毕业论文-读书笔记

本科毕业设计(论文)读书报告（读书笔记）学院：课题名称：专业(方向)：机械设计制造及其自动化（机械装备）班级：学生：指导教师：日期：桂林理工大学本科毕业设计·读书笔记1读书笔记一：工业机械手设计基础天津大学《工业机械手设计基础》编写组工业机械手是近十几年出现的一种技术装备。它能模拟人体上肢某些动作，在生产过程中代替人搬运或操持工具进行操作。工业生产中应用机械手可以提高劳动生产率，保证产品质量，减轻工人劳动强度，实现生产过程的自动化，因此，近年来工业机械手的应用越来越普遍。特别在高温高压、多粉尘、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境，以及在笨重、单调、频繁的操作中使用工业机械手更突显它的优越性。并有着广阔的发展前途。第一章主要叙述机械手在生产中的作用，例如搬运、焊接、热处理等，涉及工业、交通运输业等方面等优点，然后讲述机械手的组成和分类等，机械手可以分为执行机构、驱动机构、控制系统和位置检测装置等四个部分最后就是讲述机械手的发展历史和其应用前景等。第二章讲述手部结构，是直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的工件。机械手手部结构可以分为两类，一类是钳抓式和吸盘式，并对钳抓式结构进行机构分析和驱动力计算，以及定位误差的分析等，吸盘式按所用作用原理不同的可以分为气吸盘式和电磁吸盘式，并对其工作原理和选取进行了详细的讲解。第三、四章讲述的是机械手的手腕和手臂结构的分析。手腕结构分析主要叙述手腕的自由度、典型结构和驱动力矩分析。手臂的结构分析主要叙述手臂的运动形式、导向装置和驱动力分析等，以及手臂的复合运动机构等复杂机构。第五、六、七章讲述的是机械传动机械手、液压传动机械手、气动机械师等不同驱动形式的机械手，机械传动机械手讲的是其设计有关问题、自由度选择和过载保护等。液压机械手讲的是液压机械手的液压系统、专用液压机械手的一般设计工作内容等。气动机械手讲的是气动机械手的启动系统、气动基本回路和其定位缓冲的问题。第八、九、十章分别将机械手的电气控制简介、工业机械手在自动化生产的应用和机械手的上料机构。机械手的电气控制简介讲的是机械手的分散式控制器、用继电器组成的进步顺序控制器和顺序控制装置的常用的逻辑部件及电路等。工业机械手在自动化中的应用讲的是自动送料的机械手、镗深孔专用机床上下料机械手和直线电机机械手等实例讲述机械手的应用和其工作原理。机械手的上料装置讲的都是机械手的上料装置的基本结构，例如有盘类的有滚道式、链条式，轴类的有链式、杠杆式、滚轮式等，片状类上料装置和电磁振动料斗等。总结：看了这本书之后，我对如何设计机械手有初步的认识，设计机械手时，需要了解机械手是用来干什么的和工作环境，具有什么功能后，才能进行针对性的设计，桂林理工大学本科毕业设计·读书笔记2选用什么样的结构形式适合等，设计机械手时，需要根据实际情况设置参数，然后根据这些参数对机械手的结构设计和动力系统的设计等，并对其结构等进行校核，看其是否符合要求，设计好之后，看其性能参数达到预期目标了吗，没有达到要对结构进行微调，达到预期目标了，设计也就完成了。读书笔记二：五维机械手装配系统设计与实现作者：夏海洵专业：电子与通信工程南京理工大学索引：夏海洵（南京理工大学）：《五维机械手装配系统设计与实现》，工程硕士学位论文，指导教师:张重雄，孙振叶，学科类别:工学，论文提交日期：2013年6月原文摘要：柔性制造系统是指具有高度自动化程度的制造系统。本文选取集运输、加工、检测、安装、存储和检测于一体的柔性制造系统为研究对象,具体阐述该系统中的检测安装环节,即五维机械手装配系统。针对工业装配生产线的自动检测装配问题,该系统基于机器视觉技术,采用了特征值方法以识别零件,从而构建了一套完善的机器视觉系统,展现了工业生产线自动化检测装配的整个工艺流程。但在开发五维机械手装配系统有许多有待解决的问题:硬件设备的选择、位置控制模块EM253的应用、伺服/步进电机的应用、图像传感器的应用和系统S7-200PLC的程序设计。本文针对这些问题,提出了基于西门子S7-200PLC为系统控制核心的发方案。