箱式工件轉移機械手設計

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畢業(yè)設計（論文）指導教師資格及題目審批表 指導教師姓名 所在單位 指導教師職稱 所學專業(yè) 設計（論文）題目 箱式工件轉移機械手設計 題 目 類 型 設計 √ 題 目 來 源 科 研 實驗室建設 論文 工程生產 √ 自 擬 題目真實性程度 真實 √ 題目新舊 新題 √ 難度 等級 難 一般 模擬 舊題 較難 √ 設計（論文）地點 校內 √ 設計（論文）時間 自03月 2 日 至06 月7日 校外 概要： 題目來源：題目來源于吉林省東元精密機械有限公司，本設計是應用專業(yè)知識完成箱式工件轉移機械手設備的設計。 隨著港口包裝箱吞吐量迅速增加,堆場迫切要求提高港口作業(yè)效率。影響港口堆場作業(yè)效率的主要因素之一是過多的翻箱作業(yè)。本設計針對后方堆場,根據(jù)包裝箱初始位置將影響提箱翻箱量,以普通箱的堆碼運送轉移問題為研究對象,設計一款包裝箱自動碼垛運送轉移設備，該設備具有如下特點：一是這個系統(tǒng)可以根據(jù)紙箱大小調整吸盤夾具，從而裝卸不同尺寸大小的貨物箱子；二是這個系統(tǒng)的框架高度可以根據(jù)現(xiàn)場包裝箱高度去配合調整；三是這個系統(tǒng)還可以拓展出多種用途，例如掃描，貼標簽，稱重等。還可以與倉庫管理系統(tǒng)連接。 設計目的：本次畢業(yè)設計要求學生能夠熟練運用 2D 軟件(AutoCAD)或 3D 軟件進行包裝箱自動碼垛設備的設計，通過本設計可以掌握非標生產裝備的設計過程。 此外，在設計中可培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，獨立分析和解決實際工程問題的能力，使學生在、編寫技術文件、查閱文獻和三維設計軟件應用能力方面受到一次綜合訓練，最終達到畢業(yè)要求所要求達到的能力。 可行性：此設計來源于生產實踐，設計內容具有較強的專業(yè)性，傳動結構典型，涉及較多機械設計理論，綜合性較強。在調查研究、查閱資料及綜合運用所學基礎知識、專業(yè)知識的基礎上，借助 CATIA、SOLIDWORKS 等三維軟件的功能有能力完成任務。 技術路線： （1）明確設計任務，收集有關資料。 （2）包裝箱自動碼垛轉移設備傳動方案制定。 （3）包裝箱拾取方案制定。 （4）電機、氣動元件選型。 （5）三維建模，校驗、修改并完善。 （6）撰寫畢業(yè)設計論文，完成技術圖紙。 復雜工程問題界定 （1）必須運用深入的工程原理，經過分析才可能得到解決；（該項必須具備） （下面2-7項，具備其中至少一項，即為復雜工程問題） （2）設計多方面的技術、工程和其它因素，并可能相互有一定沖突； （3）需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性； （4）不是僅靠常用方法就可以完全解決的； （5）問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中； （6）問題相關各方利益不完全一致； （7）具有較高的綜合性，包含多個相互關聯(lián)的子問題。 畢業(yè)設計解決的復雜問題分析及具體實施方法： 針對特征 1：本設計需要針對給出轉移機械手的企業(yè)的技術要求，利用機械原理的理論分析其工作原理，分析各組成部分的作用和工作原理，才能得到設計方案，并在設計開題報告和說明書中給出。實施方法：開題報告、說明書方案論證部分。 針對特征 2：在設計過程中需要根據(jù)設計要求來給出設計方案，但是在方案的選擇上存在多種可行性，如零件是自制還是外購，零件的加工精度和經濟性，產品的成本控制和企業(yè)的技術要求等技術和工程因素之間都存在著一定沖突。 針對特征 3：在設計過程中需要利用到國家相關的標準的相關要求和測量原理，在將原理變成實際的應用設備的設計過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性，在設計過程中才能將原理實現(xiàn) 針對特征 6：在設計生產過程中，設計生產者考慮的是達到設計要求，利益最大化，而使用方達到設計要求的同時，考慮成本最低。兩者利益正好相對。 