安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计说明书

安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计说明书专 业： 学 生： 指导老师： 完成日期： *学院毕业设计（论文）前期工作材料学生姓名： 学号： 教 科 部： 专 业： 设计（论文）题目： 安全带卷加速敏感器组件自 动装配机设计 指导老师： 材 料 目 录序号 名 称 数量 备注1 毕业设计（论文）选题、审题表 12 毕业设计（论文）任务书 13 毕业设计（论文）实习调研报告 14 毕业设计（论文）开题报告（含文献综述） 15 毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文） 16 毕业设计（论文）中期检查表 1年 月 日注：毕业设计（论文）中期检查工作结束后，请将该封面与目录中各材料合订成册，并统一存放在“毕业设计（论文）资料袋中（打印件一律用 A4 纸型） 。毕业设计（论文）选题、审题表学 院 姓名 专 业 选 题教 师 专业技术职务 申 报 课 题 名 称 安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计 A B C D课题性质 课题来源 课题简介自动装配是当前应广泛的一种制造工艺，在生产生活中日益受到重视。本课题针对实际零件的制造需求，设计满足企业专门零件加工需要的自动装配机器人，使学生了解专用加工设备设计和应用特点，培养学生解决机械制造业中一些实际技术问题的能力。设计（论文）要 求（ 包 括 应 具 备 的 条 件 ）学生应具备较好的机械设计专业知识，机械原理、机械设计、机械制造、机器人课程掌握较好，成绩优良；应熟悉课题所需的 CAD 等工具软件。大 适中 小 难 一般 易课题预计工作量大小 课题预计难易程度 所在专业审定意见：负责人（签名）： 年 月 日院主管领导意见：签名： 年 月 日说明：1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效；2、有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏打“”课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料袋”中存档。填 表 说 明1、该表的填写只针对 1 名学生做毕业设计（论文）时选择使用，如同一课题由 2 名及 2 名以上同学选择，应在申报课题的名称上加以区别（加副标题） ，并且在“设计（论文）要求”一栏上加以体现。2、 “课题性质”一栏：结合科研；结合生产实际；结合大学生科研训练计划；结合学科研竞赛；模拟仿真；其它。3、 “课题来源”一栏：A、自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B、企、事业单位委托课题；C、校、院（系）级基金课题；D、自拟课题。4、 “课题简介”一栏：主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、意义。5、 “设计（论文）要求（包括应具备的条件） ”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等） 。毕业设计（论文）任务书教 科 部： 专 业： 学生姓名： 学号： 毕业（论文）题目： 安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计 起 迄 日 期： 设计（论文）地点： 指 导 老 师： 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 任务书填写要求1、毕业设计（论文）任务书由指导老师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院分管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可在本学院网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3、任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业的教科部及学院主管领导审批后方可重新填写；4、任务书内有关“教科部” 、 “专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后 2 位或 1 位数字；5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 GB 7714-87文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6、有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005 年 3 月 21 日”或“2005-03-21” 。