重点研究以下五点内容:1、五维机械手装配系统的架构:通过对整个系统开发设计的分析,给出了系统的软硬件架构,针对五维机械手装配系统的目标,确定系统组成各部分的功能。2、EM253位置控制模块的应用:通过对RM253的位置控制模块的深入研究,确定电气原理图,根据系统的具体指标,利用位置控制模块向导软件设置合理的参数。3、伺服/步进电机应用:通过对伺服/步进电机的深入研究,设置伺服/步进电机驱动器的参数,然后对驱动部分全面设计。4、图像传感器的应用:针对图像传感器软硬件的深入分析,确定特征值的检测方式,调试出稳定的识别信号。5、系统S7-200PLC的程序设计:通过对STEP7-Micro/WIN应用软件的熟练使用,根据系统方案规划的动作流程,融入自己设计思想,编写出符合要求的系统程序。基于以上所有的研究成果,通过实验与调试,采用该方案在满足了零件的高精度识别和定位要求的同,仍然能够保证系统高效率运转,满足了零件装配作业的实时性和精度要求,具有深远的研究意义和实践价值。原文关键词:五维机械手;PLC;位置控制模块;伺服;步进;视觉处理作者设计思路：从五维机械手装配系统课题的背景及意义、国内外现状和主要研究内桂林理工大学本科毕业设计·读书笔记3容出发，然后确定描述五维机械手装配系统总体设计方案,方案内容是系统组成框图、系统电气图、装配流程图、系统的机械结构设计思路及机械结构仿真图,通过以上各方面确定项的设计思路;在确定方案后，对五维机械手装配系统的硬件设计、视觉处理单元、系统软件设计和最后系统调试等，最后进行设计总结。本人读后感悟：柔性制造系统简称FMS(FlexibleManufactureSystem)，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。机械手装配系统就是FMS系统巾较为核心的一部分,这环节是FMS中属于人工智能部分,从中包含的电气部分涵盖了核心处理器、信息采集部分、执行器件和相应的机械结构。机械手的任务是将器件夹到工作台,通过位姿的控制分别对X轴和Y轴的定位促使机械手有个基准,然后通过图象传感器判别器件是否在前序加工时是否完成,是否加工符合要求,如果是废品则丢弃,如果符合要求则继续下面的工序,将准备好机械零件通过机械手装配,直到装配丄序完成,机械手则将整个完整的器件继续放到流水线上。而设计此类机械手时，应该了解图象判别,XY轴的定位以及机械手的动作,必须在熟练使用西门子应用软件的情况下,掌握位置控制模块的使用,熟悉相关外部硬件的设计,最后完成项目的编程与调试。读书笔记三：机械工程材料主编：于永泗，齐民大连理工大学出版社我们在使用材料做机械手前，首先要理解材料的有性能，使之与构件的使用要求相匹配。所以在设计之前我们要知道料的性能特点，这样才方便我们为后面的设计校核打好基础。1材料的性能本章的主要知识点有：1，强度与塑性的介绍以及测量方法。2，硬度的介绍及测量方法。3，冲击韧性的的定义及测量方法。4，冲击韧性和疲劳的定义。5，材料的物理和化学性能。材料的化学性能、工艺性能的介绍。2材料的结构物质是由原子构成的，原子的结合方式和排列方式决定了物质的性能。作为机械工程技术人员，要理解材料的性能并合理使用，必须首先掌握材料结构方面的知识。本章详细介绍了有关材料结构方面的知识。介绍了原子的结合方式、晶体结构的基本理念、金属的结构、陶瓷的结构等方面内容。3材料的凝固本章主要介绍的是材料的凝固过程发生的一些变化。物质从液态从固态的转变过桂林理工大学本科毕业设计·读书笔记4程称为凝固。在加工过程中，凝固过程是第一步，也是决定材料最终性能好坏的基础。因此凝固过程对材料的性能起到决定性作用。本章的详细内容有：3.1纯金属的结晶金属从液体状态转变为固体状态的过程叫做金属的结晶。金属结晶的两个基本过程：1;晶核的形成。2;晶核的长大。3.2合金的结晶不平衡凝固的组织，合金内部成分不均匀的现象被称为“偏析”。而晶粒内部成分不均匀的现象被称为“晶内偏折”.树枝晶内的偏析被称为“枝晶偏析”。3.3铁碳合金相图从某种意义上讲，铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。