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机械手设计论文

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机械手设计论文范文第1篇

论文关键词:压力容器,生产制作工艺,浮动装置,夹紧机械手,预紧装置

 

随着改革开放的深入和国家“十一五”计划的实施,压力容器向大型化发展的速度越来越快。化工、化肥设备中高压多层包扎设备从60年代的DN500、DN600等系列发展到DN1200~DN2000等系列,产品重量和直径都翻了几倍。目前,国内企业使用的捆扎式包扎工艺制作压容器制造中,深厚环焊缝焊接困难、检测困难,需经多次热处理,制造周期长、成本高等缺点已不能满足设备大型化发展的需要。“卡钳式多层包扎容器工艺装备设计”正是为适应制作大型化高压设备而设计的。整体多层包扎式高压容器工艺是继多层包扎、多层绕板、多层热套、多层绕带和多层螺旋绕板后的一种新型多层容器的结构工艺,是适合我国国情的一种新型多层高压容器结构。HG3129-1998《整体多层夹紧式高压容器》制造工艺特点是:各层层板的纵环焊缝相互错开,避免了大厚度的焊接、探伤和热处理;材料利用率高,选材面广;机械化程度高,层板夹紧装置操作灵活,夹紧力可控;④制造周期短,成本低。它综合了现有多层容器的优点,具有结构设计合理、制造工艺先进、成本低以及安全可靠等特点。该包扎式工艺可广泛适用于化工、化肥、能源及冶金的高压容器领域。它在制造技术以及安全和经济效益的提高上都具有十分明显的优势。

一、工艺组成组成:

本设备由单臂架、夹紧机械手、浮动装置、三组预拉紧装置、行走机构、顶升装置、YZ-326液压系统、电器控制、操作台及轨道等组成,其工作原理见下图。

二、设备用途特点:

1、单臂架采用单臂钢架结构,是其它组成部分支承和连接不可缺少的结构,可不受机架刚度和产品重量的影响,同时产品吊装不受机架自身影响。本设备可夹紧φ800~φ2400mm的多层高压容器,层板厚度为δ6~16mm,层板宽度为600~2400mm。通过行走机构在轨道上的运动,容器包扎长度可不受限制,夹紧后的质量完全能达到HG3129-1998的行业标准。

2、夹紧机械手的动作采用液压控制和电器控制,其油缸可以同步往返也可单独往返移动,缸径为φ140,行程为250mm,最高工作压力达到15Mpa。且增设了远程和近程电控装置。

3、预紧装置的上、下拉紧采用液压控制和电器控制,其油缸上、下可以同步往返也可单独往返移动,单个行程700mm,油缸最高工作压力为15Mpa,缸径φ63中国学术期刊网。采用竖向液压预紧用多种长度的钢丝绳来满足不同直径规格产品的包扎,运行动作快且预紧力大,工作效率高;

4、夹紧机械通过浮动装置来满足机械手在夹紧过程中所产生的位移高度,同时方便机械手手指更好的对位于层板工艺孔;在夹紧机械手设置电器控制,机械手的上、下移动(微调)操作方便;能确保机械手升降灵活,快速,并增设有一道安全保障措施。

5、顶升装置有利于层板轻松套入整体内筒;在相关结构上增加远程控制压力容器,从而减轻劳动强度和提高工作效率。

7、液压站设计在单臂架下部,油压调节和维修更为方便。

四、安全性及其环保:

1、 设备起吊安全性较好。该包扎机的整体结构为单臂架,自身结构稳定性较好;设备在吊装时不会影响单臂架。

2、 浮动装置上的配重采用钢丝绳连接,为防止钢丝绳在使用中产生疲劳断裂,特增设2根钢丝绳以保证其安全性。

3、此设备运行采用液压控制,整个过程安全可靠,无噪音。

4、设备的使用和维护方便。

综上所述,本装置属是一种新型多层高压包扎工艺装置。它是资源节约型装备(如:层板下精料、筒节不再车两端面焊接坡口、深槽焊等),从而提高了产品的安全性和经济性;也是环境友好型(如:人性化操作,减轻劳动强度,操作方便且安全可靠),从而提高了生产率。整体包扎式高压容器的研制、实验操作过程分析:各部分机构运行正常;操作简单、方便;包扎层板层间间隙≤0.3mm、松动面积符合HG3129-1998标准要求;包扎效率较高。这种新型容器通过拉紧层板并产生微量伸长产生一定预应力消除层间间隙,利用层间摩擦力的特性,能保证容器安全使用。利用液压机械手制作,操作灵活、方便,自动化程度高,生产周期短,制造成本低。包扎筒体纵、环缝相互错开,无深环焊缝,同时减少了焊接,探伤、返片时间。筒体选材范围增大(壁厚6~16mm,板宽600~2400mm),从而减少了包扎层数,好降低了材料单价。对大型容器可现场组焊制作,避免了运输困难,因此,设备选用整体多层夹紧式容器结构有非常明显的优越性,它为我国大型高压容器国产化开辟了一条新途径;同时它具有很好的经济和社会效益,值得大力推广。

参考文献:

1、HG3129-1998 整体多层夹紧式高压容器

2、朱孝钦,吴京生,陈国理;整体多层夹紧式高压容器研制及应用[J];石油化工设备;1999年04期

3、吴京生,朱孝钦;多层式高压容器的特性和研究进展[J];化工装备技术;1988年05期

机械手设计论文范文第2篇

论文关键词:PLC;项目法;教学设计;组织实施;考核评价

可编程控制器(PLC)是自动控制技术、微计算机技术和通信技术相结合的通用工业控制装置,目前已被广泛地应用于机电一体化、工业自动化控制等各个领域,被誉为现代化工业生产自动化的三大支柱(PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造)之一。基于PLC广阔的发展空间,PLC课程已成为高职院校的机电、电气类等专业的核心课程。

PLC课程实践性、应用性较强,强调理论知识和技能训练并重。传统的教学方式是依照教材,按基本工作原理、基本指令、基本应用、基本操作的顺序进行理论讲授和实验训练。一方面由于高职生整体学习能力较弱,另一方面由于指令多而抽象,大多学生在学习过程中学了后面的就忘了前面的,对各指令的功能混淆不清,不能正确地理解与应用,学生学习的主动性和积极性差。为了改变这一状况,采用“项目导向,任务驱动”的项目式教学,通过师生共同完成学习项目和学习任务,有效地提高了学生的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高了教学效果与教学质量。

一、PLC课程项目教学法的整体设计

(一)确定设计思路

课程整体设计充分体现项目导向,任务驱动的思想,依据企业需求和岗位技能需求,遵循学生认知规律,将课程的教学活动分解设计成若干由简单到复杂的项目和任务,以项目为单位组织教学,以典型任务为载体,引出相关专业理论知识,使学生在实践操作过程中加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力。

(二)明确教学目标

确定PLC课程知识目标与能力目标,这是PLC教学的出发点,也是PLC教学的归宿。具备PLC控制系统维护能力以及PLC程序设计能力是PLC岗位对PLC技术人员的核心能力要求。依据这一要求,高职PLC课程的知识目标是:使学生掌握可编程控制器技术的基本组成、工作原理及PLC编程软件的使用,掌握PLC基本指令、应用指令及编程规则,掌握PLC基于梯形图的常用的设计方法,掌握PLC应用系统的设计、安装、调试和维护,并具备PLC的通信与网络的基本知识。能力目标是:培养学生具备PLC安装能力、硬件接线能力、常用指令的分析应用能力、PLC程序设计与调试能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。进而实现培养学生学习的能力、分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。