毕业设计（论文）任务书1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：通过课题研究，使学生掌握机械制造装备设计、分析的方法，并且熟悉使用一种 CAD 软件，着重培养学生综合应用专业知识和自动装配机器人设计技术知识的能力，以及独立解决和分析实际问题的能力。2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：自动装配是当前应广泛的一种制造工艺，在生产生活中日益受到重视。本课题针对企业实际零件的制造需求和自动装配技术的应用现状，设计满足企业专门零件加工需要的自动装配机。主要针对专门零件，结合其装配工艺特点，设计满足企业实际工艺要求的专用自动装配机器人，为企业生产提供有效的手段和方法。主要任务：1）查阅相关文献资料15篇以上，并完成指定的不少于五千印刷符的英文资料翻译，掌握自动装配系统设计的一般方法，学会使用相关手册完成设计任务；2）明确本题目的设计参数，技术条件，根据设计任务完成自动装配系统方案的拟定，绘制全套自动装配夹具和机器人的机械零件图、装配图；3）完成毕业设计说明书。毕业设计（论文）任务书1、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：1）机器人零件图一套；2）自动装配夹具和机器人装配图一份；3）毕业设计论文一份。4、主要参考文献：1 李陆山. 安全带卷收预紧装置J. 汽车运用. 2000,07:28-432 尚久浩主编.自动机械设计M. 中国轻工业出版社, 2003 ,02:18-253 融亦鸣等著.计算机辅助夹具设计M. 机械工业出版社, 2002,06:34-564 Walter Frick. 需要定制的自动化系统J. 现代制造. 2008,28):5 岁丰. 新型自动装配线J. 管理科学文摘. 1996,08:27-376 赵锡芳. 智能装配机器人机构的研究和发展J. 机器人. 1990,04:17-277 丛明,钱文瀚,张坚志. 自动装配线故障分析与研究J. 组合机床与自动化加工技术. 1994,10:39-458 王镛. 自动化装配技术的研究与发展J. 组合机床与自动化加工技术. 1990,11:47-519 李瑾,李婕,陈涛. 随夹的自动定位夹紧装置的设计J. 制造技术与机床. 2010,12:50-5510 孙铭启. 机器人在装配作业中的应用J. 组合机床与自动化加工技术. 1994,09:33-3511 姜中威. 自动化装配技术与柔性装配系统探索J. 黑龙江科技信息. 2004,10:11-1712 平雪良,陶宇,叶晶,董宁. 基于坐标系的自动装配方法的研究与实现J. 机械设计. 2011,11:23-2613 张肇富. 自动装配零件的检测装置J. 上海计量测试. 1997,06:13-1714 张萍,廖文和,刘长毅. 基于装配特征的零件自动装配J. 机械制造与自动化. 2004,05:21-2415 林绳宗. 国外制造业自动化现状及其发展趋向J. 世界产品与技术. 1996,02:47-50毕业设计（论文）任务书5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划起止日期 工 作 内 容查阅资料，完成外文资料的翻译；明确本题目的设计参数，技术条件，根据设计任务完成自动装配系统方案确定，绘自动装配夹具和机器人装配图；完成自动装配夹具和机器人零件图的绘制；撰写论文，指导老师审阅；准备毕业论文答辩；所在专业审核意见：负责人：年 月 日学院意见：院长：年 月 日毕业设计（论文）实习调研报告学 生 姓 名： 学号： 专 业： 指 导 老 师： 参观实习报告为做好毕业设计，学校组织我们参观实习，这是我们机械专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入毕业设计的安排中。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有创新的精神，拓展我们的发散性思维，也是学生接触社会的一个重要途径，体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们的毕业设计过程中起着十分有意义的作用。同时对我们以后在工作岗位上是从事技术方面的工作还是管理方面的工作，都将有很大的帮助。带着激动而兴奋的心情，我们来到了目的地进行参观。在老师的安排下，我们参观了扬州扬力集团。扬力集团位于长三角沿江工业走廊核心区域的扬州经济开发区内，集团注册资本总额 1 亿元，占地总面积 1500 亩，固定资产总值 7.5 亿元，集团以江苏扬力集团有限公司（前身为扬州第二锻压机床厂）为母公司，辖有扬力集团数控公司、扬力集团液压公司、扬力集团重 型公司、江苏扬力铸锻公司、扬力集团精机公司等 5 家子公司。