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本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述
設計 (論文)題目
物料包裝線模型碼垛推動機
構的設計
作者所在系別
機電工程學院
作者所在專業(yè)
機械設計制造及其自動化
作者所在班級
B13113
作 者 姓 名
劉田
作 者 學 號
20134011304
指導教師姓名
韓書葵
指導教師職稱
副教授
完 成 時 間
2017
年
3
月
北華航天工業(yè)學院教務處制
- 11 -
說 明
1．根據(jù)學校《畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。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查的依據(jù)材料之一。
2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。
3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。
畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述
物料包裝線模型碼垛推動機構的設計
摘 要：碼垛機是根據(jù)其結構特點和具體的工作環(huán)境要求對其進行設計的，它可代替人們繁重勞動，從而提高了生產(chǎn)的效率。本論文主要是根據(jù)碼垛機器人的末端執(zhí)行器工作的任務進行分析，設計出一款碼垛機器人，并且給出該機器人的三維模型，并計算出該機器人的自由度和傳動比，根據(jù)碼垛機器人的相關數(shù)據(jù)選用合適的電機、齒輪和軸。并對相應承擔扭矩的齒輪和軸進行了校核?，F(xiàn)在的碼垛機器人可用于代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化。大部分的碼垛機器人都運用了堆疊法，堆疊法是一種強大的機器學習技術，通過基于交叉驗證的元模型智能地結合其他方法的預測結果。
關鍵詞：碼垛機 軸的扭矩?校核
Design of palletizing mechanism for material packaging line model
Abstract：The palletizing machine is designed according to its structural characteristics and specific working environment requirements, which can replace people's heavy labor, thus improving the efficiency of production. In this paper, we mainly analyze the task of the end effector of the palletizing robot, design a palletizing robot, and give the three-dimensional model of the robot to calculate the freedom and transmission ratio of the robot. According to the stacking robot Use the appropriate motor, gear and shaft for the relevant data. And the corresponding commitment to the torque of the gear and shaft were checked. Stacking robots can replace people's heavy labor to achieve the mechanization and automation of production, but also the use of the stack method, stacking method is a powerful machine learning technology, based on cross-validation of the meta-model intelligently combined with other methods of prediction results.
Keywords: palletizing machine shaft torque checking
一、前言
目前，我國部分企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)和加工時仍然用人力進行工件的移動和定位，一定程度上出現(xiàn)了工作強度大、安全性差、操作靈活性差、定位精度低等問題。隨著科學技術的發(fā)展和自動化生產(chǎn)線在企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中的廣泛應用，碼垛機作為自動化生產(chǎn)線的重要組成部分也得到了長足的發(fā)展和進步。尤其是隨著機械結構的優(yōu)化，氣動、液壓技術的成熟，控制元件的發(fā)展和控制方式的不斷改進和創(chuàng)新，機械手的動作精確性、控制靈活性和工作可靠性得到了明顯的改善。碼垛機的出現(xiàn)在減輕工人勞動強度和難度、提高工作效率和質量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻，機械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
碼垛機的應用現(xiàn)狀從60年代開始，在工業(yè)發(fā)達的德國、意大利、日本等國家，已相繼研制出半自動、全自動碼垛機，后來在結構和機型方面，還不斷作了改進和完善。國產(chǎn)碼垛機從80年代開始研制開發(fā)到現(xiàn)在，已經(jīng)歷了20年左右的時間。到目前為止，我國生產(chǎn)的碼垛機，機型，品種規(guī)格、設備性能和產(chǎn)品質量等各方面，有很大的發(fā)展和提高，并在很多方面已逐步接近或達到國外同類型碼垛機的技術性能及各項參數(shù)，已基本上能滿足大中型企業(yè)產(chǎn)品包裝碼垛的需要。目前國內(nèi)碼垛機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀可以總結為一下6點：
