710 液晶面板模組移栽機結構設計【全套19張CAD圖+文獻翻譯+說明書】

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[4] 孟憲源．現(xiàn)代機構手冊[M] ．北京：機械工業(yè)出版社，1995． [5] 楊黎明，楊志勤.機械零部件選用與設計.北京：國防工業(yè)出版社,2007. 教研室 意見 年 月 日 學院主管領導意見 年 月 日 開題報告 題　　目 液晶面板模組移栽機結構設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 1. 課題任務的學習與理解 在液晶顯示器組裝生產(chǎn)線體上，液晶顯示面板的移送是一個關鍵問題。在一條組裝生產(chǎn)線體上，液晶面板需經(jīng)過以下生產(chǎn)工序：ACF Bonding →PCB Bonding→背光板投入→B/A貼附→T/C組裝→Cable連接→Aging老化→畫異檢查→外觀檢查→內/外包裝。在T/C組裝與Cable連接之間，液晶顯示面板需要從一段生產(chǎn)線體跨越至令一段生產(chǎn)線體，以滿足下一步的生產(chǎn)工序要求。此工序要求生產(chǎn)工人長時間停留在生產(chǎn)線中，并保證搬運顯示器面板速度適宜，節(jié)拍正確。 對于以上生產(chǎn)工序，使用普通人工勞動無疑會增加企業(yè)的人力成本，并且無法在任何時候保證生產(chǎn)節(jié)拍的吻合，而且，對于人工作業(yè)而言，這樣高強度高要求的工序不適合由人工完成。為此，本次設計將完成一套移栽機的結構設計，要求該移栽機能完成液晶顯示面板的搬運工作。移栽機要求結構簡單，能穩(wěn)定夾取面板，且夾緊力適當。 在液晶面板生產(chǎn)流水線上，根據(jù)面板的翻轉要求，會將生產(chǎn)分割成幾個不同的小段，以此完成各階段的組裝、測試工作。這些小段生產(chǎn)線之間具有高度差，一般為30cm到50cm。因此，需要完成將液晶面板從一段生產(chǎn)線移送到另一段生產(chǎn)線的工作。移栽機工作時，旋轉軸旋轉角度為180°，夾具旋轉角度為120°。 在移送過程中，移栽機夾取面板的壓力要適中，移送翻轉的角度不能超過一定限度。一般情況下，對于小型面板（15~23寸）而言，其重量較輕，面板厚度較小，因此，采用伺服電機前進與氣缸夾緊相結合的夾緊方式，可以有效提高夾緊行程及保證夾緊壓力。同時，為了保證液晶面板移送過程中動作平穩(wěn)，夾臂在移送過程中保證平動，在移栽機的機械臂內，將采用輪徑相等的同步皮帶輪進行傳動。 工業(yè)機械手是近代自動控制領域出現(xiàn)的一項新技術，并已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中一個重要組成部分。這種新技術發(fā)展很快，并逐漸成為一門新興的學科——機械手工程。機械手涉及到力學、機械學、電器液壓及氣壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。特別是隨著PLC的快速發(fā)展，基于PLC控制的自動化機械手已經(jīng)成為工廠自動化控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。 工業(yè)機械手的特點是可以通過編程來完成各種預期的作業(yè)。在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點。其結構簡單緊湊、自由度較少、易于準確定位，在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，具有很強的適應性。機械手作業(yè)的準確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟領域有著廣泛的發(fā)展空間。 隨著現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展水平不斷提高，對產(chǎn)品質量及生產(chǎn)效率要求不斷提高，生產(chǎn)過程中的機械化程度不斷提高，機械手也逐步應用于工業(yè)生產(chǎn)中。特別適合于沖壓等重復性、危險性的加工行業(yè)，它能取代人工在各個沖壓工位上進行物料沖壓、搬運、上下料等任務，能夠提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本及勞動成本，能夠很大限度地降低工傷事件，確保員工安全。機械手是在自動化控制系統(tǒng)中應用比較廣泛的技術裝置。它能再現(xiàn)人手功能、模仿人手的動作進行工作。 機械手是工業(yè)自動控制領域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬運、裝配、切割等等，應用非常廣泛。