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1、枣 庄 学 院本科生毕业设计（论文）开题报告题目： 往返自动送料小车的设计 说 明一、开题报告前的准备毕业设计（论文）题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业设计（论文）（或设计）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：1研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。2国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，
2、只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。3课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。4研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业设计（论文）或完不成设计任务。5实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。二、开题报告1开题报
3、告可在导师所在教研室或系内举行，须适当请有关专家参加，导师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。2本表（页面：A4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、导师、所在系（要原件）各一份。三、注意事项1开题报告的撰写完成，意味着毕业设计（论文）工作已经开始，学生已对整个毕业设计（论文）工作有了周密的思考，是完成毕业设计（论文）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。2无开题报告者不准申请答辩。3本表（原件）用钢笔填写，字迹务必清楚。一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义） 制造业是现代文明的支柱之一，其既占有基础地位，有处于前沿关键；它是工业发展光的主体又是国
4、民经济持续发展的基础。而在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般送料绝大多数是采用人工手动送料，且缺乏保护装置，这造成“效率低，劳动强度大，事故发生率大”等特点。随着信息科技迅猛、市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，近年来，由于PLC控制技术、检测技术及电力电子技术的发展，作为辅助装置的送料机构自动化水平也需越来越高。提高自动化的水平不仅可以提高效率、产品的质量同时也能保证工人的人身安全。传统的手工送料已经不能满足要求，这时自动送料机就应运而生。送料机就是专门用于粒料,粉料,片状料，带状等材料的自动化，数控化，精确化的输送机器，是无论是轻工行业还是
5、重工业都不可缺少的设备。综上所述，在本着节约资金、降低成本，提高生产效率，保障人身安全的科学人性化管理的方针下对送料机构进行自动化设计。此设计中自动加料机控制系统就是采用以PLC为核心的自动控制技术来实现功能的，这不仅大大提高了工作的效率，使整个过程又快又稳又节约资金。二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）国内现状：随着科血技术的发展，自动化的实现水平在国民经济的发展中起着越来越重要的作用，尤其是对机械行业的生产效率、制造精度、以及可靠性和安全性提出了更高的要求。对于自动运料装置，目前的企业中多采用以下几种方案
6、：方案一：机械手加穿梭小车式自动化输送方案该自动化输送系统也是自动冲压化生产线中最常用的系统，它主要是由数控上料，和取料机械手以及穿梭小车组成。 目前冲压车间里由不同厂商提供的各式自动化输送系统都是基于该结构和原理进行设计制造的。 一个取料机械手，带有中置并按工件形状排部的真空吸盘式端拾器：负责将工件从上一压机取出安放在穿梭小车上。 一个穿梭小车：它负责将工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置。 一个带有中置端拾器的上料机械手：负责将工件由穿梭小车拾起送入下一台压机。采用此种输送方案工件将通过机械手简单的“拾取”和“摆放”动作由前一台压机输送到后一台轧机，其穿梭小车的主要功用是通
7、过它的穿梭运动缩短取料-，和上料机械手的输送行程，从而提高整线的生产效率 。优点：可适用于多数大中小型企业。缺点：装置较复杂，物料的运送步骤繁多，增加了加工时间，操作不便。方案二：送料机利用机械手进行送料机械手是以小车形式通过钢绳同滑块联接起来，滑块上升运动牵引小车作前进的水平运动完成送料，由通过钢绳连接的重物使小车作复位运动。由小车机械手将工件送至冲床下进行冲孔，提高了生产效率，保证了质量，改善了劳动强度，确保了人生安全。优点：送料与冲床节拍相同，可以连续生产。缺点：首先由于整个过程均由机械手实现，所以对机械手的要求度很高，其次，如果工件大小不一要经常更换。方案三：新型的多机连线自动搬运送料
8、这种方案是由四台开式双点2500kN压力机驱动，生产线绝大多数零部件都已国产化,其送料精度及生产效率达到国外生产线的同等水平,成本较国外生产线低廉,占用空间少。优点：可靠性高，由于送料机构外部由步进电机控制，所以每次的行程都是固定值。低功耗，低电压。方案四：液压缸或气缸传动的多机连线自动搬运生产线生产线由于用液压缸或气缸传动,故送料精度及生产效率都比较低,不能满足现在的生产需要,实际生产中大都面临淘汰。国外现状：经过多年的发展，国外自动送料机械工业已经形成了独立完整的体系，成为机械制造的一个重要分支。国外自动送料机械产量稳定增长，其产品门类齐全，品种繁多。并已形成系列产品，近年还出现了一大批高