此次，我们主要参观了数控机床生产车间，通过公司负责人的介绍，我了解了扬力集团数控公司长期致力于数控机床的开发与研究，主要产品有 MP 系列 30T-50T 液压数控转塔冲床、EP20 系列全伺服数控转塔冲床； MB 系列电液伺服同步数控折弯机；MS 系列数控剪板机；AP1212 系列汽车纵梁平板数控冲柔性加工单元以及 ML 系列数控激光切割机并且长期致力于冲、剪、折、激光等各类中高 档金属板材加工机械的研发、生产和销售，产品广泛应用于航空、汽车、军工、电器、五金、造币等生产领域，并远销欧美、东南亚等几十个国家和地区。 在完善现代企业制度的进程中，杨力集团凸显出生产规模化、发展专业化、管理规范化、营销网络化、研发系列化、产权自主化、服务优质化、员工知识化的特点，并通过管理求新、技术创新、设备更新，以及集品种、品质、品位于一体的“三品战略” ，赢得了科技优势、质量优势和市场优势。近 3 年来，集团销售总额连续 三年占据国内同行业榜首，先后获“ 江苏省百强重点高新技企业”“国家重点高新技术企业”“国家级邗江数控金属板材加工机械产业基地骨干企业” 和“ 中国机械 500 强”等称号， “扬力”商标也被评为中国驰名商标。通过工程师的详细介绍和数控机床实体，我对数控方面有了更进一步的熟悉，我想这对我在专业知 识方面的学习有很大的帮助。接下来我们有参观了扬州宝来得科技实业有限公司。宝来得集团成立于 1952年，是全球领先的粉末冶金专业制造商。集团生产的产品涵盖汽车零部件、电动工具零件、家电零件、OA 零件和电机含油轴承等，集团一直努力地提高客户产品的整体性能。扬州宝来得科技实业有限公司是有香港宝来得和扬州盛得机械公司于1993 年合资成立，年销售额逾 5 亿人民币，为中国最大的粉末冶金制品厂之一。公司全体正积极的为客户提供优质产品及配套服务而努力不懈。公司提供的产品材料齐全，材料包括铜基合金、铁基合金、铜铁合金、不锈钢材料和特种专利材料等。公司凭借着经典产品例如轴承产品、MIM 产品等使客户产品的安 全性能得到提高。在公司技术人员的带领下，我们参观了整个粉末冶金生产流程，参观了例如模具加工、成形、烧结、整形、热处理、电镀、表面蒸汽处理、等离子氮化以及机械加工等生产车间。公司技术人员给我们讲解了产品的整个加工过程以及加工过程这些流程中所需要的先进设备。从这次的经历中，让我明白了只有实 践才能让我们提高，学习书本的知识，是为了在实践中运用，在从中体会总结经 验，提高自身技能和实战经验。学习理论是为实践做准备，掌握好理论原理，才 能在实践过程中不盲从，或者不知所云。什么事情都是在摸索中前进，不怕跌倒 不怕疼痛，站起来继续前行。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论 知识，弥补以前单一理论教学的不足，为毕业设计打好基础，学到了很多自己以 前不懂的知识，也从单位的员工身上学到了很多道理。同时感觉自己在动手实践 方面还亟待加强。我必须加强专业知识和实践的结合，以使自己将来进入公司能 尽快的适应公司， 适应社会。为整个机械行业， 为整个社会做出自己的一份贡献。 为未来做好充分的准备，才能立足于这个竞争激励的社会。毕业设计（论文）开题报告学 生 姓 名： 学号： 专 业： 设 计 （ 论 文 ） 题 目 ： 安全带卷加速敏感器组件自动装 配机设计 指 导 老 师： 年 月 日开题报告填写要求1、开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审核的依据材料之一。此报告应在指导老师的指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业的教科部审核后生效；2、开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可从本学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3、 “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册）；4、有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005 年 3 月 21 日”或“2005-03-21” 。毕业设计（论文）开题报告1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述一、课题介绍:1.装配自动化在现代制造业中的重要性装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程，生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多，如果仍旧采用人工装配的方式，该比值还会提高。据有关资料统计分析，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。自动化装配具备如下优点。1.1 装配效率高，产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下，装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。