(三)设计教学项目与任务

PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计,它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求,具有针对性,又要保持PLC知识的系统性与完整性。因此,可以将PLC课程按项目教学模式分为五个学习项目,即PLC基础、基本指令及应用、常用应用指令及应用、PLC控制系统的设计、PLC的通信与网络。然后详细分解每个学习项目所包含的知识点和能力点,形成具体的学习任务。例如在项目四“PLC控制系统的设计”中,按逻辑设计法、时序图设计法、经验设计法、继电器控制电路图转换设计法、顺序控制设计法分别设计一个学习任务。任务有时也被称为子项目。任务的选取要注意三点:一是尽量采用学生易懂的三相电动机控制及易演示的彩灯(交通灯)控制和机械手控制;二是尽量按由简到繁、循序渐进的方式安排任务顺序,并注意控制PLC课程的整体难度;三是各任务针对性要强,要能充分体现相应知识点的学习和相关能力的培养。

二、项目教学的组织与实施

科学地组织项目教学是实现教学目标的有效途径。坚持项目导向,任务驱动的教学思路,按照“任务目标-任务分析-关联知识-任务实施-扩展知识-能力测试-效果评估”的顺序组织教学,实现完整的“教、学、做”一体化。以项目四中的任务“搬运机械手控制设计”为例,教学活动组织过程可以分成三个阶段:

(一)准备阶段

在一项新的学习任务启动之初,首先要明确任务的目标,它决定着本次任务的教学方向,指引着师生教与学活动的开展。第二步是确定任务载体,任务载体应是实现任务目标最直接、最有效的途径。在“搬运机械手控制”学习任务中,任务目标是掌握顺序控制设计法,考虑到在搬运机械手手动、单步自动、单周期自动、连续自动多种工作方式中,连续自动控制最能突出顺序控制设计的特点,所以选择搬运机械手连续自动控制作为任务的载体。第三步任务分析,针对机械手连续自动控制,细致地分析机械手的工作方式、机械手每个工作步的控制要求及应禁止的误操作,绘制出机械手自动工作流程图。工作流程图是顺序功能图的基础,因此是这一步教学活动的重点内容。第四步是关联知识即顺序功能图知识的学习,这是学生运用顺序控制设计法实现机械手自动控制的理论基础,学习的内容包括顺序功能图的组成、结构类型、顺序功能图与梯形图的对应关系、根据顺序功能图画梯形图的方法等。

在准备阶段,为保证知识的完整性,同时兼顾时间限制,任务讯息(任务目标、任务载体、任务分析)与相关知识主要由教师讲授,教师是这一阶段的活动主体,时间安排为2个课时。需要说明的是,如果将机械手每个工作步骤、自动流程图、顺序功能图制作成动画,用多媒体进行演示,将增加授课的趣味性、直观性,提高教学效果。

(二)实施阶段

在任务实施阶段,学生是活动的主体。首先学生按2-4人一组,根据机械手控制要求确定输入输出元件,进行I/O点分配,设计外部接线,绘制机械手自动控制顺序功能图,初步设计PLC控制程序,这些活动由学生课外完成。教师负责布置任务,提供咨询。第二步学生汇报,教师检查评价。教学活动主要以师生共同讨论的方式展开,着重对比置位复位指令、位移位指令、步进指令三种编程方案。步进指令在项目三“常用应用指令及应用”中有过初步的学习,大多学生可能并不熟悉,但不排除有好学的学生会应用它来编程。采用置位复位指令和步进指令编程的程序会较长,但逻辑关系清楚,而运用位移位指令编程的程序则显得紧凑而简捷,而且位移位指令在这里的妙用对学生更具吸引力。学生设计的每一种方案都应该得到教师的鼓励,即使不完整或有明显的错误。师生讨论的主要目的在于确定方案、完善程序,时间安排为2个课时。第三步是程序输入与调试。学生分组上机操作,教师进行指点和检查。时间安排也为2个课时。对于提前完成的小组,可以安排他们先进入下一个环节,即机械手手动控制、单步自动、单周期自动控制设计。上机操作完成后,学生在课外完成程序设计与调试报告。第四步扩展知识的学习。在熟悉掌握机械手连续自动控制设计后,机械手手动控制、单步自动、单周期自动控制设计在教师指导下,也可以较快地被学生掌握,时间安排为1个课时。至此用顺序控制设计法实现的完整的搬运机械手控制的学习基本完成,总计7个课时。对于学习能力较强的学生,教师还可以指导其将中断指令应用于机械手控制中。

在任务实施阶段,教师主要是营造学习氛围,创设学习情境,提供帮助与咨询,引导教学过程顺利进行。

(三)评价阶段

在这个阶段里,需要做个能力测试检查评估任务目标完成情况。教师可以布置用顺序功能图实现某些简易的顺序控制的作业由学生分组完成,根据学生作业评定成绩。这一阶段的师生活动均安排在课外。

由上所述,每个任务教学过程划分为任务的准备、实施与评价三个阶段,每个阶段又细分为子阶段,每个子阶段所要进行的具体的教学活动不同,师生在各个阶段所处的地位与作用也有所不同。

在PLC课程项目教学组织与实施过程中,教师还要注意三点:一是要选择既能体现项目教学理念,又适合学校实验实训条件的教材,必要时可以自编教材;二是要充分利用现场教学、多媒体技术等方式生动直观地进行讲授和指导,使枯燥、抽象的PLC硬件系统学习形象化,使复杂、难以理解的PLC控制任务趣味化,有效地激发学生学习的兴趣。三是项目教学中,学生不再是被动的接受者,不确定的因素会有所增加,如教学进度的减慢、学生掌握程度不一、专业知识涉及面扩大等,教师只有不断提高教学能力和业务水平,才能较好地运用项目教学法。

三、项目教学的考核与评价

PLC课程项目教学的考核与评价是检验教学目标是否实现,判定教学效果是否达到预期的重要环节。在PLC课程结束时进行综合项目考核,依据PLC项目实现的功能是否完整、设计方案是否最优、I/O接线是否正确、联机调试是否按时完成、技术报告是否规范等五项指标,考核评定学生实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。但综合项目的考核成绩并不是学生学习PLC课程的最终成绩,它在总成绩里所占的比例是40%,另有60%是平时成绩。PLC项目教学的评价坚持以下几个原则:

(一)过程评价与结果评价相结合的原则。评价的活动渗透在教学的整个过程之中,课堂表现、活动小组中的表现、操作技能水平、各项任务完成程度等都是教师平时采分的内容。

(二)小组评价与个人评价相结合的原则。教师对小组的整体评价在于鼓励团队协作能力的培养,教师对小组成员个人的评价在于督促个人学习自觉性的培养。

(三)职业能力评价与职业基本素质评价相结合的原则。从学生所获得的分析解决问题能力、学习能力、创新能力等职业能力,以及所培养的劳动纪律、安全操作等职业基本素质两大方面进行全面、科学的评价。

机械手设计论文范文第3篇

关键词 UG;ADAMS;焊接机器人;建模;联合仿真

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)031-060-02

随着人类社会进步的加快,科学技术水平的不断提高,人们对产品的要求也越来越高。这就需要提高产品质量,同时缩短开发周期。此时以仿真技术和系统建模为核心的虚拟样机技术得到了的广泛应用,在真实的产品没有真正生产出以前就对它进行仿真模拟,这样的话防止各种设计缺陷的存在。其中一款具有代表性的软件系统:机械系统动态仿真软件ADAMS,这一款软件包括了高效的求解器、可视界面、各种简便的建造模型的工具和具有强大功能的后处理模块等,利用ADAMS软件来对机械系统的结构进行分析,在物理样机设计之前就可以对数控玻璃磨边机产品的各种性能进行测评,不仅能够降低开发费用,而且能够减少开发周期,很大的提高了机械系统仿真的效率。ADAMS在机械系统运动学、动力学和静力学仿真方面的功能十分的强大,但是当ADAMS软件建立一些比较复杂机械系统的时候,就会比较困难。这方面常见的就是使用UG软件和ADAMS软件结合来开发复杂的机械系统的虚拟样机。

