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一、研究的背景和意义；
1.1研究背景
现如今，我国社会科学技术得到了很大的提升，这也让更多自动化生产设备投入到工业生产当中。在机械行业的历史长河中，传统的机械加工工艺也在不断地创新开拓。其中，板材的加工制造一直在机械加工行业中占据着尤为重要的地位。
在板材的加工制造中，剪板、数冲、折弯、焊接等加工工艺都是针对板材进行的处理，这些生产制造的工艺需要依赖人工将板材从堆叠区域转移到加工区域进行加工，这一过程存在着一些问题：安全方面，板材的棱角和板材自身的重量极易对工人造成伤害。其次，在板材的转移中，板材自身可能会受到夹持工具的损伤，导致板材原材料的表面出现明显的磕碰痕迹，所生产出来的工件也会因为精度问题成为不合格品。
传统的板材送进夹钳装置是采用临时的加工设备夹持板材进行送料，不仅劳动效率低，加工精度低下，而且不适合批量生产。所以板材的精准且安全高效的自动化专用夹钳送进装置是不可缺少的。其动力和其他传动动力比起来，其自身拥有不少的优势。具体来说，其液压传送动力系统的传递速度非常稳定均匀，不仅如此，这种设备的操作也相对简单，具有不错的自动化程度，而且也能解决传统板材送进夹钳装置的效率低，劳动成本高，加工精度低，安全性低等问题。所以，专用板材送进夹钳装置的使用已成为一种发展趋势。
1.2研究意义
目前，在机械加工生产线上多采用电、气、液 相结合的一体化模式。板材送进夹钳装置是生产线上的重要环节，是连接主机和工作机的桥梁。热轧板材广泛应用于汽车，火车，集装箱等制造行业，也是冷板及其深加工产品的基材，冷板主要应用于汽车制造，航空，电梯扶梯，精密仪表等领域，所以提高板材的精度就显得尤为重要了，这就要求板材送进夹钳装置需要实现快速，平稳和精确的控制，因此，设计该装置具有十分重要的意义，不仅为我国发展成为现代化大国提供保障，而且降低劳动成本，提高工作效率，给公司带来丰厚的效益。另外，国产板材送进夹钳装置与国外相比，在技术性能方面，环境保护，可靠性方面和监控及保护方面也存在不小的差距，因此，必须提高自主创新能力，加大科研投入力度，努力达到世界先进水平。
本文设计的夹钳装置是在广泛吸收国内外现有的液压，气压夹钳装置的先进技术基础上，针对板材的型号长、厚、宽分别为5mm—12mm，4mm—10mm，300mm—500mm而开发研制的。板材的两侧面分别布置5个该夹钳装置，并且每个夹钳装置之间的距离是1000mm。这样能够节省大量的材料，对大批量的板材生产具有降低成本的优点。该夹钳夹紧力靠油缸夹紧，伸缩采用SMC公司的锁紧缸。它具有结构可靠，传动平稳，节省材料，动作灵敏等优点。而作为板材送进装置的重要辅助机构，对提高劳动生产率，降低工人的劳动力具有显著的作用。因此它的研制有十分重要的意义。针对上述现象，对于夹钳装置的研究一直是一个不间断的工作，今后相当长的时间内，都值得我们不断探索创新。
二、文献综述；
2.1国内发展现状
液压机作为板材送进夹钳装置的主要组成部分，在生产能力及市场方面，国内液压机的产量每年都有很大的增长率，其中2004年，国内液压机的销售额大约在10亿元人民币，2005年达到13亿，到2006年一季度，各液压机生产的全年订单已基本饱和。2004年，在销售收入上，国内突破亿元的企业已超过3家，如合肥锻压机床有限公司、天津市天锻压力机有限公司、徐州压力机械股份有限公司、其中合肥锻压机床有限公司，天津市天锻压力机有限公司在2005年销售收入已突破年销售收入已突破2亿元。国内液压机从产值和销售收入上和国外发达国家比较，还不具有优势，但从生产的台数和总吨位上比较，我国的液压机生产产量处于领先地位。
