目     录

1. 开题依据 .. 1

2. 文献综述 .. 2

3. 方案论证 .. 5

3.1 结构设计方案 . 5

3.1.1方案一 .. 5

3.1.2方案二 .. 5

3.2 驱动控制系统及传感器选择方案 .. 6

3.3 机械手爪设计方案 .. 6

3.3.1 方案一 . 6

3.3.2 方案二 . 7

3.4 方案确定  8

4. 毕业设计（论文）内容 .. 8

5. 课题关键与难点 .. 9

5.1 机器人结构的薄弱环节和关键环节的强度校核  9

5.2 传感器配置  9

5.3 控制方案设计 .. 9

6. 工作进度安排  9

7. 参考文献 . 10

1. 开题依据（立题的目的与意义）

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛。镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属时，速度快、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。广泛运用于汽车、压力容器、化工机械、核工业、工程机械、钢结构等各行各业。随着我国工业稳步发展并不断向现代化迈进，国内市场对切割机的需求逐年增大。国外发达国家由于切割机应用较早，大量火焰切割机正在被广泛使用，故等离子切割机并非必需品，所以普及受到一定制约，而我国切割机技术起步和应用较晚，早起并没有大量的切割机产品，如此便形成供需缺口，导致我国切割机，特别是等离子切割机的潜在市场巨大。大力发展和应用等离子切割设备可以大幅提升国内热切割行业的装备水平,明显改善热切割工业目前存在的效率低,质量差,劳动强度大,材料利用率低,环境脏乱差的局面,缩小与国外先进国家之间的工业水平差距。

上下料机器人是为了满足“快速、大批量加工节奏”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求而衍生出的现代化工厂的理想选择。上下料机器人系统具有高效率和高稳定性的特点，结构简单且易于维护，可以满足不同种类产品的高效生产加工，对于用户来说，可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，并且可以大大降低产业工人的劳动强度。故上下料机器人在现代化工厂生产环境中已被广泛运用，且拥有较为成熟的技术。

与此同时，任何一类产品在经历过长期的发展之后，开始尝试寻求新的突破是必然的市场走向，行业将不断呈现向高端化发展的趋势。在机器人领域，如今对于生产技术的要求越来越复杂，工业机器人突破单一功能的限制实现多功能也是必然趋势之一。以往单纯的在价格上便于推广的机械臂形式机器人，由于功能单一而导致局限性加大，已日渐不能满足现代化的高速生产需求，因此具备多功能化的高自由度工业机器人产品将成为未来工业机器人发展的主流态势。故本课题计划将上料与等离子切割相结合，设计一款等离子切割及上料多用途工业机器人，在实现等离子切割的同时增加工业机器人的多功能化，大大提升了设备在成本及工业用途上的竞争实力，必定会由于生产要求的提高而赢得更大的市场。

通过本课题对于等离子切割及上料多用途工业机器人的设计，我可以进一步了解机械设备从构思、设计、校核、改善到最后的制作装配以及实际应用情况等方面的知识，可以充分了解工业机器人设备的性能、作用以及结构等各方面的优缺点，将在大学四年所学到的专业理论知识投入到生产环境中加以应用，培养实际的动手能力，进一步提升自己在机械设计及其自动化方面的综合能力。同时，通过本次课题设计，让我更加全面了解了我国工业机器人应用的现状以及发展的前景。