1 UG软件和ADAMS软件的介绍

UG(Unigraphics NX)是一个产品工程的解决方案,它是由Siemens PLM Software公司出品的一款软件,它为用户的加工过程及产品设计提供了数字化模型和检验的手段。UG Unigraphics NX根据用户的工艺设计和虚拟产品设计的要求,提供了解决方案,这种解决方案是经过实践验证的。UG具有三个设计层次,即子系统设计、组件设计和结构设计。所有的信息被分布于各子系统之间。

本论文使用的运动仿真软件是由美国MDI公司进行开发设计的ADAMS软件,这款软件是现在最具权威性的机械系统运动学与动力学仿真的软件。它的求解器是使用的拉格郎日方程来进行建立系统运动学和动力学方程,对虚拟的机械系统进行运动学和动力学的分析,并且在分析之后输出加速度、反作用力、速度和位移的曲线,整个运动的过程是通过在计算机上建立虚拟样机来模拟复杂的机械系统的。其中ADAMS软件的核心模块包括ADAMS/View和ADAMS/Solver。

2 ADAMS和UG的运动联合仿真

在利用ADAMS和UG进行运动联合仿真设计的时候,通常我们现在先在UG软件当中建立三维模型,建立模型的过程:首先通过二维图纸在UG软件中建立三维零件模型,然后在将零件进行装配同时进行干涉检查,最后将建立的三维装配图形导入到 ADAMS软件当中,在ADAMS软件中首先对三维装配图形的仿真参数进行设定,这样就产生了参数化的机构模型,最后进行运动学和动力学的仿真。下图1所示的就是一般情况下的联合仿真设计流程。

3 焊接机器人联合仿真分析

3.1 UG三维建模

焊接机器人主要有底座、躯干、肩、手臂、手腕、机械手6部分组成。在UG中建立焊接机器人的各零部件,装配后得到焊接机器人实体模型,见图2所示。

3.2 三维模型导入ADAMS

在UG中,选择“文件”“导出”Parasolid,然后打开ADAMS,选择FileImport,弹出文件导入对话框,在File Type下拉框中选Parasolid类型,然后在File To Read选择栏中点右键选择Browse,最后选择读入UG输出的文件。三维图导入到ADAMS中如图3所示。

3.3 ADAMS运动仿真

导入模型之后,首先要给焊接机器人添加约束副,给底座与大地之间添加固定副,分别在底座与躯干、躯干和肩、肩和手臂、手臂和手腕、手腕和机械手之间添加旋转副。然后给所有旋转副添加旋转驱动,肩和手臂之间旋转副的驱动参数为15d*sin(180d*time-90d)+15d,手臂和手腕之间旋转副的驱动参数为-15d*sin(180d*time-90d)-15d,底座和躯干之间旋转副的驱动参数为180d*time,其它旋转副的驱动参数为0d*time。至此,已完成整个样机约束的添加如图4所示。

停止仿真运动,右键点击机械手,在下拉菜单中选择measure,出现对话框,在characteristic中选择选项,输出机械手在X,Y轴方向的位移、速度、加速度曲线。如图5-图10所示。

从上面图中可以看出,机械手的运行曲线平滑且有规律,说明该机构的整个运动过程平稳无冲击震荡现象,通过观察机构仿真运动并结合曲线,可以证实该机构的运行曲线与实际情况相符。

4 结束语

ADAMS软件和UG软件作为动力学仿真分析领域和三维建模领域的优势产品,二者的联合仿真广泛应用于产品开发、工程校验、机械设计等过程中。本文通过UG和ADAMS之间的无缝接口程序,将在UG中创建的焊接机器人三维模型成功导入到ADAMS中,并通过在ADAMS中进行运动学仿真分析,根据仿真分析的结果,验证了将UG与ADAMS软件相结合的建模设计和运动学仿真方法的可行性,不仅提高了数据转换的可靠性,还大大提高了仿真效率,是虚拟样机技术研究中的崭新应用,促进了虚拟仿真的发展,对于教学和实践具有广泛的意义。

参考文献

[1]张磊.UG NX6.0后处理技术培训教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.

机械手设计论文范文第4篇

【论文摘要】中职学校培养的目的是输送生产第一线的技术工人,而中职生职业能力的高低决定其就业之路,因此,培养中职生的职业能力是职业教育可持续发展的必由之路。文章以机电一体化设备的组装与调试课程的实训教学实践为例,探讨在实训教学中培养、提升和强化学生职业能力的方法和具体措施。

1职业能力的基本内涵

职业能力是指从事具体职业活动时所需具有的能力,它包含专业能力、方法能力和社会能力。专业能力是指专业知识、专业技能和专项能力等与职业相关的基础能力,是职业活动得以进行的基本条件。方法能力包含了独立思考、分析判断与决策、获取与利用信息、创新和独立制订计划的能力等。社会能力则包含了组织协调、人际沟通、语言与书面表达能力,以及社会责任感和职业意识等。

2培养中职学生职业能力的目的

2.1利于学生学会从业

中职学校培养的是生产第一线的技术工人,所以要求中职生必须掌握某一特定职业所需要的实际能力,学会从业和做事。近年来,中职毕业生中相当一部分职业能力低,不能胜任从事的工作。为此,在实际教学中,教师应根据职业知识和技能的要求,注重对学生实际操作技能的训练,教会他们从业的能力和做事的本领,使学生毕业后能尽快地适应岗位工作的要求。

2.2利于学生学会生存

随着社会经济的快速发展,职业岗位呈现出新型性、替代性和不稳定性,这就要求从业者必须以稳定的心理素质来应对职业的变化与更替。在教学过程中,教师要重视学生综合素质的培养,鼓励学生走向社会、面对现实、完善自我,以及锻炼自己承受各种心理压力的能力,使学生具备在将来的职业生涯中正确处理各种关系,化解各种矛盾,提高适应及承担风险的能力。

2.3利于学生学会创新

当今时代是竞争激烈、人才辈出的时代,不断创新是其鲜明的特征。从业者只有不断创新,才会有更大的发展。所以在教学过程中,教师要重视对学生创新思维能力的培养,引导他们乐于学习、积极思考,使他们在将来的职业生涯中,具备勇于创新、勇于创造的能力。

3在实训教学中培养、提升和强化中职生的职业能力

众所周知,专业课具有较强的应用性和实践型,而实训教学是专业课程教学的重要环节。如何在实训教学中培养、提升和强化中职生的职业能力?笔者试图通过在机电一体化设备组装与调试课程实训教学中构建实践环节的3个平台来解答这一问题。

3.1搭建实训实习平台,培养学生的职业能力

由于学校扩招,入学门槛降低,中职生的基础普遍较差,但他们也有自己的特点:头脑灵活,好奇心强,有较强的动手操作能力。因此,教师应根据学生的特点,搭建实训实习平台,让学生在这一平台中得到充分的技能训练,使他们在就业时具有更强的适应性和竞争力。机电一体化设备组装与调试课程是广西理工职业技术学校这2年为了适应经济发展和企业人才需求的需要,以及进一步培养机电类学生掌握机电一体化设备的组装与调试的职业能力、培养参加全区和全国技能大赛的选手而开设的,教学内容融合了光电控制、气动控制、plc控制、变频器控制等技术的一门重要的专业课程。通过学习该课程,学生对所学的专业知识有了全面的认识和巩固,专业技能得到综合的训练及实践运用。

