自動(dòng)送料開(kāi)題報告
隨著(zhù)當今社會(huì )科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)物料輸送的生產(chǎn)線(xiàn)對自動(dòng)化程度的要求越來(lái)越高，原有的生產(chǎn)送裝料設備已經(jīng)遠遠的不能滿(mǎn)足當前高度自動(dòng)化的需要。
基于PLC的自動(dòng)送料控制系統篇一：
摘要：可編程序控制器(Programmable controller)簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，由于PLC的可靠性高、環(huán)境適應性強、靈活通用、使用方便、維護簡(jiǎn)單，所以PLC的應用領(lǐng)域在迅速擴大。本文對送料小車(chē)系統中的控制系統進(jìn)行研究和設計。并針對送料小車(chē)應達到的控制要求利用PLC進(jìn)行了小車(chē)控制的具體程序設計。
關(guān)鍵詞：PLC，送料小車(chē)，控制，程序設計
1 文獻綜述
1.1PLC研究現狀、應用及前景
隨著(zhù)社會(huì )迅速的發(fā)展，各機械產(chǎn)品層出不窮�？刂葡到y的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應用范圍涉及各個(gè)領(lǐng)域，例如：機械、化工、汽車(chē)制造、交通、軍事、民用等。長(cháng)期以來(lái)，計算機控制和PLC控制一直是工業(yè)控制領(lǐng)域的兩種主要控制方法[1]。PLC自1969年問(wèn)世以來(lái)，以其功能強、可靠性高、使用方便、體積小等優(yōu)點(diǎn)在工化領(lǐng)域得到迅速推廣，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中極具競爭力的控制工具。
而對當今的PLC幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統存在的地方就需要PLC。尤其是近幾年來(lái)，PLC的成本下降，功能又不段增強，所以目前PLC在國內外已被廣泛應用于各個(gè)行業(yè)。20世紀末期,可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應于現代工業(yè)的需要。隨著(zhù)系統能力的提高,PLC提供系統通信的能力,構成了可編程控制系統,人機界面逐步完善,具有離散量和模擬量數據采集系統的監控能力[2、3]。從控制規模上來(lái)說(shuō),這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機和超小型機;從控制能力上來(lái)說(shuō),誕生了各種各樣的特殊功能單元,用于壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合;從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō),生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易[4、5、6]。目前,可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應用都得到了長(cháng)足的發(fā)展。
我國可編程控制器的引進(jìn)、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著(zhù)改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大PLC的應用。目前,我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠(chǎng)生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠(chǎng)生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外,無(wú)錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著(zhù)名的PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家[7、8、9]�？梢灶A期,隨著(zhù)我國現代化進(jìn)程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
目前,PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂(lè )等各個(gè)行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)：
