.2.1 手指的形狀和分類 .154.2.2 設計時考慮的幾個問題 .164.2.3 手部夾緊氣缸的設計 .174.3 手臂結構設計 .204.3.1 手臂伸縮結構設計 .204.3.2 手臂伸縮驅動力的計算 204.3.3 手臂伸縮氣缸的設計 .224.4 升降缸結構設計 244.4.1 升降缸結構設計 244.4.2 升降缸驅動力的計算 .244.4.3 升降氣缸的設計 25第 5 章 2#機械手的結構設計 .285.1 路徑規(guī)劃 285.2 手部結構設計 .285.2.1 手指的形狀 .285.2.2 手部夾緊氣缸的設計 .285.3 各氣缸的設計 29第六章 總結 30致 謝 31參 考 文 獻 32外文文獻安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計0第一章 緒論1.1 自動裝配機的概況1.1.1 自動裝配機的定義裝配是指將產品的若干個零部件通過緊配、卡扣、螺紋連接、粘合、鉚合、焊接等方式組合到一起得到符合預定的尺寸精度及功能的成品（半成品） 。由人工處理（接觸、整理、抓取、移動、放置、施力等）每一個零部件而實現(xiàn)的裝配，嚴格的講，只能稱為人工裝配。不需要由人工處理（接觸、整理、抓取、移動、放置等）零部件而完成的裝配，可稱為自動裝配。介于兩者之間的為半自動裝配。1.1.2 自動裝配機的組成1. 零部件定向排列、輸送、擒縱系統(tǒng)將雜亂無章的零部件按便于機器自動處理的空間方位自動定向排列，隨后順利輸送到后續(xù)的擒縱機構，為后續(xù)的機械手的抓取做準備。2. 抓取-移位-放置機構將由擒縱機構定點定位好的零（部件）抓住或用真空吸住，隨后移動至另一位置（通常為裝配工作位置） 。3. 裝配工作機構指用來完成裝配工作主動作的機構，如將工件壓入、夾合、螺聯(lián)、卡人、粘合、焊接、鉚合、粘合、焊接于上一零部件。4.檢測機構用來對上一步裝配好的部件或機器上一步工作成果進行檢測，如缺零件檢測、尺寸檢測、缺損檢測、功能檢測、清料檢測。5. 工件的取出機構用來將裝配好的合格部件、不合格部件從機器上分類取出的機構。1.1.3 自動裝配機的傳動結構1) 按被裝配工件在機器中的流動時間連貫性來分，有間隙運動式裝配機和連續(xù)運動式裝配機。2）按裝配機中工作位置數(shù)量來分，有單工位裝配機和多工位裝配機。3）按裝配機中工件的傳動軌跡來分，有圓形工作臺式裝配機和環(huán)形工作臺安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計1式裝配機。1.1.4 自動裝配機的控制系統(tǒng)通常采用 PLC 控制，PLC 要接收各種信號的輸入，向各執(zhí)行機構發(fā)出指令。機器中配備多種傳感器等信號采集器來監(jiān)視機器中每一執(zhí)行機構的運行情況，經(jīng)判斷后發(fā)出下一步的執(zhí)行指令。人機界面用來顯示機器的運行情況、運行記錄，以及用來由操作者向機器發(fā)指令。1.1.5 自動裝配機的適用性近年來,隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,更多的企業(yè)出現(xiàn)勞資糾紛及一線員工不好管理的問題頻頻發(fā)生,更多的企業(yè)都在選擇自動化機械裝配,如同富士康在近來三年內要增加 100 萬臺機器人來解決員工問題。當然根據(jù)行業(yè)的不同,自動裝配機的應用也自然不同。自動裝配機根據(jù)行業(yè)的不同可分為以下幾種：1 電子電氣類 輕觸開關裝配機,繼電器自動裝配機,復位健裝自動裝配機,變壓器自動裝配機等2 五金類 腳輪自動裝配機,軸承自動裝配機,玩具自動裝配機,齒輪自動裝配機,牙箱自動裝配機等自動裝配機還應用到家電,汽車行業(yè),總而言之,自動裝配機將是工廠工業(yè)化的一種趨勢。1.2. 機械手的發(fā)展趨勢國外機械手領域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢:(1)工業(yè)機械手性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機價格不斷下降，平均單機價格從 91 年的 10.3 萬美元降至 97 年的65 萬美元。(2)機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化:由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機械手整機;國外已有模塊化裝配機械手產品問市。(3)工業(yè)機械手控制系統(tǒng)向基于 PC 機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡化;器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結構:大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。(4)機械手中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計2傳感器外，裝配、焊接機械手還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機械手則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術在產品化系統(tǒng)中已有成熟應用。