3.1.1学生专业能力的培养

机电一体化设备组装与调试课程要求学生能识读机械图纸和掌握机械安装工具及测量工具的正确使用方法,能绘制电气原理图并按图接线,能读懂气路图并连接气路,能根据要求设置变频器参数,按控制要求编制plc程序并调试。而学生这些专业能力的培养最终需通过实践环节的技能训练来实现。机电一体化设备组装与调试课程是应用技能竞赛设备——亚龙yl一235a型光机电一体化实训装置来进行实训教学的。该装置配置了生产实际中典型的皮带输送机、机械手、圆盘和分拣装置,承载了真实的生产性功能。它把机电类专业职业岗位的工作内容和现代企业需要的技术都融入装置中,职业性特点十分明显。因此,在这门课程的实训教学中,教师应按专业能力形成的规律采取“以项目为载体,任务引领,工作过程导向”的教学理念来进行教学,按照由简单到复杂,由单一到综合,由一般功能到特殊功能的循序渐进的原则,分3个阶段来组织实训项目和规划工作任务。

基础实训阶段:首先带学生到实训室观看实训装置,让学生感性认识实训装置的整体结构和元器件的组成。然后进行单一部件的拆装实训项目,包括圆盘、皮带输送机的安装与调整,机械手、分拣装置的安装与调试等工作实训,使学生了解和掌握实际生产中典型部件的基本结构、工作原理和安装调试方法。接着进行单一部件的plc编程实训,按照任务书中的控制要求,学生利用实训装置配置的plc进行编程,分别实现对圆盘供料、机械手搬运工件、皮带输送机送料、分拣装置分拣工件的单一部件的控制,使学生进一步掌握plc编程的方法、技巧和应用技术。

强化实训阶段:这一阶段是把2—3个单一部件进行组合,实现简单的组合控制功能。如:圆盘+机械手,人工落料+皮带输送机+分拣,圆盘+机械手+皮带输送机,机械手+皮带输送机+分拣等。

综合实训阶段:这一阶段则是把整个机电一体化装置所有部件进行组装和调试,并实现对整个设备的多种功能、多种工作方式的控制。

通过上述3个阶段的实训,学生从易到难,逐步了解和掌握机电一体化设备组装与调试技术,专业技能得到了充分训练,培养了学生的专业能力。

3.1.2学生方法能力的培养

在实训教学的过程中,让2~3个学生组成任务小组,在拿到教师发给的任务书后,以小组为单位,讨论和分析工作任务,搜索相关知识和信息,制订好完成任务的计划。在任务完成的过程中,小组成员分工合作,相互协调,及时地发现问题和解决问题。任务完成后,学生对自己完成工作的情况进行评定,对自己所负责的工作效果等方面进行分析和总结。在整个任务教学过程中,以学生为主体,教师为主导,教师起组织者、指导者的作用,引导学生学会思考,掌握发现、分析和解决问题的能力;利用任务这一主线,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,使学生的方法能力得到培养。

3.1.3学生社会能力的培养

任务小组的成员轮流担任小组长,负责组织小组成员分析讨论工作任务,并将制订好的工作计划用电子版的形式上交给指导教师,指导教师认真审核并提出修改意见。小组长根据指导教师审核后的工作计划,给小组成员布置任务。在任务的完成过程中,小组长负责沟通、协调和指挥小组成员进行工作。任务完成后,小组长组织小组成员对整个完成任务的过程进行分析,汇总后在全班同学面前进行总结。这样,每位学生在组织协调、人际沟通、语言与书面表达、社会责任感和职业意识等方面都得到了锻炼,培养了一定的社会能力。

3.2搭建技能比赛平台。提升学生的职业能力

“普通教育有高考,职业教育有大赛”的教育制度的设计和创新,使职业教育发展出现了令人鼓舞的局面。为了进一步推进职业教育的改革和发展,教育部提出定期举办职业院校技能大赛的要求。每年3月份,广西中职学校的技能大赛开幕,选拔出优秀选手代表广西于6月份参加全国的技能大赛。为了迎接广西中职学校的技能大赛,选拔出代表学校参赛的选手,广西理工职业技术学校于每年的1l一12月份,从班级到系部,利用校内自动化实训室举办各层次的机电一体化设备的组装与调试项目的技能比赛。通过宣传动员、培训辅导、初赛决赛、评分点评、表彰奖励等方式,让学生以较高的热情积极参与技能比赛。学生以2个同学组成团队参赛,由机电一体化设备组装与调试课程的任课教师负责指导参赛学生根据该项目的比赛规则,精心设计比赛内容、认真准备和参与比赛,并将学生的比赛成绩作为该课程的实训考核成绩计入期评成绩。通过多层次的比赛,进一步提高了学生的专业技能,增强了学生的安全意识、竞争意识和团结协作精神,锻炼了学生计划组织、交流沟通及分析和解决问题的能力,学生的职业能力得到了提升。

3.3搭建“校企合作”平台,强化学生的职业能力

“校企合作、工学结合”是我国职业教育改革与发展的方向。国务院关于大力发展职业教育的决定指出,要大力推行“校企合作、工学结合”的培养模式。实训教学不应局限于校内实训室,应“走出去,请进来”。广西理工职业技术学校这2年与富士康科技集团公司、海信电器集团公司等多家企业签订了校企合作的协议,企业派出技术人员到广西理工职业技术学校指导教师,培训学生,举办各种讲座,让学生了解企业的发展状况,了解企业的新产品、新设备、新工艺和新技术。广西理工职业技术学校也安排学生到企业去顶岗实习,让学生按照企业实际的生产要求参加工作实践,了解企业机电设备,获取实际工作经验。在实习期间,学生参与实际工作,培养了他们爱岗敬业、吃苦耐劳的精神,增强了对岗位、职业的感情,较早地接受企业文化的熏陶。同时,把理论和实践融为一体,学生的动手能力、独立完成工作的能力和应变能力等这些职业岗位能力得到了强化。

3.4实训教学改革成效

在机电一体化设备组装与调试课程实训教学中,通过搭建“实训实习、技能比赛、校企合作”3个平台,使学生的职业能力得到了培养、提升和强化,让实训教学取得了一定的成效。如:这2年,广西理工职业技术学校机电类学生得到了许多企业的青睐,就业率大幅提高;2010年广西理工职业技术学校派队参加广西的机电一体化设备组装与调试项目的比赛,获得了1个一等奖和1个二等奖的好成绩。

机械手设计论文范文第5篇

【关键词】房建工程施工成本管理

成本管理是指企业生产经营过程中各项成本核算、成本分析、成本决策和成本控制等一系列科学管理行为的总称。成本管理一般包括成本预测、成本决策、成本计划、成本核算、成本控制、成本分析、成本考核等职能。

市场经济,效益为先, 房屋建筑工程施工企业在全力保障工程质量的前提下,能否做好工程成本的管理,便成为企业效益好坏与否的决定因素。特别在建筑工程微利和竞争异常激烈的情况下,要想赢得生存和发展,必须重视成本管理,否则难以生存。

房屋建筑工程施工成本管理是一个复杂的系统工程,要在统一的成本管理责任体系下, 以成本计划、成本控制、成本分析为手段,以加强材料、人员、机械管理为重点,适时进行成本管理,达到缩短工期、保证质量、降低消耗、减少费用、提高效益之目的。随着建筑行业竞争的日趋激烈,成本管理只能加强不能削弱,从而提升企业整体竞争力。

