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遼寧工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文） 開題報告 題目 藥品包裝堆垛機的設計 機械工程與自動化學院 機械電子工程 專業(yè) 133 班 學生姓名 劉家晟 學 號 130101086 指導教師 董振宇 開題日期：2017年3月24日 開 題 報 告 1、畢業(yè)設計題目來源及實際應用意義 本次畢業(yè)設計題目為“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)濟效益。在生產(chǎn)控制方面，堆垛機能按照預定生產(chǎn)流程準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)絡相連，保證各部門能協(xié)調、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)絡和信息流的組織和協(xié)調中心，是保證整個系統(tǒng)正常、高速運行的基礎。在自動化堆垛系統(tǒng)中，直角坐標搬運機器人是最主要的作業(yè)機械設備，是輸送系統(tǒng)的核心設備，決定著整個堆垛流程是否能流暢運行的關鍵，它的合理的速度控制、精確的定位設計以及優(yōu)良的故障診斷系統(tǒng)是實現(xiàn)堆垛機高效率、高準確度、高度安全性運行的重要因素。 2、題目主要內容及預期達到目的 主要內容： 此次設計參考已有的相關設備，結合生產(chǎn)實際要求，將對各零部件進行設計、計算、選型以及校核。整套設計分三個主要部分：第一部分是紙箱的抓取及旋轉機構，將結合有關資料設計一套結合機械與氣動的抓取及旋轉機構；第二部分設計直角坐標搬運機器人擬采用齒輪齒條傳動機構和同步帶傳動機構；第三部分擬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計。 預期達到目標： 在規(guī)定時間內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)行流程進行設定，編寫程序流程圖，最后編寫設計說明書并修改。 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備進行功能分析，分別設計機械結構和控制系統(tǒng)，機械總體結構示意圖如下： 圖1.機械結構示意圖1 1-電機 2-回轉氣缸 3-吸盤 4-電機 圖2.機械機構示意圖2 1-電機 2-電機 3-同步帶 4-旋轉氣缸 5-吸盤 2 開 題 報 告 （1）機械部分：直角坐標搬運機器人Y、Z方向采用齒輪齒條傳動，步進電機驅動，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進行控制，可實現(xiàn)電機的起停、轉速、兩軸聯(lián)動功能以及對氣壓缸的伸縮控制。 預設程序流程如下圖： 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條件 1）到圖書館查閱有關資料； 2）在互聯(lián)網(wǎng)上查閱有關資料； 3）到機電控制實驗室進行PLC編程調試； 4）到錦州韓華電裝公司實習。 4 開 題 報 告 5、完成題目的工作計劃 起止日期 工 作 內 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 熟悉課題相關內容，到錦州韓華電裝公司實習； 查找有關資料，初步擬定方案，進行方案討論； 編寫開題報告，繪制草圖，準備開題答辯； 進行開題答辯，對報告不妥處進行修改與補充； 繪制機械裝配圖，進行尺寸標注； 修改裝配圖，編寫機械設設計說明書，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 調試程序 準備答辯 5  查閱資料、文獻目錄 [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.同步帶傳動的設計計算和使用[J].機械制造，1989. [3] 范超毅，范巍.步進電機的選型與計算[J].機床與液壓，2008. [4] 尹志強，等.機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書[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：北京航空航天大學出版社，2015. [6] 廖長初.S7-300/400 PLC應用教程[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原理及應用[M].北京：化學工業(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.機械設計[M]. 2版.北京：科學出版社，2015. [10] 張世昌，李旦，張冠偉.機械制造技術基礎[M]. 3版.北京：高等教育出版社，2014. [11] 王伯平.互換性與測量技術基礎[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[M]. 3版.南京：東南大學出版社，2007. [13] 劉鴻文.材料力學I[M]. 5版.北京：高等教育出版社，2010. [14] 秦曾煌，姜三勇.電工學[M].7版.北京：高等教育出版社，2009. [15] 成大光.機械設計圖冊(2)[M].北京：化學工業(yè)出版社.1999. [16] 成大光.機械設計圖冊(5)[M].北京：化學工業(yè)出版社.1999. 6 指導教師意見： (對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計結果的預測) 指導教師簽字： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 7 開 題 須 知 一、學生要認真填寫開題報告。在畢業(yè)設計（論文）答辯時學生須向答辯委員會（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)。學生畢業(yè)后，開題報告與學生畢業(yè)設計（論文）一并存檔備案。 二、畢業(yè)設計（論文）題目一經(jīng)確定，指導教師要給學生下達畢業(yè)設計（論文）任務書，學生根據(jù)任務書的要求進行開題，一般安排在畢業(yè)設計（論文）正式開始的第二周至第三周進行。 三、開題報告的審查由各專業(yè)教研室主持，每個學生的報告時間為10—15分鐘。開題通過后學生才能正式獲得畢業(yè)設計（論文）的資格。 四、學生要充分理解畢業(yè)設計（論文）題目的內容和要求，在指導教師的指導下制定切實可行的工作計劃，并且要具備進行畢業(yè)設計（論文）所要求的實驗或實習（調研）條件。 五、學生要按照指導教師所下達的畢業(yè)設計（論文）任務書的要求，認真進行文獻資料的檢索、搜集和查閱，并做好記錄。 六、開題審查不合格的學生，必須在一周內重新進行開題。