機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書

　　一、 課題名稱：工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺設(shè)計(jì)

　　子課題1 同步傳送帶及上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　子課題2 模擬（cnc）數(shù)控鉆床設(shè)計(jì)

　　二、指導(dǎo)教師：張敏

　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求

　　1、課題概述

　　1）在工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺系統(tǒng)中，上述子課題是其中的2個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，一般來說，這些課題可以選擇單片機(jī)控制、plc控制和工控機(jī)控制等設(shè)計(jì)方案，其中還涉及一些機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及氣動回路設(shè)計(jì)等內(nèi)容，需要在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中重新學(xué)習(xí)。

　　2)同步傳送帶及上料系統(tǒng)：同步傳送帶及上料系統(tǒng)：在自動化生產(chǎn)車間（制造、物流、醫(yī)藥等），物料的傳送大多是通過傳送帶進(jìn)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(jī)構(gòu)、可調(diào)速的驅(qū)動電機(jī)、以及電氣控制部分組成，配合其他自動控制機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)傳送+自動打包、自動分揀、自動碼垛等功能。本課題因?yàn)槭切⌒湍�擬機(jī)構(gòu)，采用了2相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，采用紅外線光電傳感器進(jìn)行位置檢測，指示燈顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，機(jī)構(gòu)部分采用小型同步帶傳送，鋁型材制作傳送帶機(jī)構(gòu)。利用氣動推桿推動物料塊進(jìn)行傳送帶上料，氣動推桿是常見的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣動推桿結(jié)合移動機(jī)構(gòu)（傳送帶、機(jī)器人、移動滑臺等）就可以實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)。氣動推桿由壓縮空氣驅(qū)動氣缸做機(jī)械運(yùn)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(shí)現(xiàn)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(jī)器人抓取物料塊進(jìn)行后續(xù)的處理（cnc加工、碼垛、投送等等）。本畢業(yè)設(shè)計(jì)建議采用單片機(jī)或plc進(jìn)行控制。

　　3)模擬（cnc）數(shù)控鉆床:（補(bǔ)充數(shù)控鉆的概念）。單軸的運(yùn)動機(jī)構(gòu)（絲杠滑臺），用聯(lián)軸器（或傳動皮帶）與步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或交流電機(jī)連接，在單片機(jī)、plc或工控機(jī)等構(gòu)成的控制器的驅(qū)動下，可以實(shí)現(xiàn)滑臺機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動。滑臺上載有加工頭，加工頭在電機(jī)驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，能實(shí)現(xiàn)鉆孔或銑削加工，滑臺的行程，可以控制鉆孔或銑孔的深度，達(dá)到數(shù)控鉆床的基本功能。控制該課題需要理解單軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)的組成，以及絲杠的齒距與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，軟件要實(shí)現(xiàn)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的高低，以及轉(zhuǎn)動的角度，實(shí)現(xiàn)控制加工頭的坐標(biāo)定位，本設(shè)計(jì)任務(wù)是建議采單片機(jī)控制或plc控制設(shè)計(jì)。

　　4)關(guān)鍵詞：氣動推桿；移動滑臺；氣動電磁閥；物料分揀；碼垛；傳送等

　　2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求

　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：

　　1）設(shè)計(jì)被抓取物料對象

　　2）選擇合適的氣動推桿、移動滑臺

　　3）機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)

　　4）氣動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　5）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（軟件與硬件）

　　6）系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行

　　設(shè)計(jì)要求：

　　1）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)正確與規(guī)范

　　2）氣動推桿選擇合理

　　3）氣動回路設(shè)計(jì)合理

　　4）提供完整的安裝圖紙

　　5）調(diào)試方案設(shè)計(jì)正確

　　6）軟件、硬件設(shè)計(jì)合理

　　四、設(shè)計(jì)參考書

　　模擬電子技術(shù)                高等教育出版社

　　數(shù)字電子技術(shù)                高等教育出版社

　　單片機(jī)c語言程序設(shè)計(jì)        北京航空航天大學(xué)出版社

　　單片機(jī)原理及應(yīng)用            中南大學(xué)出版社

　　氣動與液壓基礎(chǔ)入門          化學(xué)工業(yè)出版社

　　機(jī)械基礎(chǔ)                    機(jī)械工業(yè)出版社

　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文章節(jié)安排及要求

　　1、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文結(jié)構(gòu)采用6章的基本結(jié)構(gòu)。

　　第1章 概述。用較大篇幅介紹工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀以及意義，介紹工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺設(shè)計(jì)課題的由來及意義，工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)臺的基本功能。

　　第2章 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)。首先對實(shí)訓(xùn)臺的方案進(jìn)行介紹，然后針對子課題討論具體的設(shè)計(jì)方案。

　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)。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(nèi)容。

　　第4章 軟件設(shè)計(jì)。主要進(jìn)行電路的軟件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路、主程序流程圖和設(shè)計(jì)思路、子程序流程圖和設(shè)計(jì)思路。

　　第5章 系統(tǒng)的調(diào)試。主要包括調(diào)試前的準(zhǔn)備工作，調(diào)試的方法和步驟，調(diào)試結(jié)果分析等，應(yīng)該與系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提出來的功能相呼應(yīng)。

　　第6章 總結(jié)。總結(jié)你在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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、收獲等。