機械設計專業畢業設計任務書

　　一、 課題名稱：工業機器人實訓臺設計

　　子課題1 同步傳送帶及上料系統設計

　　子課題2 模擬（cnc）數控鉆床設計

　　二、指導教師：張敏

　　三、設計內容要求

　　1、課題概述

　　1）在工業機器人實訓臺系統中，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、以及氣動回路設計等內容，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（制造、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，采用了2相步進電機驅動，采用紅外線光電傳感器進行位置檢測，指示燈顯示系統工作狀態，機構部分采用小型同步帶傳送，鋁型材制作傳送帶機構。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、移動滑臺等）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后續的處理（cnc加工、碼垛、投送等等）。本畢業設計建議采用單片機或plc進行控制。

　　3)模擬（cnc）數控鉆床:（補充數控鉆的概念）。單軸的運動機構（絲杠滑臺），用聯軸器（或傳動皮帶）與步進電機、直流電機或交流電機連接，在單片機、plc或工控機等構成的控制器的驅動下，可以實現滑臺機構的上下運動。滑臺上載有加工頭，加工頭在電機驅動下轉動，能實現鉆孔或銑削加工，滑臺的行程，可以控制鉆孔或銑孔的深度，達到數控鉆床的基本功能。控制該課題需要理解單軸運動機構的組成，以及絲杠的齒距與電機轉速之間的關系，軟件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、移動滑臺

　　3）機構部分設計

　　4）氣動系統設計

　　5）控制系統設計（軟件與硬件）

　　6）系統調試與運行

　　設計要求：

　　1）機構設計正確與規范

　　2）氣動推桿選擇合理

　　3）氣動回路設計合理

　　4）提供完整的安裝圖紙

　　5）調試方案設計正確

　　6）軟件、硬件設計合理

　　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語言程序設計        北京航空航天大學出版社

　　單片機原理及應用            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采用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臺設計課題的由來及意義，工業機器人實訓臺的基本功能。

　　第2章 設計方案設計。首先對實訓臺的方案進行介紹，然后針對子課題討論具體的設計方案。

　　第3章 硬件電路設計。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 軟件設計。主要進行電路的軟件設計，包括系統總體設計思路、主程序流程圖和設計思路、子程序流程圖和設計思路。

　　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、收獲等。