針對特征 7：在本設計過程中，綜合應用機械原理，機械設計，三維計算機輔助設計，二維工程圖和國家制圖標準，氣動元件，機械傳動設備，電機，現(xiàn)代工具如電腦，互聯(lián)網(wǎng)等多種工具和技術的使用。 系部意見： 教研室主任簽字： 2020年3 月 2 日 企業(yè)專家意見： 企業(yè)專家簽字： 2020年3 月 2日 學院（系）審查意見： 院長（系主任）簽字： 2020年3 月 2日 本畢業(yè)設計題目內容對應畢業(yè)設計課程目標情況說明 課程目標1 在開題和說明書的完成過程中需要查找資料，收集分析判斷解決箱式工件轉移機械手的工作原理，為完成方案設計提供理論依據(jù)。 參考文獻，畢業(yè)設計任務書、審題表、畢業(yè)設計說明書 課程目標2 參與企業(yè)實際項目的方案設計，根據(jù)用戶要求提出初始設計要求和相應查找的標準等提出多種可行方案，通過方案對比分析，模擬驗證等確定和完成解決方案。 開題報告、畢業(yè)設計說明書 課程目標3 在箱式工件轉移機械手設計中，學生需要依照機械手的國家標準應用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術創(chuàng)新等設來完成本機的結構設計。 畢業(yè)設計說明書 圖紙 建模 課程目標4 在理解和分析客戶需求和技術要求的前提下，考慮設計裝置安全保護，通過設置導線防護罩等裝置提高設備的安全性，同時要考慮經濟因素，為客戶和生產廠家提供最優(yōu)設計。 畢業(yè)設計說明書 課程目標5 利用 CATIA或者Solidworks軟件完成產品的零件建模和裝配，在裝配過程中進行干涉驗證，對設計中出現(xiàn)的結構問題進行分析和優(yōu)化。 設計說明書 圖紙 課程目標6 利用知網(wǎng)等計算機和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術進行設計文獻檢索，獲取與畢業(yè)設計內容相關的資料。 利用catia等現(xiàn)代技術工具完成圖紙的繪制，模型建立。 課程目標7 在說明書和開題報告的完成過程中，考慮箱式工件轉移機械手對港口運輸?shù)挠绊懖⒔o與論述，理解箱式工件轉移機械手的設計對港口運輸行業(yè)的意義。 開題報告、說明書 課程目標8 結合箱式工件轉移機械手設計項目，要考慮在設計過程中箱式工件的尺寸大小和應用場合的不同，在設計中,考慮對箱式工件拾取的適應性或針對未來可能使用型號設計結構的可擴展性或模塊化設計。 畢業(yè)設計說明書 課程目標9 使用 office 組件撰寫技術報告，在畢業(yè)設計過程中通過專業(yè)術語與指導教師進行交流，闡述設計內容，與指導老師交流設計不明了的地方，聽取指導老師指導。 撰寫開題報告、畢業(yè)設計答辯 PPT、答辯發(fā)言 課程目標10 翻譯與畢業(yè)設計內容切實相關的專業(yè)技術文件，文獻，在設計說明書撰寫過程中翻譯摘要，以準確的語言進行具有使用外語進行跨學科的專業(yè)技術文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對知識和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術發(fā)展趨勢、研究熱點的能力。 外文翻譯，設計說明書中英文摘要 課程目標11 在說明書中專有一節(jié)，寫有關設計題目的項目管理、質量管理、經濟成本核算分析內容。 畢業(yè)設計說明書 課程目標12 對于在設計過程中，項目所需要的專業(yè)知識和能力，軟件使用能力，非標自動化產品的設計創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設計說明書 課程目標13 使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學習設計相關知識或查找相關資料，自主學習，提高自身專業(yè)業(yè)務水平 畢業(yè)設計說明書，設計成果 備注：1.此表由擬擔任畢業(yè)設計（論文）指導工作的教師填寫，每個題目填報一張表，一式兩份； 2.部分分項填寫時，只在對應項內打“√”即可； 3.表中真實題目是指在學校、生產、科研及其它單位實際立項的課題； 4.指導教師如果是外聘，應在所在單位欄中加注（外聘）字樣； 5.在畢業(yè)設計（論文）工作開始前，各院（系）將此表匯總，報教務處備案。 