(5)虛擬現(xiàn)實技術在機械手中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機械手操作者產生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機械手。(6)當代遙控機械手系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機械手的人機交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機械手走出實驗室進入實用化階段。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機械手就是這種系統(tǒng)成功應用的最著名實例。(7)機械手化機械開始興起。從 94 年美國開發(fā)出“虛擬軸機床”以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域。我國的工業(yè)機械手從 80 年代“七五”科技攻關開始起步，在國家的支持下，通過“七五” 、 “八五”科技攻關，目前己基本掌握了機械手操作機的設計制造技術、控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術，生產了部分機械手關鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機械手;其中有 130多臺套噴漆機械手在二十余家企業(yè)的近 30 條自動噴漆生產線(站)上獲得規(guī)模應用，弧焊機械手己應用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，我國的工業(yè)機械手技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，如:可靠性低于國外產品；機械手應用工程起步較晚，應用領域窄，生產線系統(tǒng)技術與國外比有差距;在應用規(guī)模上，我國己安裝的國產工業(yè)機械手約 200 臺，約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機械手產業(yè)，當前我國的機械手生產都是應用戶的要求， “一客戶，一次重新設計” ，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低，而且質量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產業(yè)化前期的關鍵技術，對產品進行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設計，積極推進產業(yè)化進程.我國的智能機械手和特種機械手在“863”計劃的支持下，也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機械手，6000m 水下無纜機械手的成果居世界領先水平，還開發(fā)出直接遙控機械手、雙臂協(xié)調控制機械手、爬壁機械手、管道機械手等機種:在機械手視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎技術的開發(fā)應用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎。但是在多傳安全帶卷加速敏感器組件自動裝配機設計3感器信息融合控制技術、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機械手、智能裝配機械手、機械手化機械等的開發(fā)應用方面則剛剛起步，與國外先進水平差距較大，需要在原有成績的基礎上，有重點地系統(tǒng)攻關，才能形成系統(tǒng)配套可供實用的技術和產品，以期在“十五”后期立于世界先進行列之中。1.3 課題研究的目的及要求自動裝配是當前應廣泛的一種制造工藝，在生產生活中日益受到重視。本課題針對企業(yè)實際零件的制造需求和自動裝配技術的應用現(xiàn)狀，設計滿足企業(yè)專門零件加工需要的自動裝配機。主要針對專門零件，結合其裝配工藝特點，設計滿足企業(yè)實際工藝要求的專用自動裝配機器人，為企業(yè)生產提供有效的手段和方法。通過課題研究，使學生掌握機械制造裝備設計、分析的方法，并且熟悉使用一種 CAD 軟件，著重培養(yǎng)學生綜合應用專業(yè)知識和自動裝配機器人設計技術知識的能力，以及獨立解決和分析實際問題的能力。主要任務：1）查閱相關文獻資料 15 篇以上，并完成指定的不少于五千印刷符的英文資料翻譯，掌握自動裝配系統(tǒng)設計的一般方法，學會使用相關手冊完成設計任務；2）明確本題目的設計參數(shù)，技術條件，根據(jù)設計任務完成自動裝配系統(tǒng)方案的擬定，繪制全套自動裝配夾具和機器人的機械零件圖、裝配圖；3）完成畢業(yè)設計說明書。1.4 課題背景裝配過程是機械制造過程中必不可少的環(huán)節(jié)。人工操作的裝配是一個勞動密集型的過程，生產率是工人執(zhí)行某一具體操作所花費時間的函數(shù)，其勞動量在產品制造總勞動量中占有相當高的比例。隨著先進制造技術的應用，制造零件勞動量的下降速度比裝配勞動量下降速度快得多，如果仍舊采用人工裝配的方式，該比值還會提高。據(jù)有關資料統(tǒng)計分析，一些典型產品的裝配時間占總生產時間的53%左右，是花費最多的生產過程，因此提高裝配效率是制造工業(yè)中急需解決的關鍵問題之一。自動化裝配具備如下優(yōu)點。