一、影响房建工程施工成本管理的因素

1、宏观经济与政策因素。如施工材料价格上涨、相关税率上调等。

2、资金是项目施工管理系统的关键部分,工程施工既是一种生产活动,又是一种经济活动。工程施工要投入“人、材、机”及资金,投入太多会造成浪费,投入不足又会影响施工进度与工程质量。

3、项目的项目经理应具备较高的政治素质、较全面的施工技术知识和较强的组织领导工作能力,并能充分调动项目参与人员的工作积极性和责任感。如质量问题返工、任务小组冲突造成窝工等都是实施管理时容易影响成本的因素。

4、设计是施工得以进行的前提,设计的深度除了应达到规范的要求,还应达到工程实际施工的要求。具体的影响因素如设计要求难以达到,设计错误等。

5、技术系统是影响施工成本管理的核心因素,确定科学、合理的施工方案是技术系统的重要内容。如任务衔接出现问题、难以满足施工工艺要求、缺少必要的施工设备等因素都会对施工成本造成影响。

6、其他因素。如第三方原因,突发特大暴雨,意外事故等。

二、房建工程施工成本管理方法建议

1、施工机械费约占施工总成本的15%左右,应加强施工机械的使用和管理。一是确定机械手的岗位职责, 每天记录所内机械及外租机械使用情况。机械手不应该只是单纯的维修、 保养机械,也应该确实的溶入到工地中,了解工程进度。二是合理安排机械设备的使用避免不必要的窝工与浪费。每天晚上工长和技术人员必须安排好该工区第二天机械设备详细使用计划,交由设备管理部门。由设备管理部门协同项目经理、总工根据工作的轻重缓急作统筹协调安排。并在当天晚上通知机械手:“什么时间,到什么地方,干什么,由谁来安排”。在施工过程中,某一工序接近完工时工长或技术人员必须及时通知设备管理部门安排另一工作并做好当班签字与记录以备核查。

2、把住材料采购关。工程开工前,项目经理、总工、工程部长、工长必须反复认真的对工程设计图纸进行熟悉和分析,根据工程测定材料实际数量,提出材料采购计划,采购计划应做到准确无误。在材料采购前,实验部门做好抽检工作,确保各种材料符合施工要求;材料采购部门应建立询价小组,小组对市场价格进行调查。材料采购人员所采购材料的价格不得突破询价小组的价格。可以定期召开例会,在例会上由询价小组汇报材料的询价情况,对于钢材、木材、砂石料分别汇报不同厂家的价格和质量,列举出选材使用理由,同时公开厂家的联系方式,以增大监督力度,提高透明度,保证做到“货比三家”优质低价购料。

3、落实责任,实行材料包干使用。在现场根据施工工段或工区划分成立包干小组,由工长、 技术人员材料员等相关人员进行包干与经济责任制挂钩。另外要切实发挥好技术人员的作用,一方面什么部位用多少料,用什么样的料,有多少节余的潜力,他们最清楚。另一方面成本控制离不开施工技术,技术必须与成本、经济效益相结合否则它就没有生命力。

4、以工程量取料,不能突破限额。各分项工程都要控制住材料的使用。物资消耗, 特别是钢材、木材、砂石料严格按定额供应,实行限额领料。在材料领取、入库出库、投料、用料、 补料、退料和废料回收等环节上尤其引起重视,严格管理。对于材料操作消耗特别大的工序, 要重点控制。具体施工过程中可以按照不同的施工工序,将整个施工过程划分为几个阶段, 在工序开始前由工长、技术人员、材料员核定、分配主要材料使用数量,工序施工过程中如发现材料数量不够,由材料员报请项目部领料,并说明材料使用数量不够的原因。每一阶段工程完工后,由材料员、技术员(此种至少有两个人签认)清点、汇报材料使用和剩余情况, 材料消耗或超耗分析原因并与经济责任制挂钩予以奖惩。

5、搞好配合,节约用料。如钢筋制作:由技术人员以单线图、排版图的形式做好“钢筋下料单”并注明用什么型号的钢筋。然后协同钢筋班长及有关人员根据现场实际情况选料制作。 最后钢筋班长和技术人员要对对边角料进行记录并交由有关人员整理归放,做好标记。另外在钢筋制作过程中,钢筋班长必须清楚不同型号的钢筋每一个焊缝需要多少焊条,要用多少领取多少,每个部位用多少做到心中有数,并做好记录,作为以后评估奖罚的依据。再如浇筑混凝土:在施工前由技术人员做好交底交由拌合站。在浇筑过程中,拌合站工作人员确保混凝土不外流,后台施工人员要保证混凝土不流失。最后施工人员要及时通知技术人员还剩多高,由技术人员算出具体还要多少方,以尽快通知拌合站,避免造成不必要的浪费。

6、施工技术管理人员要做好用料交底,防止班组下料时长料短用、整料零用、优料“劣”用,做到物尽其用,杜绝浪费,减少边角料,把材料消耗降到最低限度。一是对边角料及时回收。二是对特殊材料实行以旧换新(安全帽、手套等等)。三是对材料报废须及时提交报废原因。正常报废由项目部承担,否则由使用人自行承担。四是对“假退料”认真处理。所谓“假退料”是月末施工项目对已领未用而下月仍继续要用的材料不退库,但同时编制本月的退料单和下月的领料单。这样可以减少退、领料的搬运,便于正式反映当月实际耗料的常用方法。尤其对项目施工中只完成制作尚未安装的材料耗用,通过办理“假退料”手续,适当折扣部分材料成本,达到收支相对平衡。

7、科学计划,“量体裁衣”。在施工开始前,技术、计划人员不仅要排施工进度计划,也应该据施工进度计划排出每道工序用工计划,根据用工计划算人工费。在开工前与用工负责人商议此份用工计划,做到用工负责人心中有数。

8、责任到人,工序承包。在保证施工质量、施工进度的前提下,针对不同的施工工序定工期、定质量、定人工量,由用工负责人分段承包施工。这样在一定程度上避免了施工管理中的许多麻烦、工长的工作量,同样达到了降低人工成本的目的。也可在施工开始前与用工负责人签订责任书及承包书等,明确责任。这样也可以达到避免生产时紧时松,窝工、停工等问题,降低人工成本的目的。在条件允许的情况下优先采用“施工工序承包法”。

9、发现问题,及时调整。在工程开工后,要严格控制定员,劳动定额,出勤率,加班加点等问题;及时发现和解决人员安排不合理,派工不恰当,时紧时松,窝工、停工等问题。在工程施工中,每天晚上要做好每个环节的用工计划,第二天早晨由工长派工,使用工人数应与用工计划基本吻合,一天中视具体情况增加或减少工人数量。这样就可以在一定程度上避免工人闲滞情况出现,降低人工成本。

参考文献:

机械手设计论文范文第6篇

自动涂胶机开题报告设计: 一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值

近年来,伴随着生产和技术的发展,机电一体化有了很大的发展,自动涂胶机在我国机械设备的装配与维修中得到了广泛的应用,不仅提高了劳动生产率,同时也节省了能源和材料。

自动涂胶机既能保证涂胶的均匀性又能有效的节省材料,大大提高了工作效率和工作质量,减少了工人的劳动强度。因此针对不同的工作需要,自动涂胶机可以采用框架式机器人或多自由度机器人来实现对结合面进行涂胶,同时,这项技术的应用也意味着每天给国家企业带来巨大的经济效益。采用自动涂胶机可以快速准确、经济、清洁地完成涂胶工艺,提高产品质量,降低生产成本。