铁存在着同素异晶转变，即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体，FeFe3C相图上的固溶体都是间隙固溶体。由于α-Fe和γ-Fe晶格中的孔隙特点不同，因而两者的溶碳能力也不同。3.4凝固组织及其控制实际中液体总是在一定的容器中进行冷却的，接触容器的液体与处于中间位置的液体的凝固条件不同，结晶后的组织也不相同。本节中介绍了金属及合金结晶后的晶粒大小及其控制。4金属的塑性变形与再结晶金属材料在加工和使用过程中会因外力作用而发生变形，不可恢复的变形为塑性变形。塑性变形及其随后的加热会对金属材料的组织和性能有显著的影响。了解塑性变形的本质、塑性变形及加热时组织的变化，有助于发挥金属的性能潜力，正确确定加工工艺。其主要内容有：金属的塑性变形;合金的塑性变形和强化;塑性变形对金属组织和性能的影响;回复和再结晶;金属的热加工等内容。钢的热处理对钢的性能的改变起到重要作用，通过热处理使钢的性能起到很大的改变，更加符合使用性能的要求。改变钢的性能主要有两个途径：一个是合金化，一个是热处理。热处理时指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，从而获得所需的性能的一种工艺。热处理时钢从组织转变的规律称为热处理原理。根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称为热处理工艺。根据加热、;冷却方式及钢组织性能的变化特点不同，将热处理工艺分类为：1)普通热处理。退火、正火、猝火和回火。2)表面热处理。表面猝火，化学热处理。3)其他热处理。真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理等。5工业用钢桂林理工大学本科毕业设计·读书笔记5钢可分为多种，各种钢的用途也不一样。工业用钢按化学成分分为碳钢和合金钢两大类。碳钢为含量小于2.11%的铁碳合金，而合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢的基础上有意的加入了一定含量的合金元素所获得的铁基合金。在本章的主要内容有：钢的分类与编号;钢中杂质和合金元素;结构钢等内容。按化学成分，钢的分类可分为低碳钢，中碳钢和高碳钢。按质量分类，根据钢中磷、硫的成分钢分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。按冶炼的方法分类可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。6铸铁铸铁中含碳量大于2.11%并含有较多的硅、硫、磷等元素的多元铁基合金。铸铁具有许多优良的性能并且生产简便、成本低廉，因而是应用最广泛的材料之一。工业上常用的铸铁组织中不含有莱氏体，铸铁中的碳主要以石墨的形式存在，因此工业用铸铁需要进行石墨化。含有石墨而不含莱氏体的铸铁有着与白口铸铁不同的组织性能特点。读书笔记四：材料力学（弯曲内力）刘鸿文，高等教育出版社机械手臂在伸缩的过程中，手臂受到重力的作用，会对立柱形成偏置力矩，立柱会产生弯曲变形，严重的可能导致断裂。根据受力情况的不同，材料可能只收到弯矩的作用，可能只受到剪力的作用，或者同时受到两个的同时作用，分析时还要知道不同材料的强度，方便选择合适的材料，所以设计机械手时需要对结构进行校核验算，看材料是否符合要求。1弯曲的概念1)弯曲：在垂直于杆轴线的平衡力系的作用下，杆的轴线在变形后成为曲线的变形形式。2)梁：主要承受垂直于轴线荷载的杆件。轴线是直线的称为直梁，轴线是曲线的称为曲梁；有对称平面的梁称为对称梁，没有对称平面的梁称为非对称梁3）平面弯曲（对称弯曲）：若梁上所有外力都作用在纵向对称面内，梁变形后轴线形成的曲线也在该平面内的弯曲。4）非对称弯曲：若梁不具有纵向对称面，或梁有纵向对称面上但外力并不作用在纵向对称面内的弯曲。2平面弯曲梁横截面上的内力1)剪力—平行于横截面的内力，符号：F，正负号规定：使梁有左上右下错动趋势