1.2 自动装配过程一般在流水线上进行，采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作，大大降低了工人的劳动强度。1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中，许多装配操作需要特殊环境，人类难以进人或非常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。随着科学技术的发展和进步，在机械制造业，CNC、FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术，它们不仅具备高度自动化的加工能力，而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化，没有装配技术的自动化，FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。2.国内自动装配技术的现状及进展在我国, 应用自动装配技术起步较晚, 于五十年代末开始在轴承行业设计和建立球轴承自动装配线。随后, 为发展自动装配作业的半自动和自动装置, 陆续有所出现、革新和改进。近年, 我国自动装配技术有一定进展, 已陆续自行设计, 建立和引进了一些半自动和自动装配线和装配工序半自动装置。尤其在轴承、电机电器、汽车拖拉机、内燃机、仪器仪表、自行车、缝纫机、手表、日用五金等行业发展较快。从事自动装配技术的专业科研、设计队伍逐渐形成, 并建立了专业学术机构。自动装配技术作为一门新兴专业正在形成。可以了解国内业已设计和建立的半自动装配线有以下几个特点:1 ) 在自动装配技术的三个主要组成部分, 传送、供给和装配作业中, 以传送的自动化程度较高, 装配作业其次, 自动供给则更少, 其中尤以装配零件的自动走向比较困难。2 ) 在装配作业中以清洗、分选、螺纹拧紧、不平衡量测量等工序的自动化程度较高,装入、压入过盈连接等工序其次, 而螺纹件的对准和拧入以及装配中检测等工序进展不快。3 ) 从装配线的结构形式来看, 以直进式同步传送为多, 间歇传送型远多于连续传送型, 非同步式传送尚未见成功应用。4 ) 自动化程度较高的半自动和自动装配线集中在轴承、电机电器、汽车和发动机以及自行车、手表行业, 装配对象多半为小型部件和产品3.国外自动装配技术的现状及发展趋势现代化自动装配线(机) 的生产率是指每小时为 1002000 件; 在多品种中批量生产中, 在美国是指每小时产量在 25100 件内。国外在六十年代, 为提高装配机效率曾一度大力发展连续输送式装配机。但到了七十年代, 美国、日本、苏联、联邦德国、英国、法国及瑞士等国家考虑到部件通用化与标准化, 己较少发展这种类型设备, 而着重发展通用化程度较高的直线型和回转型间歇输送方式装配线(机)。近年来, 由于直线间歇输送式装配线(机) 具有使用维修方便、配置灵活、易改装复甲等一系列优点,得到广泛应用。目前, 美国约有 50 % , 日本有 6070 % 装配线(机) 为直线输送式。尤其是在汽车制造业中, 较大型零件的自动装配线, 几乎都是这种输送方式。联邦德国 H il le r 公司于七十年代中期研制并投入使用的缸盖装配线该线在负荷率为 80% 时，每小时装配缸盖 75 件。线上采用了缸盖加热、冷冻阀座及导管新工艺, 使装配质量明显提高。美国 Kinsgbly 公司于八十年代初期研制的用于装配齿轮泵的半圆形平面轨道式同步输送自动装配线。该线采用对装配件存放姿态可进行检测及测量泵体腔孔尺寸以选择齿轮“ 级别” 的先进技术。美国 Cross 公司于七十年代末期研制出了具有加工、装配、试验等综合工艺, 节拍时间仅为 12 秒, 有五个部分组成的差动箱生产系统, 被认为是较先进的代表性产品。该系统第一部分呈“ 复线” 布局, 生产率为 340 件/ 小时(单线为 170 件/ 小时)。从 1 至 25 工位采用同步输送托扳系统, 完成中孔 等加工工序。从 2 6 至 3 0 工位采用非同步输送托扳系统, 完成轴承装入及套装螺栓等装配工序。第四部分采用非同步输送随行夹具系统, 全为装配工艺内容的自动装配线。可将环形齿轮套装在差动箱上, 并自动将其压入及检测压入质量、自动拧紧 10 个螺钉并检查其扭矩值。第五、六部分为用于完成装配及试验为主要工艺内容的自动装配线。各线生产率均为 3 0 件/ 小时。自动线采用了“ 定压压入” 、“ 故障灯光闪现” 、“ 扭矩值自动显示” 、“ 自动选择垫片厚度” 、“ 行星齿轮系传动比测定” 、“差动箱跑合试验” 等先进技术。 日本三协精机于七十年代后期为苏联“ 卡玛” 汽车厂研制的节拍时间仅为 5.5 秒、全长为 2 0 。米, 造价 13 亿日元的大型喷油器综合生产系统 , 其规模与技术上的先进性,被同行誉为具有世界上第一流水平。该系统除对螺钉、弹簧、垫片、销钉、顶杆及偶件等完成相应装配工序外, 还可进行调压试验、磨合试验、流量试验、喷雾试验、高低压腔性能试验。但其中有些项目的试验, 需人工作“ 辅助性参与”。参考文献1 李陆山. 安全带卷收预紧装置J. 