各行各業(yè)的自動化水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有機械手，以提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險的工作。在工業(yè)流水線上，為了減少生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，同樣需要采用機械手來完成各種重復的、枯燥無味的動作。機械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應用極為廣泛，可以歸納為以下一些方面。 1、建造旋體零件自動生產(chǎn)線 一般都采用機械手在機床之間傳送工件。國內已建成的這類自動化生產(chǎn)線有很多，如沈陽的深井泵軸承體加工自動化生產(chǎn)線（環(huán)類），大連電機廠的電機軸加工自動化生產(chǎn)線（軸類）等。而對于箱體類零件而言，需要運用組合機床自動化生產(chǎn)線，一般采用隨行夾具傳送工件。 2、在實現(xiàn)單機或線體運作自動化方面 各類半自動車床，有自動夾緊、進刀、切削、退刀和松開的功能，但仍需人工上下料。裝上機械手，可實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，一人看管多臺機床。另外，對于生產(chǎn)線體而言，現(xiàn)代化生產(chǎn)線體中有很多工件需要在不同線體之間切換并機型加工。這類生產(chǎn)企業(yè)同樣需要運用機械手對工件進行夾取，并搬運至要求的位置。 本設計要求設計一臺移栽機（工業(yè)機械手）在工業(yè)生產(chǎn)流水線中,將液晶模組面板從傳送帶A上的物品搬運至傳送帶B上，如果直接用人工從事這種復雜、枯燥、勞動強度大的工作，容易引起操作工人疲勞，出現(xiàn)操作錯誤。因此，采用機械手按規(guī)定的動作和規(guī)律進行搬運，可以做到快速、準確，大大減輕勞動強度，提高生產(chǎn)的自動化。 2.閱讀文獻資料進行調研的綜述 1、曾繁玲. 一種PLC控制的工業(yè)機械手[M]. 常熟理工學院學報（自然科學），2008.4，22（4）：101-103. 2、李允文. 工業(yè)機械手設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996.5：1-6，83-85. 3、孫樹棟. 工業(yè)機器人技術基礎[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，2006.12：1-12，172-174. 4、郭洪紅，賀繼林，田宏宇，席巍. 工業(yè)機器人技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006.3：1-12，21-60. 5、楊黎明，楊志勤. 機械零部件選用與設計[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2007.6：4，118-131. 6、于惠力，馮新敏，張海龍，程耀楠.傳動零部件設計實例精解[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2009.3：43-47. 7、濮良貴，紀名剛. 機械設計[M].北京：高等教育出版社，2006.5：307-336 8、李笑，吳冉泉. 液壓與氣壓傳動[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2009.1：4-6，248-253. 9、龍立新. 工業(yè)機械手的設計分析[J].焊工之友,1999,3：47. 10、《機械設計手冊》編委會. 機械設計手冊.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.2：161-173. 11、楊黎明，楊志勤. 機構選型與運動設計[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.6：244-257. 