二、本课题在国内外的研究现状

目前,国外的自动涂胶机发展较快,无论是精度化、自动化还是质量、经济成本上都达到了领先水平,国外的机器人生产厂商各自推出了涂胶机。反观我国的涂胶机发展尚存一些不足之处。我国机器人发展较晚,国内的台式涂胶机存在一些缺点,比如机台内部散热系统不是很好,时常会出现死机现象,LCD反黑,会出现乱码,机台出现位置偏差(运行一段时间后会出现此状况)与实际工件,静电处理不够理想(有大量的静电产生),三轴运行速度比较缓慢,与厂家实际要求的速度有差,CF卡的程序不够稳定工业计算机时常也会发生被烧掉的情况,机台的负载承受能力比较弱,驱动板接插件地方连接比较松,很容易导致主板与驱动板接触不良(都是塑料接插)。

尽管我国的自动涂胶机起步较晚,但好在,经过了改革开放三十年的惊涛骇浪,历史变迁,自动涂胶机在我国正呈现出良性的发展,也取得了一些可喜的成就。我国的自动涂胶机技术仍将追寻发达国家的脚步,逐渐走向完善,走向成熟。

三、课题研究的内容及拟采取的方法研究

内容:

1.自动涂胶机的总体方案的设计;

2.自动涂胶机的总体机械结构设计;

3.自动涂胶机的传动机构、装夹机构、供胶系统的设计;

4.控制系统的设计。

拟采取方法:

1.调研、收集资料、撰写开题报告;

2.自动涂胶机方案的总体论证及基本参数的确定和计算;

3.传动机构、供胶系统、控制系统的设计及校核;

4.图纸的绘制,撰写说明书。

四、课题研究中的主要难点以及解决的方法

主要难点:

1.传动系统定位不够精准;

2.供胶机构涂胶不够均匀。

解决方法:

1.减小传动干扰引起的误差、减小电机初速度、加大马达力量;

2.改变涂胶量。

五、毕业设计(论文)工作进度计划

20xx年4月7日~20xx年4月15日 调研及收集自动涂胶机的国内外资料相关资料;确定研究内容,撰写开题报告;

20xx年4月16日~20xx年4月25日 确定自动涂胶机总体设计方案,初步进行原动力设计;

20xx年4月26日~20x年5月18日 完成机座、工作台、胶枪支架、X轴移动单元、Y轴移动单元的设计,绘制草图;

20xx年5月19日~20xx年6月1日 继续修改、校核和完善图纸;

2xx年6月2日~20x年6月15日 设计说明书、外文资料译文排版、打印、装订;设计图的计算机输出;整理毕业设计资料,准备答辩。

六、主要参考文献(或资料)

[1] 王会香,孙全颖.自动涂胶机械手的PLC控制[J],哈尔滨理工大学报,2000.7,3-5.

[2] 贾方.半导体放电管全自动涂胶机研制关键技术[M].沈阳:电子专用设备,2002.12.

[3] 吴荣兵, 杜润生.自动涂胶机伺服控制系统的研制[J],机床与液压报,2004.7,4-5.

[4] 时圣勇, 李宏伟. 涂胶机液压系统改造[J],液压与气动报,2002.10,3-6.

[5] 刘民青.简易涂胶机的研制[J],工艺装备报,2004.2,4-5.

[6] 陈世雄,陈杨技. 涂胶机的设计及涂胶工艺的研究[J],广西机械报,1996.3.

[7] Mitsubishi Programmable Controller Mel sec Fl Series Programming Manual[R].Mitsubishi Electric COR,l999.

机械手设计论文范文第7篇

[关键词]地方本科院校机电专业实验教学特色实验产学研教学改革

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0008-03

一、引言

机电专业是全国各个理工类高校都普遍开设的一门专业,该专业旨在培养能够从事和胜任机械设计、机械制造、电子设计、机电系统设计、自动化工程应用、机电一体化装备使用、维修、维护及设备管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型专业技术人才。

本论文主要结合盐城工学院机械电子工程专业在实际实验教学过程中所开展实施的一系列实验教学改革措施,详细探讨地方本科院校机电专业如何汲取地方企业资源,开展特色专业实验教学,从而实现提升学生实际动手实践能力和向企业输送高质量的应用型本科人才的目的,进而达到院校和企业双赢的局面,并以此和广大机电专业教师共同探讨,共同推动机电专业实验教学改革。

二、地方本科院校机电专业实验教学现状分析

(一) 实验教学现状分析

1.实验教学设备陈旧、损坏严重

通过走访几所地方本科院校,发现机电专业的实验教学设备普遍存在陈旧、损坏的情况,有的实验设备总共采购了3台,其中2台已经处于瘫痪状态,仅一台能够勉强满足实验课程的开设,这表明机电专业实验设备亟待更新与补充,才能够满足机电专业实验教学的需求。

2.实验课程滞后,与社会技术脱节

机电专业实验教学课程应当紧贴当前社会实际应用的机电技术,然而目前通过走访,发现多数院校机电专业的实验仍然以液压操作台、51单片机、机电控制面板、简易数控车床等实验内容为主,实验教学课程严重滞后于当前社会实际的应用技术,这样培养出来的本科生除了会操作液压缸、数控车床外,基本也已经与社会主流技术脱节,无法真正实现应用型本科人才的培养目的。

3.实验要求太低,实验内容过于简单

由于地方本科院校的生源质量问题,机电专业实验也呈现出了相应的低要求、低水平,很多实验都是演示性实验,根本不需要学生动手操作实践,过于简单的实验内容也无法激发学生的学习热情和创新激情,导致出现很多学生敷衍机电专业课程实验的现象。

4.实验人员配备不到位

笔者所走访的几所地方本科院校几乎都没有配备专职的实验教学人员,实验教学任务都落到了理论教学老师的肩上,这样固然能够掌握学生的学习动态情况,但是实验室不配备专职实验导师,造成了机电专业课程教师授课压力过大,同时也不利于学生实验的开展,由此导致了实验室无人管理、机电实验设备无人问津的局面,最终出现机电实验设备陈旧及损坏严重的现象。

5.实验室开放程度不够全面

机电专业实验由于实验设备往往都具有一定的复杂性,而且操作也带有一定的危险性,机电实验设备一旦损坏,维修十分麻烦,且维修费用不低,这就导致地方本科院校不愿意向学生开放机电实验室,实验室的开放程度不够彻底全面,在一定程度上也扼杀了学生进行动手创造的源泉和热情。

(二) 原因分析

1.机电专业课程实验已脱离社会应用的实际

正如前文所分析的,机电专业是为了培养具有一定机电系统、机电装备的设计、使用、维护和管理技能的本科人才,但是在地方院校机电专业实验的培养方案和实验大纲的制定上,就变成了会操作普通车床、继电器、电机、液压系统等简易机电设备,这些专项操作技能似乎更应该是职业技术学校应该开设的实验课程,而地方本科院校机电专业的实验内容已经严重滞后于当前社会普及应用的一些机电装备及机电技术,比如:生产流水线自动化控制系统、机械手系统、嵌入式机电装备系统等,这些机电实验项目的开设,并不需要花费高昂的成本,但是在笔者走访的几所地方院校中鲜有开设。

2.部分领导及教师对实验课程重视程度不够

实验教学相对于科研而言,不容易产出标志性成果,在一味追求论文、专利、奖励等标志性成果的浮躁社会背景下,难免会有部分领导及教师对实验教学产生轻视的看法,而且机电专业实验教学相较于理论教学而言,考核操作难度较大,因此往往容易出现教师对实验存在一定敷衍的现象,比如将实验课程推给年轻教师,但是却又不指导年轻教师从事实验教学,或者在实验讲解之后便钻进办公室搞科研等,这种对实验教学的轻视在一定程度上造成了机电专业实验开展成效并不大的结果。