汽车运用. 2000,07:28-432 尚久浩主编.自动机械设计M. 中国轻工业出版社, 2003 ,02:18-253 融亦鸣等著.计算机辅助夹具设计M. 机械工业出版社, 2002,06:34-564 Walter Frick. 需要定制的自动化系统J. 现代制造. 2008,28):5 岁丰. 新型自动装配线J. 管理科学文摘. 1996,08:27-376 赵锡芳. 智能装配机器人机构的研究和发展J. 机器人. 1990,04:17-277 丛明,钱文瀚,张坚志. 自动装配线故障分析与研究J. 组合机床与自动化加工技术. 1994,10:39-458 王镛. 自动化装配技术的研究与发展J. 组合机床与自动化加工技术. 1990,11:47-519 李瑾,李婕,陈涛. 随夹的自动定位夹紧装置的设计J. 制造技术与机床. 2010,12:50-5510 孙铭启. 机器人在装配作业中的应用J. 组合机床与自动化加工技术. 1994,09:33-3511 姜中威. 自动化装配技术与柔性装配系统探索J. 黑龙江科技信息. 2004,10:11-1712 平雪良,陶宇,叶晶,董宁. 基于坐标系的自动装配方法的研究与实现J. 机械设计. 2011,11:23-2613 张肇富. 自动装配零件的检测装置J. 上海计量测试. 1997,06:13-1714 张萍,廖文和,刘长毅. 基于装配特征的零件自动装配J. 机械制造与自动化. 2004,05:21-2415 林绳宗. 国外制造业自动化现状及其发展趋向J. 世界产品与技术. 1996,02:47-50毕业设计（论文）开题报告2、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：问题1:本课题主要研究的是安全带卷的自动装配问题。在自动装配过程中必须满足所要求的精度。所以要解决基础装配件在随行夹具中存在的安装误差, 通常可在夹具设计及制造工艺方面采取措施加以控制。研究手段:本课题的基础装配件是在随行夹具上定位夹紧的, 故随行夹具也必须准确定位。为了遵循定位基准统一的原则, 本课题随行夹具采用“一面两孔” 组合定位。问题2:零件能否在既定条件下顺利地完成配合, 取决于两零件在开始接触的一瞬间的相对位置偏差。如果零件在接触时出一现相对位置偏差, 将产生接触力。零件与机器人手腕,夹爪将出现微小变形。这种变形会影响零件的移动路线。研究手段: 在装配机器人的手腕上可装一组力传感器, 用于检测接触力在三个垂直座标轴方向的分力以及绕三个轴的扭矩。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1、对“文献综述”的评语：按照毕业设计要求查阅了一定量的文献资料，基本做到对资料的消化与吸收。文献综述比较明确的表述了课题的目的意义，对相关国内外研究概况有阐述，课题的研究内容和实施方案基本可行。2、对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：课题针对实际应用展开研究，具有一定的深度和广度，研究任务工作量饱满。前期工作基本能够按照计划完成，后续工作必须抓紧时间才能够按时完成。指导老师： 年 月 日所在专业审查意见：负责人： 年 月 日毕业设计（论文）中期检查表学生姓名 学号 指导教师 课题名称安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计 难易程度 偏难 适中 偏易选题情况工 作 量 较大 合理 较小任务书 有 无开题报告 有 无符合规范化的要求外文翻译质量 优 良 中 差学习态度出勤情况 好 一般 差工作进度 快 按计划进行 慢中 期 工 作 汇报 及 解 答 问题 情 况优 良 中 差中期成绩评定：所在专业意见：负责人 年 月 日摘 要随着现代科技的迅速发展，装配自动化正在逐步发展成为当今世界装配的发展主流，逐步取代人工的手工装配。它已成为衡量一个国家机械发展水平的主要标志之一。自动装配技术的重要性还在于促进产品制造系统的整体优化，生产率得以全面提高，用少量调整工人服务于一定数量的自动装配设备，在一定程度上提高均衡生产水平。自动装配不会因为工人疲劳，疏忽，情绪，技术不熟练等因素影响而造成产品质量缺陷或不稳定。时间表明，当达到一定批量的与手工装配保持同一水平的自动化装配将会使成本下降。同时，在许多情况下，装配自动化所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小的多。本课题设计一种应用于工业生产装配线中的专用自动装配机械手，能通过自动控制操作工业机械手，实现多自由度的抓持与运动，代替人完成安全带卷加速敏感器组件的装配。关键词：自动装配，机械手，气动，结构设计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 workers 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 录摘 要 .IABSTRACTII第一章 绪论 11.1 自动装配机的概况 11.1.1 自动装配机的定义 .11.1.2 自动装配机的组成 .11.1.3 自动装配机的传动结构 11.1.4 自动装配机的控制系统 21.1.5 自动装配机的适用性 .21.2. 