參考資料：機制專業(yè) 畢業(yè)設計課程目標： 畢業(yè)要求 支撐的畢業(yè)要求指標點 課程目標 課程目標主要教學內容 畢業(yè)要求2 問題分析 2.3能認識到解決機械設計、制造工藝和機電控制領域中復雜工程問題有多種方案可選擇，會通過文獻研究尋求可行的替代解決方案，并能運用基本原理，分析過程的影響因素，獲得有效結論。 課程目標1 資料綜述 實現(xiàn)設計可采用的原理分析 目標1：能夠識別畢業(yè)設計設計項目的技術路線和實現(xiàn)方法的不同，通過資料收集分析判斷出解決該設計問題合理的解決方案。 機電產品或非標自動化設備中的機械精度、機械傳動、結構強度等技術難點的解決原理、方法和知識。參考文獻，方案原理、畢業(yè)設計任務、審題表、畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)要求3設計/開發(fā)解決方案 3.1掌握機械設計、制造工藝和機電控制系統(tǒng)的設計原則、方法和流程，了解影響設計目標和技術方案的各種因素，能夠設計針對機械設計、制造工藝和機電控制領域復雜工程問題的解決方案； 課程目標2 總體方案設計，多方案對比分析 目標2：能運用機械工程知識和方法，通過文獻研究比較分析，給出畢業(yè)設計題目的設計路線或技術方案。 參與企業(yè)實際項目的方案設計，根據(jù)用戶要求提出初始設計方案。 開題報告、畢業(yè)設計說明書 3.2能結合特定的工程需求分析，對機械傳動、機械結構、機電控制等單元部件進行設計并能夠在設計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識； 課程目標3 設計計算、詳細設計 設計中體現(xiàn)的創(chuàng)新之處 目標3：使用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術創(chuàng)新等構建畢業(yè)設計的路線和方案。 結合企業(yè)實際項目，應用機械原理、機械設計等知識進行設計計算、方案分析與對比。方案可行性論證。畢業(yè)設計說明書 圖紙 建模 3.3能夠進行機械系統(tǒng)設計和機械制造工藝流程設計，在設計中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。 課程目標4 設計中對滿足法律、環(huán)境、安全等要求的論述 目標4：理解和分析機械項目的技術要求和用戶需求，考慮安全、環(huán)境、法律、經濟因素，構建最終技術方案并論證可行性，優(yōu)化最終設計。 進行機電系統(tǒng)的機械結構的初步設計、機械結構的詳細設計和控制部分設計；機電液器件選型和控制系統(tǒng)設計； 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具 5.2能夠開發(fā)、選擇與使用仿真工具、計算機輔助設計制造分析軟件、及機電控制編程軟件對機械設計、制造工藝和機電控制等有關的復雜工程問題進行分析、預測和模擬，并能理解其局限性； 課程目標5 有應用分析軟件對設計進行分析、模擬、仿真的內容 目標5：能夠利用各類軟件進行運動仿真，結構計算，有限元仿真，模流分析、機床切削模擬等計算模擬，并對工程問題進行分析，優(yōu)化或并與理論計算相比較，得到結果并認識到其運算結果只是對設計理想狀態(tài)的模擬并具有局限性。 設計說明書 圖紙 5.3能夠運用計算機和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術、文獻檢索工具獲取信息 課程目標6 檢索資料 目標6：熟練應用計算機、互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等信息資源獲得信息，使用獲得的資訊。合理使用現(xiàn)代專業(yè)軟件完成專業(yè)內容設計。 利用知網(wǎng)等計算機和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術、文獻檢索工具獲取與畢業(yè)設計內容相關的資料。開題報告、說明書使用autocad、catia完成圖紙的繪制。 畢業(yè)要求6：標準6工程與社會 6.2能夠分析評價機械工程設計、項目實施、生產過程以及復雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。 