1)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。這是PLC最基本、最廣泛的應用領(lǐng)域,它取代傳統的繼電器電路, 實(shí)現邏輯控制、順序控制,既可用于單臺設備的控制,也可用于多機群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑機、印刷機、訂書(shū)機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)等。
2)模擬量控制。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實(shí)現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠(chǎng)家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉換模塊, 使可編程控制器用于模擬量控制。
3)運動(dòng)控制。PLC可以用于圓周運動(dòng)或直線(xiàn)運動(dòng)的控制。從控制機構配置來(lái)說(shuō),早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構,現在一般使用專(zhuān)用的運動(dòng)控制模塊。如可驅動(dòng)步進(jìn)電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠(chǎng)家的產(chǎn)品幾乎都有運動(dòng)控制功能,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場(chǎng)合。
4)過(guò)程控制。過(guò)程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。盡管傳統PLC被應用于離散過(guò)程控制領(lǐng)域,但現在,PLC已被廣泛應用于連續過(guò)程控制領(lǐng)域,而且基于連續過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正在進(jìn)一步得到增長(cháng)。作為工業(yè)控制計算機, PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調節是一般閉環(huán)控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應用。盡管離散和連續過(guò)程控制應用都使用了同樣的硬件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò )系統,可能還需要額外增加一些特殊模件,但它們之間始終存在著(zhù)一些不同的差異。只要將不同類(lèi)型的應用軟件裝入到同樣的系統之中,就能夠完成不同的過(guò)程控制應用。
5)數據處理�，F代PLC具有數學(xué)運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統,如無(wú)人控制的柔性制造系統;也可用于過(guò)程控制系統,如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統。
6)通信及聯(lián)網(wǎng)。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信�，F在,越來(lái)越多的PLC供應商開(kāi)始提供Ethernet接口部件。隨著(zhù)計算機控制的發(fā)展, 工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )發(fā)展得很快,各PLC廠(chǎng)商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò )系統。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
1.2觸摸屏應用及前景
觸摸屏技術(shù)是隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,為了滿(mǎn)足非專(zhuān)業(yè)計算機用戶(hù)操作計算機的需要而逐漸成熟與完善起來(lái)的。觸摸屏技術(shù)是計算機的一種輸人技術(shù)。由用戶(hù)通過(guò)顯示屏輸人信息以實(shí)現對計算機的控制。從計算機與人組成的人機系統來(lái)講,觸摸屏是一種交互輸人設備[10、11]。計算機的交互輸入設備非常多,例如鍵盤(pán)、鼠標器、跟蹤球、操縱桿、數字化輸人板等,但它們都是為專(zhuān)業(yè)人員或具有一定計算機基礎的用戶(hù)而提供的。