机械手的发展趋势 21.3 课题研究的目的及要求 .41.4 课题背景 4第二章 总体方案设计与论证 .62.1 机械手的概况 .62.1.1 机械手的概述及分类 .62.1.2 机械手的组成结构 .72.2 设计背景 .92.3 机械手的坐标型式与自由度 .92.4 机械手的主要参数 .102.5 驱动方式和传动方式的选择 .112.5.1 驱动方式的选择 .112.5.2 传动方式的选择 .112.6 各个自由度的实现 .112.6.1 腕部纵向运动 112.6.2 手臂伸缩运动 112.6.3 底座升降运动 .11第三章 装配夹具的结构设计 .123.1 定位原理 123.2 确定定位方式 .123.3 夹紧机构 133.4 确定总体结构和尺寸 .14第四章 1#机械手的结构设计 .154.1 路径规划 154.2 手部结构设计 .154.2.1 手指的形状和分类 .154.2.2 设计时考虑的几个问题 .164.2.3 手部夹紧气缸的设计 .174.3 手臂结构设计 .204.3.1 手臂伸缩结构设计 .204.3.2 手臂伸缩驱动力的计算 204.3.3 手臂伸缩气缸的设计 .224.4 升降缸结构设计 244.4.1 升降缸结构设计 244.4.2 升降缸驱动力的计算 .244.4.3 升降气缸的设计 25第 5 章 2#机械手的结构设计 .285.1 路径规划 285.2 手部结构设计 .285.2.1 手指的形状 .285.2.2 手部夹紧气缸的设计 .285.3 各气缸的设计 29第六章 总结 30致 谢 31参 考 文 献 32外文文献安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计0第一章 绪论1.1 自动装配机的概况1.1.1 自动装配机的定义装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品（半成品） 。由人工处理（接触、整理、抓取、移动、放置、施力等）每一个零部件而实现的装配，严格的讲，只能称为人工装配。不需要由人工处理（接触、整理、抓取、移动、放置等）零部件而完成的装配，可称为自动装配。介于两者之间的为半自动装配。1.1.2 自动装配机的组成1. 零部件定向排列、输送、擒纵系统将杂乱无章的零部件按便于机器自动处理的空间方位自动定向排列，随后顺利输送到后续的擒纵机构，为后续的机械手的抓取做准备。2. 抓取-移位-放置机构将由擒纵机构定点定位好的零（部件）抓住或用真空吸住，随后移动至另一位置（通常为装配工作位置） 。3. 装配工作机构指用来完成装配工作主动作的机构，如将工件压入、夹合、螺联、卡人、粘合、焊接、铆合、粘合、焊接于上一零部件。4.检测机构用来对上一步装配好的部件或机器上一步工作成果进行检测，如缺零件检测、尺寸检测、缺损检测、功能检测、清料检测。5. 工件的取出机构用来将装配好的合格部件、不合格部件从机器上分类取出的机构。1.1.3 自动装配机的传动结构1) 按被装配工件在机器中的流动时间连贯性来分，有间隙运动式装配机和连续运动式装配机。2）按装配机中工作位置数量来分，有单工位装配机和多工位装配机。3）按装配机中工件的传动轨迹来分，有圆形工作台式装配机和环形工作台安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计1式装配机。1.1.4 自动装配机的控制系统通常采用 PLC 控制，PLC 要接收各种信号的输入，向各执行机构发出指令。机器中配备多种传感器等信号采集器来监视机器中每一执行机构的运行情况，经判断后发出下一步的执行指令。人机界面用来显示机器的运行情况、运行记录，以及用来由操作者向机器发指令。1.1.5 自动装配机的适用性近年来,随着中国经济的发展,更多的企业出现劳资纠纷及一线员工不好管理的问题频频发生,更多的企业都在选择自动化机械装配,如同富士康在近来三年内要增加 100 万台机器人来解决员工问题。当然根据行业的不同,自动装配机的应用也自然不同。自动装配机根据行业的不同可分为以下几种：1 电子电气类 轻触开关装配机,继电器自动装配机,复位健装自动装配机,变压器自动装配机等2 五金类 脚轮自动装配机,轴承自动装配机,玩具自动装配机,齿轮自动装配机,牙箱自动装配机等自动装配机还应用到家电,汽车行业,总而言之,自动装配机将是工厂工业化的一种趋势。1.2. 机械手的发展趋势国外机械手领域发展近几年有如下几个趋势:(1)工业机械手性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降，平均单机价格从 91 年的 10.3 万美元降至 97 年的65 万美元。(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机械手整机;国外已有模块化装配机械手产品问市。