12、E. Appleton, D. J. Williams. Industrial robot application [M]. New York：John Willey and Sons，1987 13、Matthew T. Mason, J. Kenneth Salisbury. Robots hands and the mechanics of manipulation [M]. Massachusetts：Massachusetts Institute of Technology，1985 14、Phil-Joo.Cho, Hyo-Gyu.Kim, Dong-Il.Kim. High Precision Path Generation of an LCD Glass-Handling Robot [J]. ICCA,2005 綜合上訴參考文獻， 我國工業(yè)機器人起步于20世紀70年代初期，經(jīng)過30多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個基本階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。 1、視教再現(xiàn)型機器人產(chǎn)業(yè)化技術研究 這些研究主要包括：關節(jié)式、側噴式、頂噴式、龍門式噴涂機器人產(chǎn)品的標準化、通用化、模塊化、系列化設計；柔性仿形噴涂機器人開發(fā)；焊接機器人產(chǎn)品標準化、通用化、模塊化、系列化設計等。 2、智能機器人開發(fā)研究 這些研究主要包括：遙控加局部自主系統(tǒng)構成和控制策略研究、智能移動機器人的導航和定位技術的研究；面向遙控機器人的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)；人機交互環(huán)境建模系統(tǒng)；基于計算機屏幕的多機器人遙控技術。 3、機器人化機械研究開發(fā) 這些研究開發(fā)主要包括：并聯(lián)結構機床（VMT）與機器人化加工中心（RMC）開發(fā)研究；機器人化無人值守和具有自適應能力的多機遙控操作的大型散料輸送設備。 4、以機器人為基礎的重組裝配系統(tǒng) 這些系統(tǒng)主要包括：開放式模塊化裝配機器人；面向機器人裝配的設計技術；機器人柔性裝配系統(tǒng)設計技術；可重構機器人柔性裝配系統(tǒng)設計技術；裝配力覺、視覺；智能裝配策略及其控制技術。 5、多傳感器信息融合與配置技術 該技術主要包括：機器人的傳感器配置和融合技術在水泥生產(chǎn)過程控制和污水處理自動控制系統(tǒng)中的應用；機電一體化智能傳感器的設計應用。 目前，我國對工業(yè)機械手尚無較為同意的分類標準。一般可以按機械手的規(guī)格、功能用途等來分類。 1、按規(guī)格（所搬運的工件重量）分類 (1) 微型的—搬運重量在1Kg以下； (2) 小型的—搬運重量在10kg以下； (3) 中型的—搬運重量在50kg以下； (4) 大型的—搬運重量在500kg以下； 2、按功能分類 (1) 簡易型工業(yè)機械手。這種類型的機械手可分為固定程序和可變程序兩種 (2) 記憶再現(xiàn)型工業(yè)機械手。這種工業(yè)機械手有人工通過示教裝置領動一遍，由記憶元件（磁盤、磁帶或存儲器）把程序記錄下來，以后機械手就自動按記憶的程序重復進行循環(huán)動作。這是當前采用的最多的一種，多為電液伺服驅動或電氣伺服驅動.通用性較廣。 3.初步擬定的執(zhí)行（實施）方案（含具體進度計劃） 本次設計在機械運動設計這塊，通過采取收集機械手的設計以及各種機械設計手冊資料整理分析完成；在建模裝配這塊主要采取SolidWorks軟件實體建模完成，由于Solidworks2008生成的工程圖缺乏工程信息。因此，將生成的工程圖文件另存為Dwg格式文件，并運用AutoCAD編輯，完成裝配圖工程圖的繪制，從而繪制工程圖與裝配圖。 本次設計完成了對液晶顯示器面板模組移栽機（LCM移栽機）的結構設計工作。液晶顯示器生產(chǎn)企業(yè)是近年來發(fā)展非?？斓钠髽I(yè)，在液晶顯示器面板的組裝過程中，生產(chǎn)勞動過程枯燥無味、勞動時間長，因此，根據(jù)實際情況設計了這個面板模組移栽機，以此提高勞動生產(chǎn)率、降低工人勞動強度。在設計過程中，主要完成了以下工作： 研究步驟如下： 1、收集關于機械手的設計資料，了解機械手在自動化生產(chǎn)企業(yè)中的運用情況。 2、分析液晶面板模組搬運過程的條件，提出總體設計方案，選擇適當傳動方式。 3、確定LCM移栽機需要滿足的運動要求，確定夾取方式。 4、完成成移栽機機械臂的結構設計，選定相關標準件；完成夾取部件的結構設計。 5、建立移栽機的整體模型，繪制主要零部件的工程圖，繪制整體裝配圖。 序號 設計（論文）各階段內容 起止日期 1 收集資料，熟悉SolidWork軟件，英文資料翻譯 2.20-3.15 2 機械臂的運動方案設計 3.16-3.20 3 結構設計和氣動原理設計 3.21-3.31 4 繪制裝配圖和非標準零件工程圖 4.1-4.10 5 撰寫設計說明書 4.11-4.20 6 畢業(yè)答辯及論文修改、資料整理 4.21-6.5 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日 注：可另附A4紙