觸摸屏技術(shù)則是面向非計算機專(zhuān)業(yè)人員或沒(méi)有接觸過(guò)計算機的用戶(hù)[12、13、14]。由于觸摸屏技術(shù)的應用, 而且系統提供了良好且友善的交互界面, 消除了用戶(hù)操作計算機時(shí)面對諸如鍵盤(pán)等交互設備時(shí)的畏懼、困惑心理。他們只需利用手指或光筆等點(diǎn)觸屏幕上需要的內容即可控制計算機的運行,操作非常簡(jiǎn)單,提高了用戶(hù)的興趣,并且因為感受到了計算機對信息處理的`強大功能,從而激發(fā)起用戶(hù)學(xué)習、掌握計算機技術(shù)的積極性。觸摸屏技術(shù)對于計算機技術(shù)的普及利用可以發(fā)揮非常重要的作用[15、16]。下面主要以國外的有關(guān)使用情況進(jìn)行說(shuō)明：
1) 商店付款系統�，F在許多商店的結算柜臺使用了計算機交互式終端設備。顧客通過(guò)
操作觸摸屏即可打印出標有貨物名稱(chēng)、價(jià)格的付款單，而且可以根據購物的種類(lèi)及購物次數給以折扣。在終端機上可以利用滿(mǎn)屏的視頻圖像為產(chǎn)品促銷(xiāo)，顧客根據自己的需要可以對商品進(jìn)行查詢(xún)。商店管理者通過(guò)分析柜臺機構銷(xiāo)商品的數據以確定顧客的需要。
2)入場(chǎng)券查詢(xún)預訂系統。過(guò)去看棒球比賽要到售票處排長(cháng)隊買(mǎi)票，既費時(shí)間又費精力。最新推出的使用觸摸屏的人場(chǎng)券查詢(xún)預訂系統完全解決了這一問(wèn)題。在系統屏幕上顯示出可預訂的座位,你可以通過(guò)觸摸選擇其中一個(gè)座位,這時(shí)屏幕上就會(huì )顯示出你從這一位置觀(guān)看比賽場(chǎng)地的效果。如果感到效果不理想再選擇另外一個(gè)。當你確定預訂的座位之后, 將你的信用卡放進(jìn)系統中即可完成預訂過(guò)程[17、18]。
3)視頻音樂(lè )點(diǎn)播機。視頻音樂(lè )點(diǎn)播機中儲存有2500首帶有畫(huà)面的歌曲、250首視頻音樂(lè )及卡拉OK歌曲,通過(guò)觸摸屏可以對這些內容進(jìn)行選擇。有些視頻音樂(lè )點(diǎn)播機還有供你選用的游戲軟件,你只需觸摸屏幕即可以玩這些生動(dòng)有趣的游戲。與視頻音樂(lè )庫聯(lián)網(wǎng)的視頻音樂(lè )點(diǎn)播機則可供選擇使用的內容更加豐富。
4)CD預覽系統。到超級商場(chǎng)準備購買(mǎi)音樂(lè )CD時(shí),你就會(huì )遇到帶有觸摸屏的交互式查詢(xún)演示系統—CD預覽系統。通過(guò)觸摸顯示屏幕,選擇音樂(lè )的種類(lèi)、演唱者或者主題內容,CD 預覽系統就會(huì )對你的購買(mǎi)提供幫助。
5)游戲。使用觸摸屏的游戲機與視頻撲克機的數量正在逐漸增加。這些具有友好交互性
的系統在不使用令人感到迷惑的按鈕組的情況下,操作更加簡(jiǎn)單,一臺機器可存放多種游戲,使用者僅需用手指點(diǎn)觸屏幕即可進(jìn)入生動(dòng)有趣的游戲王國。這種游戲控制方式更加適合初學(xué)者,節奏感增強,因而深受游戲愛(ài)好者的歡迎。
6)金融交易。在金融交易中,速度與準確性是極為重要的兩個(gè)因素。觸摸屏的使用為用戶(hù)提供輕松與迅速處理瞬息變化的信息的手段,用戶(hù)不需要經(jīng)過(guò)培訓,根據屏幕的顯示內容作出決斷,并隨即點(diǎn)觸屏幕即完成決策。因此觸摸屏可以讓使用者將精力完全集中在交易上,而不需要思考如何操作交易系統。
7)工業(yè)自動(dòng)化。在工廠(chǎng)車(chē)間中,觸摸屏是首選的接口設備,因為它具有很強的適應性而比鍵盤(pán)、鼠標、軌跡球更有優(yōu)越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低操作故障率是任何其它輸人設備所無(wú)法比擬的。當觸摸屏工作在惡劣的環(huán)境下,如灰塵、油污、潮濕、磨損劃傷等,都不會(huì )造成觸摸屏的損壞。因此在工業(yè)自動(dòng)化中觸摸屏可以發(fā)揮很好的作用。
8)自助快餐。在主要的快餐連鎖店中,顧客可以通過(guò)自己的操作預訂快餐。帶有觸摸屏的顯示器顯示了逼真的快餐圖片與價(jià)格,你只需簡(jiǎn)單地觸摸你喜歡的品種即完成預訂。這種系統的應用提高了服務(wù)人員的工作效率, 并且避免了高峰時(shí)間例如午餐因就餐人數增多、快餐銷(xiāo)售緊張的情況。
9)電子付款銷(xiāo)售系統。大多數酒店經(jīng)營(yíng)者們已經(jīng)發(fā)現帶有觸摸屏的終端比采用傳統的現金登記具有更多優(yōu)越性觸摸輸人設備成本低、辦理事務(wù)的速度快、減少了培訓時(shí)間、便于使用者集中精力思考問(wèn)題、提高了雇員的工作效率。并且系統在軟件的支持下,系統顯示菜單項目的內容與價(jià)格很容易修改。由于通過(guò)顯示器辦理業(yè)務(wù),不用現金交易, 因而降低了錯誤率。
