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遼寧工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題目 藥品包裝堆垛機的設(shè)計 機械工程與自動化學(xué)院 機械電子工程 專業(yè) 133 班 學(xué)生姓名 劉家晟 學(xué) 號 130101086 指導(dǎo)教師 董振宇 開題日期：2017年3月24日 開 題 報 告 1、畢業(yè)設(shè)計題目來源及實際應(yīng)用意義 本次畢業(yè)設(shè)計題目為“包裝堆垛機”。 在制造業(yè)中，材料的存貯及運輸問題須引起企業(yè)的重視，因為現(xiàn)代化物料搬運系統(tǒng)將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在生產(chǎn)控制方面，堆垛機能按照預(yù)定生產(chǎn)流程準(zhǔn)時將某工件置于某工位；在管理控制方面，堆垛系統(tǒng)能向上位電子控制臺提供各種信息；在信息控制方面，堆垛系統(tǒng)與整個工廠計算機信息管理網(wǎng)絡(luò)相連，保證各部門能協(xié)調(diào)、統(tǒng)一地工作。可見，自動化堆垛系統(tǒng)是現(xiàn)代化制造系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)和信息流的組織和協(xié)調(diào)中心，是保證整個系統(tǒng)正常、高速運行的基礎(chǔ)。在自動化堆垛系統(tǒng)中，直角坐標(biāo)搬運機器人是最主要的作業(yè)機械設(shè)備，是輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備，決定著整個堆垛流程是否能流暢運行的關(guān)鍵，它的合理的速度控制、精確的定位設(shè)計以及優(yōu)良的故障診斷系統(tǒng)是實現(xiàn)堆垛機高效率、高準(zhǔn)確度、高度安全性運行的重要因素。 2、題目主要內(nèi)容及預(yù)期達(dá)到目的 主要內(nèi)容： 此次設(shè)計參考已有的相關(guān)設(shè)備，結(jié)合生產(chǎn)實際要求，將對各零部件進(jìn)行設(shè)計、計算、選型以及校核。整套設(shè)計分三個主要部分：第一部分是紙箱的抓取及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，將結(jié)合有關(guān)資料設(shè)計一套結(jié)合機械與氣動的抓取及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；第二部分設(shè)計直角坐標(biāo)搬運機器人擬采用齒輪齒條傳動機構(gòu)和同步帶傳動機構(gòu)；第三部分?jǐn)M采用傳送帶搭建紙箱運送裝置，包括對工件的定位抓取的設(shè)計。 預(yù)期達(dá)到目標(biāo)： 在規(guī)定時間內(nèi)做出機械圖包括裝配圖和零件圖，后續(xù)做出電路圖，對執(zhí)行流程進(jìn)行設(shè)定，編寫程序流程圖，最后編寫設(shè)計說明書并修改。 主要參數(shù)： 最大紙箱規(guī)格：350mm210mm230mm 最大堆垛速度：3箱/分鐘 額定功率：25KW 額定電壓：25A 1 開 題 報 告 3、擬采用哪些方法及手段 首先對已有的同類設(shè)備進(jìn)行功能分析，分別設(shè)計機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，機械總體結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖1.機械結(jié)構(gòu)示意圖1 1-電機 2-回轉(zhuǎn)氣缸 3-吸盤 4-電機 圖2.機械機構(gòu)示意圖2 1-電機 2-電機 3-同步帶 4-旋轉(zhuǎn)氣缸 5-吸盤 2 開 題 報 告 （1）機械部分：直角坐標(biāo)搬運機器人Y、Z方向采用齒輪齒條傳動，步進(jìn)電機驅(qū)動，以實現(xiàn)精確定位。X軸采用同步帶傳動配合傳感器限位。對光杠傳動軸采取中間支撐的方式以減小誤差提高精度。紙箱的運送采用傳送帶傳送，配合傳感器和達(dá)到對紙箱定位的目的。 （2）控制系統(tǒng)：控制部分采用可編程控制器PLC進(jìn)行控制，可實現(xiàn)電機的起停、轉(zhuǎn)速、兩軸聯(lián)動功能以及對氣壓缸的伸縮控制。 預(yù)設(shè)程序流程如下圖： 圖3.程序流程圖 3 開 題 報 告 控制原理如下圖： 圖4.控制原理圖 4、完成題目所需要的實驗和實習(xí)條件 1）到圖書館查閱有關(guān)資料； 2）在互聯(lián)網(wǎng)上查閱有關(guān)資料； 3）到機電控制實驗室進(jìn)行PLC編程調(diào)試； 4）到錦州韓華電裝公司實習(xí)。 