3.实验课程与实验内容设置不够合理

机电专业实验课程本来就要求具有一定的动手实践能力,但是在笔者走访的几所地方本科院校机电专业的实验中,普遍以演示性实验居多,即使有要去动手操作实践的实验,实验难度也不大,而且还是在老师操作一遍的情况下让学生完成实验,实验效果大打折扣。更为重要的是,在机电专业实验的教学中,缺乏有效的综合实验或者实验技能实训环节,导致学生对机电专业课程实验缺乏兴趣,进而出现敷衍实验课程的现象。

4.实验室管理存在不足

机电专业实验开设率低,实验设备陈旧及损坏严重,师生都对实验课程缺乏兴趣,不可否认的是,实验室管理对此负有不可推卸的责任,更新、维护实验设备,简化设备维修手续,落实实验设备责任制,配置专职实验室管理人员,这些都是实验室管理部分在日后需要重点解决的问题。

三、地方本科院校机电专业特色实验教学探讨

(一) 我院机电专业产学研结合特色实验教学的实施措施

1.与当地企业共建具有地方特色与品牌效应的实验室

盐城属于发展中的新型工业化城市,汽车产业、精加工制造业、纺织机械、农业机械等都是盐城地方的特色产业,我院机电专业紧扣这些行业的特点,依托地方企业的优势,充分挖掘机电专业实验教学与上述产业界的内在联系,积极与地方企业共建实验室,并努力营造具有地方特色的品牌效应,先后与盐城当地知名企业如东风悦达起亚集团、江淮动力集团等企业共同建设了具有盐城地方工业特色的实验室。这些实验室的建立绝大多数都紧扣企业的实际需求,既能够锻炼广大本科生的实际动手能力,而且也能够为企业的生产、制造、产品质量检测、产品性能实验等提供服务,从而实现了企业和院校双赢的局面。

2.结合地方企业需求设置实验课程内容

结合地方企业实际的生产制造需求,我院机电专业不断凝练专业方向,深度设计专业实验内容,充分利用企业现有的先进生产制造设备进行实验内容的开发,既能够满足机电专业实验教学的需要,同时也能够提早为企业培养相关专项技术人才,实现人才的对口培养和输送。我院机电专业先后开设了五自由度机械手控制实验、精密数控车床加工实验、汽车电子传感测试系统实验、流水线自动控制实验等多项大型复杂的专业实验,受到了学生的普遍欢迎,而经过这样的专业实验训练出来的技能应用型学生同样也受到了当地企业的青睐。

3.鼓励教师自制实验设备

从而调动广大教师,尤其是青年教师的积极性。通过自制实验设备专项资金,目前我院机电专业已经完成了机电传动控制综合实训实验台、微机原理应用模块化实验台等课程实验设备,并且已经投入到实际的综合实验与课程设计之中应用。从实际使用的效果来看,既为学校节省了购置实验设备的费用,同时也能够更加灵活地适用于专业实验教学,成效十分明显。

4.加大课外实验实训比例

机电专业课程普遍呈现出理论教学周期过长、实验实践教学周期过短的现象,导致学生容易出现眼高手低的现象,鉴于此,我院机电专业实验教学改革从课外实验环节入手,加大课外实验实训教学周期的比例,学生除了要完成规定的理论学习和实验学习之外,还必须参加一定比例的课外实验实训,如:企业技术专家培训讲座、专项技能学习、企业顶岗实训等环节,全部考核合格之后才能够拿到该门课程的学分。通过课外实验实训环节的锻炼,学生提前跨出校门,进入企业锻炼,提高了动手实践能力,进一步巩固了专业课程实验教学的效果。

(二) 经验、不足和建议

我院机电专业自从实施实验教学改革以来,从院校资源和企业资源双管齐下,积极依托企业优势实行校企共建实验室,收效明显,一方面学生实验课积极性明显高涨,而且学生做实验从过去的“要我做”转变为现在的“我要做”,少数动手能力较强的学生甚至自己设计实验,极大地提高了学生动手实践能力;另一方面教师也可以依托校企共建实验室开展自己的课题研究,而且还有助于和企业合作横向课题,实现校企双赢,真可谓一举多得。回顾机电专业实验改革的历程,之所以能够受到学生的欢迎,其中最主要的一条经验就是时刻以学生为中心,真正从提高学生的动手实践能力出发,践行“应用型本科人才”的培养目标,激发学生的求知欲和创造力,让学生把所学的理论知识应用于实验和生产实践,从而提高了学生的专业技能水平,让学生不再面临毕业即失业的窘境,这样的实验教学课程又岂有不火的道理?

当然,在机电专业实验教学改革的过程中,也暴露出了一些不容忽视的问题,主要反映在以下几个方面:

1.实验教师人数偏少,理论课教师工作量过大

由于专职实验教师较少,实验课程往往也落到了理论教师的肩上,理论课教师疲于应对备课、上课、改作业、准备实验、批改实验报告等教学环节,既不利于保障理论课程的教学效果,同时也不利于实验课程的开展。

2.专业实验准备时间长,理论课与实验课时间难以协调

由于机电专业的很多实验操作比较复杂,实验时间较长,在一次实验之前往往需要准备很多环节,无法做到随到随做,这就导致实验课程与理论课程难以协调,加上实验班级较多,往往容易顾此失彼,经常出现先集中上理论课再集中做专业实验的现象,这不利于学生更好地消化吸收机电专业知识。

3.实验结果难以考核

机电专业的实验普遍呈现出过程性操作的特点,即一个实验需要操作很多中间环节或步骤,且往往由于一个操作或者一个细节而改变实验结果,这就导致实验教师无法单凭实验结果是否成功来对学生进行实验评分,因此,考核学生的实验动手能力具有较大的操作难度。

针对上述问题,可以从以下几个方面着手实施:

1.合理分配师资力量

由地方本科院校实验主要还是由理论教学老师承担,为此,应当合理分配师资力量,比如可以采用老教师带新教师的办法,将实验工作分配给年轻教师,既合理利用师资资源,同时也锻炼了年轻教师的教学基本能力和实验动手能力;再比如可以与企业结合,由企业排遣技术人员担任实验指导老师,院校给予一定薪酬,这样也能够在一定程度上减轻实验教师的工作压力。

2.倡导工学交替式学时分配方案

由于机电专业理论课程往往具有学时较长的特点,实验教学通常滞后于理论教学,这对于学生的消化吸收是不利的,因此必须要倡导新的学时分配方案,国外的工学交替学时分配方案值得借鉴,不必将机电专业课程集中在几周之内结束,而是理论课程与实验课程并行,学生学习理论课程之后紧接着参加实验课程,工学交替循环往复,可以起到事半功倍的教学效果。

3.建立多主体考核评价机制

目前我国本科高校考核普遍采取“一考定终身制”,很多课程过分依赖于期末考试,因此,本论文提出构建“多主体全方位”的考核评价体系,通过“工学交替”学制的创新应用,将理论课程教学与企业产学研合作教育相结合,为每一阶段的理论学习及企业实习实训分别设置考核与考察任务,量化多维考核指标,力求全面反映学生对知识和技能的掌握情况,并建立企业用工反馈评价体系,通过反馈回地方院校的用工评价,从反面加强对本科学生应用能力培养方案和执行措施的修正,进一步提高机电专业应用型本科人才真正的实践应用能力。

四、结语

机电专业是全国各大理工类高校都普遍开设的一门技术应用型专业。笔者所在的盐城工学院机电专业,瞄准市场技能需求,定位学生技能模块,合理设计学生技能实验实践环节,同时结合地方优势资源实现校企共建实验室,走产学研合作教学之路,走出了一条特色化实验教学之路,创新建立的多个实验室受到了广大学生的欢迎,同时对于培养应用型本科人才也起到了积极的意义,对于其他地方本科院校如何建立具有自身特色的教学资源有着较好的指导与借鉴意义。

[参考文献]

[1]何龙,祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报,2005,21(4).