9、度技术密集型的自动送料生产线；最后，自动送料机械生产自成体系，并向柔性自动化和“无人化”过渡。对于自动搬运系统，目前韩国、日本等地区、国家都在开发设计NC自动搬运生产线,这类生产线的送料精度及生产效率都比较高。但由于每个独立的自动搬运都需要有一套独立的传动机构及电器系统,制造成本较高,价格昂贵,而且占用空间大,保养维修成本也比较高。提出问题：自改革开放以来，一些大型企业为了适应经济全球化和贸易国际化，已经逐渐意识到送料环节中效率的重要性，并逐步实现了送料过程的自动化。而在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般送料绝大多数是采用人工手动送料，且缺乏保护装置，这造成“效率低，劳
10、动强度大，事故发生率大”等特点，不利于劳动生产效率的提高。研究主题的切入点：本课题设计的自动往返电动小汽车以PLC为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成一个车载控制系统。采用一定的控制算法进行速度调节，提高对车位置控制精度，并且实现低速断车速的恒速控制。减轻送料过程中人的负担为目的，用电机的拉力代替人力，实现自动送料。往返自动送料小车的设计，是针对生产流程中送料过程特别耗费人力和时间的问题所作出的改进措施，同时要兼顾当前的技术水平，因此要求本设计的选材方便易得且成本不高，安装制造简便且拆卸方便。往返自动送料小车的设计，分为机械部分和控制部分的设计。机械部分的设计主要包括：动
11、力机构的设计、动力机构选用三相异步电动机、轨道的设计、工作台的设计、送料小车的外形及结构设计。控制部分的设计主要包括：对PLC系列的选用，PLC是一种通用的工业控制装置，其组成与一般的微机系统基本相同。按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类。整体式PLC是将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口等组装成一体，构成主机。另外还有独立的1/0扩展单元与主机配合使用。主机中，CPU是PLC的核心，1/0单元是连接CPU与现场设备之间的接口电路，通信接口用于PLC与编程器和上位机等外部设备的连接。组合式PLC将CPU单元、输入单元、输出单元、智能1/0单元、通信单
12、元等分别做成相应的电路板或模块，各模块插在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。装有CPU单元的底板称为CPU底板，其它称为扩展底板。CPU底板与扩展底板之间通过电缆连接，距离一般不超过10m.无论哪种结构类型的PLC，都可以根据需要进行配置与组合从以上来看，随着科学技术的不断发展，运料小车系统不断成熟。因此，我们将继续深入研究自动控制的运料小车，从而找到进一步提高效率兼顾安全、经济的有效途径。参考文献：1季小明. 快速横杆式(SpeedBAR)自动化输送系统J. 机械工人：热加工, 2005,(4):14-16.2南雷英,戚春晓,孙友松.冲压生产自动送料技术的现状与发展概况J.锻压装备与
13、制造技术, 2006,(2):18-21.3中国科学院沈阳自动化研究所. 冲压自动化上下料机械手:中国,00210806.2P. 2000-11-29.4朱海霞,彭斐. 以绿色节能、高效优质为本的ABB汽车制造自动化技术J. 汽车与配件,2010,(37):28-30.5符起贤,张贵成.一种新型的多机连线自动搬运生产线J. 锻压装备与制造技术, 2010,(1):32-33.6江天华，刘颜辉，周英.多工位压力机电子送料技术J.锻压机械，2002，（3）：3-5.7James A.Rehg.Glenn.Sartori.可编程逻辑控制器.电子工业出版社，2008。66-95.8伯尔著.机械分析与机
14、械设计M.汪一麟等译.北京:机械工业出版社,1988.46-155.9Hindhede,Zimmerman,Hopkins,et al.Machine Design FundamentalsA Pratical Approach,John Wiley & sons,1983。78-101.10史国生，赵阳等.电气控制与可编程控制器技术M.北京:化学工业出版社.2004。51-83.11 齐占庆等.电气控制技术J.机械工业出版社，2002。22-46.12秦虹.PLC控制系统的编程方法简述.机床电气J.2002。31-62.13杨长能，张兴毅.可编程控制器基础及应用M重庆:重庆大学出社.2000
15、。29-44. 14余雷声等.电气控制与PLC应用M.机械工业出版社，2001。12-38.15李长久.安宏伟.蔡文轩等.PLC原理及应用M机械工业出版社，2010。68-85.三、研究方案（主要研究内容、目标，研究方法、进度）研究内容：本课题设计的自动往返电动小汽车是以PLC为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成一个车载控制系统，以及如何准确定位，如何实现自动装料、送料和卸料等方面的内容。研究目标：通过理论分析，找到实现自动送料的方法，采用一定的控制算法进行速度调节，通过相关控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高对车位置控制精度，并且实现低速断车速的恒速控制。在保障人身安全
16、的科学人性化管理的方针下对送料机构进行自动化设计。最终实现自动装料、送料和卸料，并且尽量使其成本低，易控制，安全可靠，效率高。研究方法： 通过理论分析，对系统的可靠性和可行性进行细致的分析，详细了解控制对象和控制要求，然后通过实验验证，对系统进行部分修改和优化，最后确定出能够实现研究目标的最佳方案。四、进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度）2011.11，开始查阅往返自动送料小车的设计的相关资料，了解中外研究进展，并开始撰写开题报告。2012.2，提交开题报告。2012.3，开始撰写论文初稿。2012.5月初，上交初稿，中期检查，撰写二稿，并依据导师意见反复修改。2012.5月底，提交定稿，打印，装订。2012.6月中旬，答辩，总结 五、指导教师对文献综述的评语签字： 年 月 日 六、 专业意见教研室主任签字： 年 月 日七、学院意见学院（章）： 学院负责人签字： 年 月 日