(3)工业机械手控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。(4)机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计2传感器外，装配、焊接机械手还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机械手则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。(5)虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机械手操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机械手。(6)当代遥控机械手系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机械手的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机械手走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机械手就是这种系统成功应用的最著名实例。(7)机械手化机械开始兴起。从 94 年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机械手从 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五” 、 “八五”科技攻关，目前己基本掌握了机械手操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机械手关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机械手;其中有 130多台套喷漆机械手在二十余家企业的近 30 条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用，弧焊机械手己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如:可靠性低于国外产品；机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上，我国己安装的国产工业机械手约 200 台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机械手产业，当前我国的机械手生产都是应用户的要求， “一客户，一次重新设计” ，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程.我国的智能机械手和特种机械手在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机械手，6000m 水下无缆机械手的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机械手、双臂协调控制机械手、爬壁机械手、管道机械手等机种:在机械手视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础。但是在多传安全带卷加速敏感器组件自动装配机设计3感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机械手、智能装配机械手、机械手化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。1.3 课题研究的目的及要求自动装配是当前应广泛的一种制造工艺，在生产生活中日益受到重视。本课题针对企业实际零件的制造需求和自动装配技术的应用现状，设计满足企业专门零件加工需要的自动装配机。主要针对专门零件，结合其装配工艺特点，设计满足企业实际工艺要求的专用自动装配机器人，为企业生产提供有效的手段和方法。通过课题研究，使学生掌握机械制造装备设计、分析的方法，并且熟悉使用一种 CAD 软件，着重培养学生综合应用专业知识和自动装配机器人设计技术知识的能力，以及独立解决和分析实际问题的能力。主要任务：1）查阅相关文献资料 15 篇以上，并完成指定的不少于五千印刷符的英文资料翻译，掌握自动装配系统设计的一般方法，学会使用相关手册完成设计任务；2）明确本题目的设计参数，技术条件，根据设计任务完成自动装配系统方案的拟定，绘制全套自动装配夹具和机器人的机械零件图、装配图；3）完成毕业设计说明书。1.4 课题背景装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程，生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多，如果仍旧采用人工装配的方式，该比值还会提高。据有关资料统计分析，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。自动化装配具备如下优点。