[2]宋绍楼,李颖,刘艳丽,等.电工电子实训教学模式的研究与实践[J].中国现代教育装备,2011,(3).

[3]丁守成.学分制下的层次化实验教学体系[J].实验室研究与探索,2006,25(11).

[4]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006,(6).

[5]陈德玲,刘东燕,张国宾.研究型大学本科人才培养方案构建的探索与实践[J].中国大学教学,2007,(8).

机械手设计论文范文第8篇

关键词:微车后桥桥壳;制造工艺;冲压

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.011

1 后桥壳工序介绍

后桥壳是汽车的重要零件之一,当在动载荷条件下时,要求桥壳在具有足够的强度和刚度,因为它起着支承汽车荷重的作用,同时它还是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置的外壳。再同等条件下还应该力求减小桥壳的总体质量。另外桥壳还应具备结构简单,制造成本低,便于保证主减速器拆装、维修、保养、调整等等优点。

现今在微车行业中因三段式冲压焊接整体式桥壳制造工艺简单、制造成本低等优势,使其成为是后桥壳最普遍使用的结构形式,其结构组成如图1。

桥壳中段主要构件:一、后桥上下半壳焊接体,见图2。二、背盖,见图3。

2 后壳盖工艺技术分析

后桥上下壳体是一个外形非常复杂的零件,成型后不需要整形、切割就直接焊接上/下半壳体以目前的制造技术是不太可能实现的,生产中要得到合格的冲压壳体,一般要经过以下几道冲压工艺:一、落料;二、拉延成形;三、打平;四、切两端头;五、切两边;六、冲孔。

第一道工序:落料,经过实践,把其形状设计为带角带圆弧的可以避免拉延成形时纵向和横向严重起邹。见下图4。落料工序边角毛刺必须保持在图纸要求的公差范围内,否则对后面的工序会有不同程度的影响!

第二道工序:拉延成形,根据桥壳应力分布情况的不同,将桥壳分为三个区域进行分析,如图5所示

拉延成形工序是上凸模在冲压机滑块的作用下把落料件送入下凹模里的过程。在成形前用定位块完全限制好它的平面自由度,当冲压机滑块下行时,上凸模与落料件接触,并开始弯曲成形。随着冲压机滑块的进一步下行,上凸模压着落料件进入下凹模中,最后压紧成形。冲压机滑块上行后,成形后的零件由于钢材的回弹作用与退料块留在凹模中,最后推料块成形的零件顶出凹模,再由人工或机械手取出。

Ⅰ区域可以把它近似看成U形零件的弯曲,主变形是区圆角部分,受压应力是材料的内层,受拉应力是材料外层。

Ⅱ区域在零件成形的过程中材料厚度有变小的趋势。零件底面部分因为受到较大压应力作用,所以在零件成形的过程易于产生失稳而出现凹陷变形。

Ⅲ区域圆角部分应力、应变与弯曲相似,侧壁在径向受拉应力的同时,周向受到压应力的作用,因此侧壁材料厚度有增大的趋势,在成形过程中零件容易产生起皱现象。

在生产过程中模具的凸凹模间隙值的大小对弯曲件质量有直接影响。间隙过大,则回弹也大,零件的尺寸和形状不易保证;间隙过小,会使零件边部壁厚减薄,降低模具寿命,且弯曲力大,必须选择合理的凸凹模间隙,间隙小一些,起皱区域小,桥壳的质量和后续加工性能得到保证而随着间隙值的减小,工艺力却大幅增加,对成行设备和模具提出了更高的要求,需要更高吨位的设备和更高质量的模具。在实际应用中应该综合考虑设备条件,包括成形设备和后续切割焊接设备条件,以及对桥壳零件的精度、质量等的要求确定合理的凸凹模间隙值。

在这道工序中必须保证整个零件最高高度值与把零件平铺在水平面上的平面度符合图纸要求。

综上所述,拉延成形工序注意事项是预防侧面起皱,零件表面发生拉伤等。同时,如图6所示开口处的尺寸必修保持在一定的尺寸范围,才能保证下一道工序打平时得到开口处的尺寸在合格范围,面1,2,3,4的平面度也要保持在一定的尺寸范围,以保证后面切边工序时有足够的边料。同时,成形阶段零件表面不允许有拉伤,否则也会影响后面的工序!

第三道工序,打平,首先,该工序常出现的问题是定位不稳,打平出来的各个零件误差大,这样就会引起切两端和切两边时主要尺寸无法保证。在打平过程中一旦调好模具就得把定位点焊死;其次,因为该零件的表面是过度面,很难保证打平模上下模能很好地接触,常出现有些点打不着的现象,该现象也只能靠现场人工修复,同时加强整个模具纵横向的定位;再次,如果拉延成形时壳体开口尺寸太大,在打平过程中因为材料的回弹性,也无法把零件打平到合格的尺寸!

第四道工序,切两端头,第一、该工序必须保证刃口锋利,切后的零件不能有毛刺,否则会严重影响到下到工序的,如果上模的型腔不合格在切两端时零件的开口尺寸会变大,这时得对型腔进行人工修复!第二、零件的定位必须保证零件对称切两端头,一般调好定位后就点焊死!

第五道工序,切两边,这道工序常引起的问题是切两边后,上下壳体合并时左右互相错开、上下面互相错开达不到图纸要求,左右错开一般是由模具的左右定位引起的,一般需要调好定位后点焊死,上下错一般是由切边时模具间隙难于保证或者刃口不锋利引起切边时把壳体的开口尺寸拉大,这样我们只能加大模具的修复工作!另外为了保证切边时零件尺寸的稳定性,还得增加一个气夹定位装置来实现零件的稳定性。

第六道工序,冲孔,该工序容易在冲孔的过程让零件的开口尺寸增大,引起该问题的主要原因是零件与下模的接触不稳定造成的,出现该问题时需要我们及时修复下模,保证零件的定位接触良好。

后盖冲压主要工艺如下:一、落料;二、拉延成形;三、打平;四、切边冲孔;五、手工去毛刺。后盖冲压工艺常出现的问题如下:

(1)后盖选用的材料是为一定厚度的的钢材,刚开始落料为正方形状,经过批量生产我们发现该零件在拉延成形中会出现撕裂现象,图7所示。

过现场工艺技术分析:发现该零件在拉延成形过程中侧壁变薄不一致,特别是成形四个角对应的壁厚出现严重拉延变薄现象。经过不断的现场实践及分析,我们发现当把落料改为圆形即落料为圆板材料时发现后盖拉延成形的壁厚得到大大的改善,因此我们决定采用落料为圆板料来拉延成形,此后的批量生产再也没有出现过后盖侧壁被拉裂的现象过。

(2)后盖打平位置如图8所示,该地方的平边度要求比较高,一般不能大于0.05mm,在切边冲孔工序时,废料切断刃口要保持锋利并及时清除废料,否则在该工序会引起零件报废,冲出的孔大小要在图纸要求的公差范围内,并且毛刺要小,否则就得调整修复凹凸模。

参考文献:

[1]于斌.冲压焊接式驱动桥壳成形过程数值仿真研究[D].山东:山东大学硕士学位论文,2007.

[2]刘为.汽车后驱动桥壳有限元分析[D].合肥:合肥工业大学硕士学位论文,2012.

[3]徐迎强.汽车桥壳机械式整体成形关键技术研究[D].合肥:合肥工业大学硕士学位论文,2012.