機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計參考選題

1、機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計參考選題 題目一：立體倉庫模擬裝置的設(shè)計及控制(plc控制類) 機械部分設(shè)計題目二：立體倉庫模擬裝置的設(shè)計及控制(plc控制類)控制部分設(shè)計1. 設(shè)計任務(wù)簡介：自動化立體倉庫是物料搬運、倉儲科學(xué)中一門綜合性的科技工程。它與平庫相比可節(jié)約70的占地面積和70的勞動力，可提高管理水平。目前在我國倉儲業(yè)和生產(chǎn)使用線上崛起，廣泛使用在物資金融、航天航空、冶金機電、石化化工、軍工輕工等，并采用計算機多級管理、控制、實施高速數(shù)據(jù)通訊、實時圖像顯示等，自動化程度極高。自動化立體倉庫是一種先進的倉儲設(shè)備，其目的是將物料存放在正確的位置，以便隨時向制造系統(tǒng)供應(yīng)物料。自動化立體倉庫在自動化制

2、造系統(tǒng)中起著十分重要的作用。自動化立體倉庫的主要特點有： 利用計算機管理，物資庫存賬目清楚，物料存放位置精確，對自動化制造系統(tǒng)物料響應(yīng)速度快； 與搬運設(shè)備(如agv、有軌小車、傳送帶)銜接，可靠及時供給物料； 減少庫存量，加速資金周轉(zhuǎn)； 充分利用空間，減少廠房面積； 減少工件損傷和物料丟失； 可存放的物料范圍寬； 減少管理人員，減低管理費用；耗資較大，適用于一定規(guī)模的生產(chǎn)。2. 設(shè)計目的：通過對自動化立體倉庫模型設(shè)計，使學(xué)生們掌握相關(guān)機電一體化系統(tǒng)機械系統(tǒng)設(shè)計、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，具有靈活運用相關(guān)知識的能力。3. 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)參數(shù)： 輸入電壓：a(200240 v

3、)； 環(huán)境：溫度540，濕度80； 外形尺寸：600 mm450 mm600 mm；- 定位精度：0.01 mm； 最大快進速度：v=3 mmin； 橫、縱向最大行程：s=300mm；4. 設(shè)計要求： 題目一要求：1）自動化立體倉庫模型機械部分設(shè)計要求：機械部分采用滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機械元件，采用步進電機、直流電機作為拖動元件。主要包括機械部分所用的各個零部件的設(shè)計過程、型號確定以及尺寸選擇，其中包括滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠的選擇計算和強度校核，以及滾動軸承和滑動軸承的選擇及壽命校核；所需電動機型號的選擇2）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目二要求：1）自動化立體倉庫模型電氣控制部分設(shè)計要求：主

4、要包括可編程控制器（plc）主模塊和控制模塊的選型、輸入輸出接口設(shè)計、a/d d/a端口等2）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目三、材料分揀系統(tǒng)機械系統(tǒng)設(shè)計（單片機）題目四、材料分揀系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計（單片機） 1. 設(shè)計任務(wù)簡介 材料分揀系統(tǒng)(automated sorting system)是二戰(zhàn)后率先在美國、日本的物流中心廣泛采用的一種自動化作業(yè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家大中型物流中心不可或缺的一部分。該系統(tǒng)的作業(yè)過程可以簡單地描述如下：物流中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過各種渠道送來的成千上萬種商品，在最短的時間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發(fā)送地點進行快速準(zhǔn)確地分類，再將

5、商品運送到指定地點。同時，當(dāng)供應(yīng)商或貨主通知物流中心按配送指示發(fā)貨時，自動分揀系統(tǒng)在最短時間內(nèi)從龐大的高層貨架存儲系統(tǒng)中準(zhǔn)確找到要出庫的商品所在的位置，并按所需數(shù)量出庫，將從不同儲位上取出的不同數(shù)量的商品按配送地點的不同運送到不同的理貨區(qū)域或配送站中。以便裝車配送。 材料分揀系統(tǒng)的主要特點： 1）分揀誤差率極低。材料分揀系統(tǒng)的分揀誤差率大小主要取決于所輸入分揀信息的準(zhǔn)確性大小，這取決于分揀信息的輸人機制，如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入，則誤差率在3以上，材料分揀系統(tǒng)如果采用傳感器檢測技術(shù)及自動控制，將大大降低誤差率。 2）分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。建立材料分揀系統(tǒng)的目的之一是為了減少人員的使