1.國內(nèi)已擁有一批專業(yè)科技隊伍
目前國內(nèi)一些科研、設計和生產(chǎn)單位，已擁用一批專門從事科研、設計和制造碼垛機的技術隊伍，他們通過近20年左右的摸索、研制、和生產(chǎn)實踐已積累了較豐富的經(jīng)驗，現(xiàn)在已具備設計和研制出符合國情和先進水平的碼垛機所必需的條件。
2.已有一批專業(yè)制造單位
目前國內(nèi)已有4-5家生產(chǎn)碼垛機的主要專業(yè)制造公司，其中主要生產(chǎn)廠家有河南樂仆工業(yè)自動化有限公司、合肥雄鷹自動化工程科技有限公司等。其技術和裝備己具有制造一流水平碼垛機的能力和條件。加上有關控制元器件配套廠的共同努力，在最近3～5年內(nèi)，我國將能夠生產(chǎn)出接近或達到國際先進水平的碼垛機。
3.國產(chǎn)機型已基本能滿足生產(chǎn)需要
目前國內(nèi)幾個廠生產(chǎn)的碼垛機，無論從機型、規(guī)格及各項主要技術性能來看，已初步形成系列產(chǎn)品，可基本滿足國內(nèi)大、中型企業(yè)生產(chǎn)的要求，有些機型的結構設計，還比較簡單實用、制造質量也較高，從機械性能等到方面看，也能保證安全、正常穩(wěn)定運轉的要求;但在聚丙烯自動碼垛機方面，自動碼垛機大多從國外引進，對國外產(chǎn)品有一定依賴性。這與我國化工行業(yè)自動化水平有關，相信通過我們進一步努力，根據(jù)生產(chǎn)的需要，進行控制系統(tǒng)的自動化改造和完善，可逐步接近國外的自動碼垛機生產(chǎn)水平。
4.已能生產(chǎn)配套的控制元器件
從八十年代開始，國內(nèi)一些儀表廠已生產(chǎn)出為碼垛機配套所需用的控制元器件，并已用于生產(chǎn)運行。目前國產(chǎn)元器件與國外同類型先進水平相比，還有一定的差距，其中主要是使用壽命較短。但相信通過進一步努力，國產(chǎn)元器件還是有可能逐步接近或達到國外水平的。目前國內(nèi)一些碼垛機制造單位，為了提高碼垛機的整體技術水平，對一些控制系統(tǒng)的主要元件、敏感元件及氣動系統(tǒng)工程主要元件等，采取從國外進口的辦法，這也是一種過渡的措施之一。
5.國產(chǎn)碼垛機有明顯的價格優(yōu)勢
目前國產(chǎn)碼垛機一般價格都在54-75萬元/套，其中氣墊式全自動碼垛機約54萬元/套左右;輥道式全自動碼垛機約75萬元/套左右;國產(chǎn)機器人自動碼垛機每套價格介于上述兩類之間。因此，國產(chǎn)全自動碼垛機與國外同類型產(chǎn)品相比，其價格僅為國外同類型新產(chǎn)品價格的1/2—1/3左右。因此，選用國產(chǎn)碼垛機是比較經(jīng)濟合理的，且可節(jié)省大量外匯。國產(chǎn)碼垛機的備品備件容易解決國產(chǎn)碼垛機投產(chǎn)后所需的備品備件，供應渠道暢通，容易解決，且經(jīng)濟實惠。
6.售后服務周到及時
目前國內(nèi)生產(chǎn)碼垛機的幾個主要廠家，對產(chǎn)品的售后服務，都較周到和及時，一般制造廠都有能積極協(xié)助用戶做好安裝調(diào)試工作，為用戶培訓技術操作人員，有的制造單位還有整套穩(wěn)定的售后技術隊伍，保證生產(chǎn)單位用好管好碼垛機生產(chǎn)線。
三、發(fā)展趨勢
隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展，控制器的需求逐年增大，碼垛機機械手的應用也逐漸普及，主要在飼料、化肥、醫(yī)藥、包裝等生產(chǎn)線成品、半成品的裝卸調(diào)運，可以更好地節(jié)約能源和提高運輸設備或產(chǎn)品的效率，以降低其他搬運方式的限制和不足，滿足現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的要求。
工業(yè)的發(fā)展帶動自動化的生產(chǎn)，由于自動化的生產(chǎn)能幫助企業(yè)提升產(chǎn)品質量和提高生產(chǎn)效率，還能減少人工傷害。很多企業(yè)也慢慢的轉型到自動化生產(chǎn)當中，面對未來的發(fā)展，自動化是中國制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢。由于國家提倡工業(yè)機器人的研發(fā)和制造，可能在未來幾年，制造業(yè)的勞力就會被工業(yè)機器人所代替。
四、特點
1、 結構簡單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡單、所需庫存零部件少。
2、 占地面積少。有利于客戶廠房中生產(chǎn)線的布置，并可留出較大的庫房面積。碼垛機器人可以設置在狹窄的空間，即可有效的使用。
3、適用性強。當客戶產(chǎn)品的尺寸、體積、形狀及托盤的外形尺寸發(fā)生變化時只需在觸摸屏上稍做修改即可，不會影響客戶的正常的生產(chǎn)。而機械式的碼垛機更改相當?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o法實現(xiàn)的。
4、能耗低。通常機械式的碼垛機的功率在26KW左右，而碼垛機器人的功率為5KW左右。大大降低了客戶的運行成本。
5、全部控制可在控制柜屏幕上操作即可，操作非常簡單。
6、只需定位抓起點和擺放點，教示方法簡單易懂。
7、碼垛機系統(tǒng)也有一定優(yōu)勢：碼垛作業(yè)效率高，具有最大3000次/小時的搬運能力；由具有多種智能化功能的最新式高性能控制器控制；高可靠性、創(chuàng)新、多功能運用，可以滿足多種碼垛方式。
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畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述
指導教師意見
指導教師：
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專業(yè)教研室審查意見
負責人：
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