從我國觸摸屏應用領(lǐng)域看,主要是進(jìn)行演示、查詢(xún)等,工業(yè)、商業(yè)、金融、娛樂(lè )等方面的應用尚處于起步階段[19、20]。
從前通過(guò)介紹觸摸屏的應用現狀可以看出觸摸屏技術(shù)的發(fā)展趨勢：
1)專(zhuān)業(yè)化。專(zhuān)業(yè)化的含義是指性能的專(zhuān)業(yè)化與應用的專(zhuān)業(yè)化。由于早期觸摸屏的技術(shù)不十分成熟, 因而影響了觸摸屏的靈敏度與分辨率,僅能在精度與速度要求不高的Kiosk領(lǐng)域、演示系統中應用,功能非常單一。隨著(zhù)觸摸屏技術(shù)的成熟及新技術(shù)的不斷推出,觸摸屏已可用來(lái)進(jìn)行繪畫(huà)、書(shū)寫(xiě)等,而這種應用是計算機的其它輸人設備無(wú)法完成的。利用觸摸屏技術(shù)的應用領(lǐng)域已呈專(zhuān)業(yè)化趨勢發(fā)展, 如商業(yè)、金融、娛樂(lè )、教育、自動(dòng)化等,各種專(zhuān)業(yè)性觸摸屏的應用必將極大地促進(jìn)觸摸屏技術(shù)的發(fā)展。
2)電容式。電容式觸摸屏具有靈敏度高、分辨率高、清晰度高的特點(diǎn),其技術(shù)的發(fā)展潛力很大,因而目前推出的觸摸屏大都是電容式的。隨著(zhù)與觸摸屏相關(guān)技術(shù)的發(fā)展, 電容式觸摸屏的性能將更加完善、種類(lèi)還會(huì )逐漸增多,應用范圍更加廣泛。
3)傳感器的使用。在最新推出的觸摸屏中大都使用了各種類(lèi)型的傳感器, 從而提高了觸摸屏的性能。各種專(zhuān)業(yè)性觸摸屏的出現, 離不開(kāi)傳感器的應用。觸摸屏技術(shù)的需要也將推動(dòng)傳感器技術(shù)的發(fā)展。
4)多媒體技術(shù)的應用觸摸屏技術(shù)將與多媒體密切結合。觸摸屏技術(shù)的優(yōu)勢是輸入簡(jiǎn)便, 多媒體技術(shù)的優(yōu)勢是對信息表現靈活。觸摸輸人操作方便了人們對多媒體信息的控制,多媒體信息的呈現大大提高了觸摸屏輸人的表現效果從趣味性在各種專(zhuān)業(yè)化觸摸屏應用中屏幕所呈現的不再是單一視覺(jué)信息,語(yǔ)音提示、背景音樂(lè )、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種媒體信息將為你提供一個(gè)立體、豐富多彩的感覺(jué)空間。
5)自然交互。觸摸屏技術(shù)的發(fā)展目標是實(shí)現人與討一算機的自然交互。計算機為用戶(hù)提供了易于操作、友好、生動(dòng)形象的交互界面。當用戶(hù)迷航時(shí), 計算機能對用戶(hù)的行為進(jìn)行分析, 并對用戶(hù)的操作提供有效的幫助。如計算機能夠接收川戶(hù)的語(yǔ)音輸人,則將會(huì )大大拓寬觸摸屏的應用范圍。
6)立體化。所謂立體化,是指計算機屏幕內容呈現的立體化、多媒體聲音信息的立體化。在這種輸人環(huán)境中,將會(huì )極大地調動(dòng)起用戶(hù)的興趣與積極性,從而增強觸摸屏的使用效果。
7)大屏幕。隨著(zhù)屏幕顯示技術(shù)的成熟,觸摸屏將向人屏幕發(fā)展。大屏幕呈現信息將提高信息呈現的逼真度和感染力,并將會(huì )在廣告、Kiosk系統、教育等領(lǐng)域得到廣泛應用。
2 選題背景及其意義
隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，PLC技術(shù)已經(jīng)普及到我們的生活、工作、科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展,知識的更新,各行各業(yè)的需要帶動(dòng)了電子產(chǎn)品的發(fā)展,未來(lái)的智能化計算器將是我們的發(fā)展方向,更希望成為現代社會(huì )應用廣泛的計算工具。
送料小車(chē)是基于PLC控制系統來(lái)設計的，控制系統的每一步動(dòng)作都直接作用于送料小車(chē)的運行，因此，送料小車(chē)性能的好壞與控制系統性能的好壞有著(zhù)直接的關(guān)系。送料小車(chē)能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統密不可分。所以，對送料小車(chē)控制系統的設計要予以重視。
相信在使用并掌握了PLC技術(shù)后，不管在今后開(kāi)發(fā)或是工作上，一定會(huì )帶來(lái)意想不到的驚喜。
3 研究?jì)热?/strong>
1) PLC工作原理，對其有相對的了解，并會(huì )使用編程語(yǔ)言對其進(jìn)行編程;掌握對各個(gè)程序的編寫(xiě)，并使其能夠正常運行;
