箱式工件轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn) √ 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(nèi) √ 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(zhuǎn)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(zhuǎn)移問題為研究對象,設計一款包裝箱自動碼垛運送轉(zhuǎn)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(diào)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(diào)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(chǎn)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(chǎn)實踐，設計內(nèi)容具有較強的專業(yè)性，傳動結(jié)構(gòu)典型，涉及較多機械設計理論，綜合性較強。在調(diào)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(zhuǎn)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(jīng)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(zhuǎn)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(jīng)濟性，產(chǎn)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(chǎn)過程中，設計生產(chǎn)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(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jīng)濟因素，為客戶和生產(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(zhuǎn)移機械手對港口運輸?shù)挠绊懖⒔o與論述，理解箱式工件轉(zhuǎn)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(jié)合箱式工件轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)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(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)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(chǎn)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(nèi)打“√”即可； 3.表中真實題目是指在學校、生產(chǎn)、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(nèi)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(jié)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(chǎn)品或非標自動化設備中的機械精度、機械傳動、結(jié)構(gòu)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(jié)合特定的工程需求分析，對機械傳動、機械結(jié)構(gòu)、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(gòu)建畢業(yè)設計的路線和方案。 結(jié)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(jīng)濟因素，構(gòu)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(jié)構(gòu)的初步設計、機械結(jié)構(gòu)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(nèi)容 目標5：能夠利用各類軟件進行運動仿真，結(jié)構(gòu)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(jié)果并認識到其運算結(jié)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(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)設計制造過程對生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品在使用過程中能源消耗、環(huán)境影響 目標8：具有能夠結(jié)合設計項目，預期環(huán)境政策和可持續(xù)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)政策因素對畢業(yè)設計中方案、路線及產(chǎn)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(chǎn)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?qū)⒐こ坦芾碓怼⒓夹g經(jīng)濟決策方法應用于機械工程領域的設計、制造和生產(chǎn)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(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)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(chǎn)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