国产液压机在国内的市场占有率超过90％，出口产品的产值占总产值的比例很少，不到5％，只有少数企业的产品具备出口条件，虽然我国的液压系统和液压元件大多数是靠国外进口，但也取得了一定的成就。广州机械科学研究院液压研究所开发的广研系列的比例阀，高性能军用液压阀，核电站用的水介质液压阀以及各类液压缸，液压系统都广泛应用于各行各业，比如宝钢ERW套管热处理线液压系统。德州液压机具厂（集团公司）下设的宙力液压机具有限公司专业生产的超高压液压泵站，生产的超高压液压泵站，机具，工具油缸等元件处于全国领先地位。宇力液压缸有限公司专业生产系列装载机，推土机，挖掘机，路面机械等工程液压缸，是我国同行业最大规模之一。新宇工程机械有限公司致力于工程机械及配件，液压件的经营，承接维修业务。中国液压机行业经过半个世纪的发展，在技术及生产上已经基本成熟，其国内市场占有率是其他机床所不能比拟的。但和国际发达国家的专业液压机制造公司如米勒万家顿、舒勒、川崎油工相比，尚有较大的差距。虽然我们的产量很大,但我们的价格却只有他们的1/4-1/10。要缩小这种差距，必须把产品的技术含量和质量放在第一位，这才是中国液压机行业的根本目标。
2.2国外发展现状
随着科学技术的进步，各国的液压系统取得了快速发展。德国哈雷液压系统，噪音及振动小、速度快,具有过载自动保护，确保机床的精度和动力需求,可实现行程无级调整，方便调节不同板厚时的冲压行程及补偿模具刃磨量，提高效率，无伺服阀，对油品要求不高。并且省电，液压系统自备高效风冷装置，节约电力消耗，整机日常维护保养简便，定期更换项目少，减轻用户维护成本。意大利Atos公司生产的液压元件和电液系统是液压和电子理想结合的产品，能实现快速，平稳和精确的控制。日本SUMITOMO公司生产的QT内啮合齿轮泵具有静音，耐高压，抗磨损，寿命长，应用广泛的特点。此外，美国的Parker公司，意大利的CARCO公司，日本的YUKEN公司都在液压元件和液压传动方面取得了成功。
三、研究的主要内容和方法；
3.1研究内容
（1）夹钳装置的总体方案的设计；
（2）夹钳装置的工作原理的设计；
（3）夹钳动作中伸缩装置的设计；
（4）夹钳装置中导轨的设计。
3.2研究步骤、方法及措施
3.2.1夹钳装置的结构组成
本文中夹钳装置主要由单作用油缸、锁紧缸、支座、气缸支架、浮动夹钳支架、传感器等零件组成。
3.2.2夹钳装置主要零件的工艺分析
（1）确定毛坯的制造形式.
（2）基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。基面选择又分为粗基面的选择和精基面的选择。
（3）制定孔加工的工艺。
3.2.3相关受力分析及计算。
四、主要参考文献；
[1]郑淑芳机械设计理论研究与探讨北京：科学出版社，2004.5
[2]黄长艺.板材送进夹钳装置概述北京：机械工业出版社，2005.1
[3]周宏甫.板材送进夹钳装置的创新设计.高等教育出版社，2004.3
[4]姜继海，宋锦春，高常识.板材送进夹钳装置的工作原理.高等教育出版社，2002.8
[5]张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.4
[6]钱平.板材送进夹钳装置应用技术机械工业出版社，2005.1
[7]张辽远.板材送进夹钳装置系统的设计与实现.机械工业出版社，2002.8
[8]基恩士传感器选择手册2010版本
[9]黄长艺，严普强.机械工程测试技术基础.机械工业出版社，2001.1
[10]HirohikoArai,KazuoTanie,andSusumuTachi.DynamicControlofaManipulatorwithPassiveJointsinOperationalSpace
[11]AbhinandanJainandGuillermoRoderguez.AnAnalysisoftheKinematicsndDynamicsofUnderactuatedManipulators.
五、研究进度。
第一阶段：开题报告阶段，2020.11.05——2020.12.06
第二阶段：初稿撰写阶段，2020.12.07——2021.02.21
第三阶段：定稿确定阶段，2021.02.22——2021.04.09
第四阶段：答辩完成阶段，2021.04.09——2021.05.09
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