課程目標7 說明本課題對社會的影響 目標7：通過分析和評價機械工程設計、項目實施、生產過程對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。 考慮項目實際生產設計制造過程對生產企業(yè)上下游的影響，理解項目開發(fā)設計的社會、健康、安全、法律以及文化意義。開題報告、說明書 畢業(yè)要求7：工程與社會 環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展 7.2能夠從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的角度，評價機械產品全生命周期中對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。 課程目標8 本設計的產品在使用過程中能源消耗、環(huán)境影響 目標8：具有能夠結合設計項目，預期環(huán)境政策和可持續(xù)發(fā)展等產業(yè)政策因素對畢業(yè)設計中方案、路線及產品生命周期的影響并依照預期對設計項目做出修改的能力。 從企業(yè)實際項目研發(fā)的角度，理解環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等產業(yè)政策對設計的影響并依照發(fā)展規(guī)律對設計做出修改。畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)要求10：溝通 10.2具備撰寫技術報告、設計工程圖紙、制作演示文稿等書面表達能力； 課程目標9 書面口頭表達能力 目標9：能通過口頭及書面方式進行有效溝通和交流，具備撰寫技術報告、設計演示文稿、陳述發(fā)言、答辯等能力。 使用office撰寫技術報告、設計演示文稿、陳述發(fā)言、答辯。撰寫開題報告、畢業(yè)設計答辯PPT、答辯發(fā)言 10.3具具備一定的國際視野，具有英語聽說讀寫的基本能力，能在跨文化背景下就專業(yè)問題進行溝通和交流。了解機械工程專業(yè)領域的國際技術發(fā)展趨勢、研究熱點，理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性。 課程目標10 外語能力、國外技術的發(fā)展 目標10：具有使用外語進行跨學科的專業(yè)技術文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對知識和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術發(fā)展趨勢、研究熱點的能力。 外文翻譯，設計說明書中英文摘要 畢業(yè)要求11項目管理 11.3能夠將工程管理原理、技術經濟決策方法應用于機械工程領域的設計、制造和生產活動中。 課程目標11 模仿企業(yè)做項目的過程，寫出項目的設計流程、項目的階段管理計劃、項目成本核算與分析 目標11：認識并熟悉機械行業(yè)中一個機械工程項目設計實施流程，在畢業(yè)設計過程中按照項目規(guī)劃及實施。 在說明書中增加一節(jié)，寫有關設計題目的項目管理、質量管理、經濟成本核算分析內容。 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)要求12：自主學習 12.1能認識到科學技術在不斷發(fā)展，理解不斷學習的必要性，具有自主學習和終身學習的意識； 課程目標12 先進的技術在畢業(yè)設計中的應用或論述 目標12：理解技術進步對知識和能力的影響和要求，具有跟蹤和識別本學科新知識發(fā)展和新研究的意識。 學習企業(yè)項目所需要的專業(yè)知識和能力，軟件使用能力，非標自動化產品的設計創(chuàng)新能力；畢業(yè)設計說明書 12.2具有自主學習能力，掌握自主學習的方法，能夠有效拓展知識和能力。效拓展知識和能力； 課程目標13 為完成該設計，自學拓展了什么知識并應用在設計中 目標13：掌握自主獲取學科專業(yè)知識信息的方法，自主學習和終身學習學科專業(yè)知識和適應社會持續(xù)發(fā)展。 使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學習 畢業(yè)設計說明書