6、用，減輕人員的勞動強度，提高人員的使用效率。因此，材料分揀系統(tǒng)能最大限度地減少人員的使用，基本做到無人化。 3）能連續(xù)、大批量地分揀貨物。由于采用流水線自動作業(yè)方式，材料分揀系統(tǒng)不受氣候、時間及人的體力等限制，可以連續(xù)進行，同時由于材料分揀系統(tǒng)單位時間分揀件數(shù)多，因此材料分揀系統(tǒng)的分揀能力是人工分揀系統(tǒng)無法比擬的。 材料分揀系統(tǒng)的組成： 材料分揀系統(tǒng)所采用的材料分揀裝置涵蓋了單片機技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)等內(nèi)容，是實際工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的微縮模型。該設(shè)置采用了臺式結(jié)構(gòu)、內(nèi)置電源、轉(zhuǎn)接口面板。其中轉(zhuǎn)接口面板設(shè)計了可與其他plc或單片機連接的轉(zhuǎn)接口。該裝置中，選用了顏色識別傳感器及對不同

7、材質(zhì)敏感的電容式和電感式傳感器，分別被固定在網(wǎng)板上。 材料分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成： 1）控制裝置?？刂蒲b置的作用是識別、接收和處理分揀信號，根據(jù)分揀信號的要求指示分類裝置、輸送裝置進行作業(yè)。 2）分類裝置。分類裝置的作用是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀命令，當(dāng)具有相同分揀信號的商品經(jīng)過該裝置時，該裝置動作，使其改變輸送裝置的運行方向進入輸送機或進入分揀道口。 3）輸送裝置。輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機，其主要作用是使待分揀商品魚貫通過控制裝置、分類裝置，并沿固定線路運送商品。 4）分揀道口。分揀道口是已分揀商品分離主輸送機進人集貨區(qū)域的通道。2. 設(shè)計目的：

8、通過對材料分揀系統(tǒng)設(shè)計，使學(xué)生們掌握相關(guān)機電一體化系統(tǒng)機械系統(tǒng)設(shè)計、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，具有靈活運用相關(guān)知識的能力。3. 技術(shù)要求及主要參數(shù)： 1）材料分揀裝置模型外形尺寸：900 mmx500 mmx300 mm,， 2）物料塊質(zhì)量：m20 g。 3）傳送帶速度：v50 mms c， 4）通電狀態(tài)下，下料時下料傳感器動作，傳送帶運行，鐵塊由電感傳感器檢測，鋁塊由電容傳感器檢測，顏色塊由顏色傳感器檢測。 5）分揀功能：分揀出金屬和非金屬；分揀某一顏色塊；分揀出金屬中某一顏色塊；分揀出非金屬中某一顏色塊；分揀出金屬中某一顏色塊和非金屬中某一顏色塊；分揀顏色：紅、綠、黃；分

9、揀材料：鐵、鋁、塑料。4. 設(shè)計要求： 題目三要求：1）分揀系統(tǒng)機械部分設(shè)計要求：機械部分采用電動機拖動，傳送帶傳動，工作臺采用氣壓缸驅(qū)動。主要包括機械部分所用的各個零部件的型號確定以及尺寸選擇，其中包括電動機型和氣壓缸的選擇2）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目四要求：1）自動化立體倉庫模型電氣控制部分設(shè)計要求：主要包括單片機的選型、傳感器選擇、輸入輸出接口設(shè)計、a/d d/a端口等2）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目五、雙坐標(biāo)十字滑臺機械系統(tǒng)設(shè)計（單片機）題目六、雙坐標(biāo)十字滑臺控制系統(tǒng)設(shè)計（單片機）1 設(shè)計目的 l）加深理解和掌握機電一體化、 計算機接口技術(shù)、 計算機控制技術(shù)、 數(shù)控技術(shù)等課程的基本知識，提

