中小型日用陶瓷产品包装智能机器人设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)


陶瓷的历史源远流长,从中国远古先民们就掌握了制作陶器的技术,而后,勤劳智慧的中国古代人民发明了陶瓷,陶瓷可以说是中国文明的象征。改革开放以来,陶瓷产业的生产规模和技术水品取得了长足发展,但是目前还存在着如自动化水平低、招工用工难等许多问题,随着中美贸易战的加剧和海外市场更加激烈的竞争,陶瓷产业需要进一步转型升级以面对新的挑战。下面是综合资料和本人企业实习参观所发现的问题。

(1)自动化水平不高

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2. 研究的基本内容与方案


机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,它具备一些与人相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协调能力。特种服务机器人是能代替特种工作服务人员更高效、准确执行各种工作,依靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器。机器人可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

本选题主要研究工业机器人——中小型生活日用陶瓷产品制造企业包装智能机器人总体结构、动力和运动传递设计,多类型机械手结构设计。

研究的基本内容是仓储陶瓷包装运输智能机器人的机械臂结构设计、机器人整体结构设计,其中机械臂的设计包含抓取不同类型瓷器的机械爪设计以及针对包装有封箱和切割胶带、气泡纸的装置设计,这一部分目前市场上有很多成熟的设计和产品可以学习和借鉴。

研究的目标是,提升陶瓷的包装运输生产线自动化成都,工人不再需要手动进行陶瓷的包装运输,只需要人工上料,在输送口提供瓷器、包装盒、包装袋、包装箱,最后在输出口整理打包好的瓷器装车运出。

瓷器包装的流程框图

详见附件



瓷器

包装袋(箱)


详见附件

机器人

包装盒

装袋(盒)







拟采取的技术方案,由于陶瓷的材料性质特殊,硬度和脆性比金属低,陶瓷表面光滑,不易抓取,如果用金属机械手,容易造成破损,所以需要在机械手加上海绵、防滑垫和吸盘等质地柔软的材料,利用摩擦力抓取陶瓷,不仅可以有效抓取,也可以保护产品。动力源是伺服电机,接受指令操作运输装置和机械臂的移动。对于杯子、茶壶之类的瓷器,有凸缘或者把手等适合抓取的补位,决定采用机械爪抓取,对于汤勺、盘子和碗之类瓷器外形规则光滑,因此决定采用吸盘吸附。下面是抓取示意图:

机械臂

3. 研究计划与安排


第1 - 3 周:查阅文献,了解毕业设计意义和内容,拟定日用陶瓷产品包装智能机器人总体技术方案,完成开题报告和相关英文翻译;

第4- 12周:完成方案细化、动态分析、理论计算、结构和控制设计,完成日用陶瓷产品包装智能机器人总装图、多类型机械手部装图及零件图绘制;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 郑姝敏. 德化陶瓷产业发展现状及问题分析[j]. 泉州: 市场论坛,2015第四期,31-33.

[2] 高文杰,李小霞. 卫生陶瓷施釉机器人动力学分析[j].机床与液压,2018.5,第46卷

[3] 刁世普, 陶瓷素坯磨抛机器人的三维加工目标检测与运动规划研究[d],博士学位论文,广东工业大学,2018.12

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