機械設計專業畢業設計任務書

一、 課題名稱:工業機器人實訓台設計

子課題1 同步傳送帶及上料系統設計

子課題2 模擬(cnc)數控鑽床設計

二、指導教師:張敏xx

三、設計內容要求

1、課題概述

1)在工業機器人實訓台系統中,上述子課題是其中的2個設計任務,一般來說,這些課題可以選擇單片機控制、plc控制和工控機控制等設計方案,其中還涉及一些機械機構設計、以及氣動迴路設計等內容,需要在畢業設計的過程中重新學習。

2)同步傳送帶及上料系統:同步傳送帶及上料系統:在自動化生產車間(製造、物流、醫藥等),物料的傳送大多是通過傳送帶進行傳送的,帶式傳送方式是一種主要的傳送方式,帶式傳送由傳送帶、傳送帶機構、可調速的驅動電機、以及電氣控制部分組成,配合其他自動控制機構,可以實現傳送+自動打包、自動分揀、自動碼垛等功能。本課題因為是小型模擬機構,採用了2相步進電機驅動,採用紅外線光電感測器進行位置檢測,指示燈顯示系統工作狀態,機構部分採用小型同步帶傳送,鋁型材製作傳送帶機構。利用氣動推桿推動物料塊進行傳送帶上料,氣動推桿是常見的氣動執行機構,氣動推桿結合移動機構(傳送帶、機器人、移動滑台等)就可以實現物料的搬運。氣動推桿由壓縮空氣驅動氣缸做機械運動,改變氣缸中氣體的方向,可以控制氣動推桿活動的方向,氣體方向的改變是通過控制氣動電磁閥來實現的。氣動推桿將物料塊推入傳送帶上,傳送帶將被物料塊移動到指定位置,機器人抓取物料塊進行後續的處理(cnc加工、碼垛、投送等等)。本畢業設計建議採用單片機或plc進行控制。

3)模擬(cnc)數控鑽床:(補充數控鑽的概念)。單軸的運動機構(絲槓滑台),用聯軸器(或傳動皮帶)與步進電機、直流電機或交流電機連線,在單片機、plc或工控機等構成的控制器的驅動下,可以實現滑台機構的上下運動。滑台上載有加工頭,加工頭在電機驅動下轉動,能實現鑽孔或銑削加工,滑台的行程,可以控制鑽孔或銑孔的深度,達到數控鑽床的基本功能。控制該課題需要理解單軸運動機構的組成,以及絲槓的齒距與電機轉速之間的關係,軟體要實現控制步進電機的轉速的高低,以及轉動的角度,實現控制加工頭的坐標定位,本設計任務是建議采單片機控制或plc控制設計。

4)關鍵字:氣動推桿;移動滑台;氣動電磁閥;物料分揀;碼垛;傳送等

2、設計內容與要求

設計內容:

1)設計被抓取物料對象

2)選擇合適的氣動推桿、移動滑台

3)機構部分設計

4)氣動系統設計

5)控制系統設計(軟體與硬體)

6)系統調試與運行

設計要求:

1)機構設計正確與規範

2)氣動推桿選擇合理

3)氣動迴路設計合理

4)提供完整的安裝圖紙

5)調試方案設計正確

6)軟體、硬體設計合理

四、設計參考書

模擬電子技術  高等教育出版社

數字電子技術  高等教育出版社

單片機c語言程式設計  北京航空航天大學出版社

單片機原理及套用  中南大學出版社

氣動與液壓基礎入門  化學工業出版社

機械基礎  機械工業出版社

五、畢業設計論文章節安排及要求

1、本次畢業設計論文結構採用6章的基本結構。

第1章 概述。用較大篇幅介紹工業機器人發展的歷史和現狀以及意義,介紹工業機器人實訓台設計課題的由來及意義,工業機器人實訓台的基本功能。

第2章 設計方案設計。首先對實訓台的方案進行介紹,然後針對子課題討論具體的設計方案。

第3章 硬體電路設計。主要分析電路各組成部分的工作原理,包括電路原理圖、主要元器件性能分析、電路原理分析等主要內容。

第4章 軟體設計。主要進行電路的軟體設計,包括系統總體設計思路、主程式流程圖和設計思路、子程式流程圖和設計思路。

第5章 系統的調試。主要包括調試前的準備工作,調試的方法和步驟,調試結果分析等,應該與系統方案設計提出來的功能相呼應。

第6章 總結。總結你在本次畢業設計過程中的你是怎么做的、遇到了哪些問題、你是如何解決的,以及你的心得體會、感想、收穫等。