2) 掌握組態(tài)軟件的使用，將PLC控制與觸摸屏相結合，實(shí)現良好的人機互交功能，觸摸屏可以顯示小車(chē)當前的工作狀態(tài)，同時(shí)人也可對小車(chē)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
3)生產(chǎn)流水線(xiàn)送料小車(chē)主要工作過(guò)程，如下圖所示：
小車(chē)送料示意圖
4) 在充分分析自動(dòng)送料小車(chē)的工作過(guò)程，并能夠把每一步都分解開(kāi)一步一步的去編寫(xiě)程序。在編程過(guò)程中涉及到的一些相關(guān)技術(shù)和一些動(dòng)作的語(yǔ)言要熟悉使用，程序編程是PLC編程的重要內容，也是一種提高程序設計質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。
5) 生產(chǎn)流水線(xiàn)送料小車(chē)自動(dòng)程序的順序功能圖，如下圖
4 工作特色及其難點(diǎn)，擬采取的解決措施
4.1 工作特色
送料小車(chē)控制系統采用了PLC控制。此送料小車(chē)電氣控制系統設計具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。在程序設計上采用了模塊化的設計方法，這樣就省去了工作方式程序之間復雜的連鎖關(guān)系，從而在設計和修改任何一種工作方式的程序時(shí)，不會(huì )對其他工作方式的程序造成任何影響，使得程序的設計，修改和故障查找工作大為簡(jiǎn)化。
4.2 難點(diǎn)
1)小車(chē)自動(dòng)與手動(dòng)控制的PLC程序編寫(xiě)。
2)上位機觸摸屏與小車(chē)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示及控制。
3)系統的總體調試。
4.3 擬采取的解決措施
1)分部編寫(xiě)并調試自動(dòng)控制與手動(dòng)控制程序，調試成功后再實(shí)現兩者的合理融合。
2)實(shí)際設計過(guò)程中，注意各部分的銜接以及中間繼電器合理使用，解決硬件設計、軟件調試、系統調試等問(wèn)題。
5 論文工作量及預期進(jìn)度
2011年11月---2011年12月： 收集資料，確定設計系統總體方案，翻譯有關(guān)外文資料及閱讀技術(shù)文獻，撰寫(xiě)開(kāi)題報告
2011年12月---2012年1月： 熟悉送料小車(chē)控制系統的工作過(guò)程，監控和故障處理過(guò)程
2012年1 月---2012 年2月： 學(xué)習PLC軟件，進(jìn)行系統控制軟件的編程
2012年2 月---2012 年3月： 進(jìn)行軟件調試
2012年3 月---2012 年4月： 撰寫(xiě)畢業(yè)設計報告
2012年4 月---2012 年5月： 畢業(yè)設計答辯，交最終定稿
6 預期成果及其可能的創(chuàng )新點(diǎn)
預期成果：小車(chē)控制順利運行，按指定方式進(jìn)行送料工作。
可能的創(chuàng )新點(diǎn)：采用手動(dòng)控制和自動(dòng)控制相結合;有急停功能，當急停解除后，設備能從急停處繼續工作。
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送料機構設計篇二：
【課題背景】
機械生產(chǎn)與我們的生活息息相關(guān)，國內各大企業(yè)紛紛面臨客戶(hù)需求多元化及市場(chǎng)競爭化地嚴峻挑戰，因此提高機器生產(chǎn)效率變成了企業(yè)的首要任務(wù)。目前，我國汽車(chē)制造業(yè)飛速發(fā)展，面對這一形勢，我國的板材加工工藝及相應的沖壓設備都有了長(cháng)足的進(jìn)步，有重型機械壓力機及其覆蓋件生產(chǎn)線(xiàn)、大型多工位壓力機，數控板沖、剪、折機床及柔性加工生產(chǎn)線(xiàn)， 無(wú)模多點(diǎn)成形壓力機，高速壓力機等
國外沖壓機床開(kāi)始采用伺服電機+數控的方式進(jìn)行控制。在現有的伺服壓力機產(chǎn)品方面，有小松公司設計制造的HIF系列復合型壓力機，會(huì )田公司的NSI-D系列數控伺服壓力機，山田公司的Svo-5型于Mag-24型伺服壓力機，綱野公司的ServoLink型伺服壓力機，以以及金豐公司的CMI型伺服壓力機。其中H1F45系列AC伺服壓力機是小松公司順應市場(chǎng)變化開(kāi)發(fā)的一種新型沖壓設備，其最大的特點(diǎn)是取消了飛輪、離合器和制動(dòng)器，而由AC伺服電機直接驅動(dòng)曲柄或螺桿帶動(dòng)滑塊上下往復運動(dòng)，并采用高性能CNC系統，滑塊的動(dòng)作靈活，可在運行的過(guò)程中隨時(shí)加減速或停止，且精度很高。