4 開 題 報 告 5、完成題目的工作計劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 3月1日~3月5日 3月6日~3月10日 3月13日~3月17日 3月20日~3月24日 3月27日~4月21日 4月24日~4月28日 5月1日~5月20日 5月22日~5月27日 5月29日~6月3日 6月5日~6月10日 6月12日~6月18日 6月19日~6月23日 6月26日~7月2日 熟悉課題相關(guān)內(nèi)容，到錦州韓華電裝公司實習(xí)； 查找有關(guān)資料，初步擬定方案，進(jìn)行方案討論； 編寫開題報告，繪制草圖，準(zhǔn)備開題答辯； 進(jìn)行開題答辯，對報告不妥處進(jìn)行修改與補充； 繪制機械裝配圖，進(jìn)行尺寸標(biāo)注； 修改裝配圖，編寫機械設(shè)設(shè)計說明書，上交裝配圖； 繪制機械零件圖，上交機械零件圖； 繪制電氣原理圖； 修改電氣原理圖，上交電氣原理圖及電氣說明書； 控制流程分析，繪制程序流程圖并編程 完成說明書 調(diào)試程序 準(zhǔn)備答辯 5  查閱資料、文獻(xiàn)目錄 [1] 劉寶延,左健民.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社.2007. [2] 莊工.同步帶傳動的設(shè)計計算和使用[J].機械制造，1989. [3] 范超毅，范巍.步進(jìn)電機的選型與計算[J].機床與液壓，2008. [4] 尹志強，等.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. [5] 王曉明.電動機的單片機控制[M]. 4版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2015. [6] 廖長初.S7-300/400 PLC應(yīng)用教程[M]. 2版.北京：機械工業(yè)出版社，2011. [7] 張軍，樊愛龍.電氣控制與S7-300 PLC原理及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014. [8] 邊春元，等.S7-300/400 PLC梯形圖與語句表編程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009. [9] 孫志禮，閆玉濤，田萬祿.機械設(shè)計[M]. 2版.北京：科學(xué)出版社，2015. [10] 張世昌，李旦，張冠偉.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 3版.北京：高等教育出版社，2014. [11] 王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 3版.北京：機械工業(yè)出版社，2008. [12] 賈伯年，于樸，宋愛國.傳感器技術(shù)[M]. 3版.南京：東南大學(xué)出版社，2007. [13] 劉鴻文.材料力學(xué)I[M]. 5版.北京：高等教育出版社，2010. [14] 秦曾煌，姜三勇.電工學(xué)[M].7版.北京：高等教育出版社，2009. [15] 成大光.機械設(shè)計圖冊(2)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1999. [16] 成大光.機械設(shè)計圖冊(5)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1999. 6 指導(dǎo)教師意見： (對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計結(jié)果的預(yù)測) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 7 開 題 須 知 一、學(xué)生要認(rèn)真填寫開題報告。在畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯時學(xué)生須向答辯委員會（或答辯小組）提交開題報告，作為答辯評分的參考材料，沒有開題報告不能參加答辯。如果丟失要及時辦理補交手續(xù)。學(xué)生畢業(yè)后，開題報告與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）一并存檔備案。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目一經(jīng)確定，指導(dǎo)教師要給學(xué)生下達(dá)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求進(jìn)行開題，一般安排在畢業(yè)設(shè)計（論文）正式開始的第二周至第三周進(jìn)行。 三、開題報告的審查由各專業(yè)教研室主持，每個學(xué)生的報告時間為10—15分鐘。開題通過后學(xué)生才能正式獲得畢業(yè)設(shè)計（論文）的資格。 四、學(xué)生要充分理解畢業(yè)設(shè)計（論文）題目的內(nèi)容和要求，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下制定切實可行的工作計劃，并且要具備進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計（論文）所要求的實驗或?qū)嵙?xí)（調(diào)研）條件。 五、學(xué)生要按照指導(dǎo)教師所下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求，認(rèn)真進(jìn)行文獻(xiàn)資料的檢索、搜集和查閱，并做好記錄。 六、開題審查不合格的學(xué)生，必須在一周內(nèi)重新進(jìn)行開題。