中國沖壓機床行業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)引進(jìn)、合作生產(chǎn)及合資等多種方式的運作，快速地提升了我國沖壓設備整體水平。近年設計制造的許多產(chǎn)品，其技術(shù)性能指標已經(jīng)接近或達到世界先進(jìn)水平，在宜人性方面也取得了長(cháng)足進(jìn)步。但由于大家都在進(jìn)步，所以國內產(chǎn)品與國外名牌產(chǎn)品的差距并無(wú)明顯縮短。因此，我國沖壓設備行業(yè)和企業(yè)需以戰略的`思路和有效的措施應對當前的機遇和挑戰。
一、設計目的意義及設計內容
【設計目的意義】
沖壓是利用壓力機和沖模對材料施加壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定形狀和尺寸大小制品的一種少無(wú)切削加工工藝。這種加工方法通常在常溫下進(jìn)行，主要用于金屬板料成型加工，故又稱(chēng)冷沖壓。沖床是制造工業(yè)廣泛采用的沖壓設備，是生產(chǎn)薄壁零件或一些沖壓零件的主體設備。沖壓機械包含兩個(gè)執行機構，即沖壓機構和送料機構。
該課題就是要設計一個(gè)薄壁零件的沖壓機送料機構，并對其進(jìn)行三維運動(dòng)仿真以驗證其合理性和可行性。該設計具有一定的現實(shí)意義，其目的是提高機械生產(chǎn)效率及自動(dòng)化程度，為企業(yè)牟利。
【設計內容】
1、 功能要求及主要工藝動(dòng)作分解
(1) 總功能要求：將薄鋁塊板送到待加工位置后，一次沖壓成深筒形，并將成品退出模腔。
(2) 工作原理及主要公益動(dòng)作分解：上模先快速接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成形工作。此后，上模繼續下行將成品退出型腔，最后快速返回。上模推出下模后，送料機構從側面將坯料送至代加工位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。
2、可能用到的主要機構
沖壓機構：平面四桿機構
送料機構：平面四桿機構，凸輪機構，間歇運動(dòng)機構
3、原始數據及設計要求
(1)動(dòng)力源是電動(dòng)機，從動(dòng)件(執行構件)為上模，做上下往復直線(xiàn)運動(dòng)，具有快速下沉、等速工作進(jìn)給和快速返回的特點(diǎn)。
(2)結構要緊湊，噪聲盡量要減小，機構具有較好的傳動(dòng)性能，特別是工作段的傳動(dòng)角應該大于等于許用傳動(dòng)角
(3)上模到達工作段之前，送料機構已將坯料送至待加工位置(下模上方)。
(4)生產(chǎn)率為70件/min.
(5)執行構件(上模)工作段長(cháng)度=30~100mm,對應曲軸轉角=(1/2~1/3)。上模行程長(cháng)度必須大于工作段長(cháng)度的兩倍以上。
(6)行程速度變化系數
(7)送料距離H=60~250mm
(8)電動(dòng)機轉速為1500r/min(空載)
二、進(jìn)度及應完成的任務(wù)
第5~7周：各連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇運動(dòng)機構的詳細設計，并繪制出機構運動(dòng)簡(jiǎn)圖，飛輪設計及主要零件強度計算及結構設計;
第8~10周：利用solidworks軟件三維建模并進(jìn)行機構運動(dòng)仿真分析;
第11周：整理、打印論文，并準備答辯
三、經(jīng)查閱的資料和參考文獻
[1] 孫恒，陳作模，葛文杰.機械原理. 北京：高等教育出版社，2006.5
[2] 濮良貴，紀名剛等編著(zhù).機械設計.北京：高等教育出版社，2006.5
[3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編.理論力學(xué).北京：高等教育出版社，2002.8
[4] 吳宗澤主編.機械設計師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.1
[5] 王昆等主編.機械設計、機械設計基礎課程設計.北京：高等教育出版社，1996
[6] 陳宏鈞主編.實(shí)用機械加工藝手冊—2版. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.1
[7] 趙程主編.機械工程材料. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.1
[8] 成大先主編.機械設計手冊(單行版). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1
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