10、高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力。 2）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)設(shè)計課題的需要，選用參考書，查閱有關(guān)工程手冊的技術(shù)數(shù)據(jù)、圖表和文獻(xiàn)資料的能力。 3）設(shè)計方案的分析和比較、設(shè)計計算、元器件選擇及電路設(shè)計等環(huán)節(jié)，初步掌握對有一定應(yīng)用價值的小規(guī)模電路的設(shè)計方法。 4）學(xué)會對簡單實用電路的設(shè)計方法，提高學(xué)生的設(shè)計能力。 5）了解與課題有關(guān)的電路以及元器件的工程設(shè)計規(guī)范，整理相關(guān)資料，按設(shè)計任務(wù)書的要求編寫設(shè)計說明書和設(shè)計報告，正確繪制電氣原理圖和編制控制程序等。 6）初步掌握有關(guān)工程設(shè)計的方法、步驟，逐步熟悉開展技術(shù)設(shè)計的基本程序。2 主要設(shè)計參數(shù) 1)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)分組情況如下： 2)工作臺行程：z=工作

11、臺長100；y=工作臺寬一1003)脈沖當(dāng)量：0.0050.008 mmp。3. 設(shè)計要求： 題目五雙坐標(biāo)十字滑臺機械部分設(shè)計要求：1）工作臺進給運動采用滾珠絲杠螺母傳動；2）滾珠絲杠支承方式為雙推一簡支型。3）驅(qū)動電機為反應(yīng)式步進電機。4）步進電機與滾珠絲杠間采用齒輪降速，要求消除齒輪傳動間隙。5）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目六雙坐標(biāo)十字滑臺數(shù)控編程及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要求： 1)控制系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計要求以8031芯片為核心，擴展程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤和顯示器接口及其他并行控制接口，形成完整的控制系統(tǒng)。 2)g00，g01，g02功能程序?qū)崿F(xiàn) g指令是準(zhǔn)備性工藝指令，是在數(shù)控系統(tǒng)中插補運算之前

12、需要預(yù)先規(guī)定，為插補運算做好準(zhǔn)備的工藝指令。g功能指令代碼從g00至g99共100種，本設(shè)計著重完成前三種，即g00，g01和g02。其中，g00為點定位，g01為直線插補，g02為順時針方向圓弧插補。設(shè)計要求使用mcs51系列單片機匯編語言實現(xiàn)以直線與圓弧插補為核心的g功能。 3)步進電機驅(qū)動電路設(shè)計 步進電機驅(qū)動需要很大的電流控制，而由計算機及環(huán)形分配器送來的控制脈沖信號，一般為弱電信號，因此步進電機需要有功率放大電路以得到控制電機繞組所需要的脈沖電流及需要的脈沖波形。本次設(shè)計要求設(shè)計一種控制方便，調(diào)試容易，開關(guān)速度快及元件損耗小等優(yōu)點的步進電機驅(qū)動電路。4）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目七：加

13、工中心主軸箱機械系統(tǒng)設(shè)計（單片機）題目八：加工中心主軸箱控制系統(tǒng)設(shè)計（單片機）1. 設(shè)計任務(wù)簡介 本設(shè)計分為加工中心主軸箱設(shè)計和控制電路設(shè)計兩部分。 加工中心主軸箱設(shè)計：機床采用交流調(diào)速電動機，額定功率為185 kw，電機額定轉(zhuǎn)速為l 500 rmin，電動機經(jīng)中間軸，錐環(huán)無鍵連接驅(qū)動第一根齒輪軸，經(jīng)第二根軸的兩級滑移齒輪變速傳至主軸，滑移齒輪中的大齒輪和小齒輪為一體，兩者組成離合器，將三根軸連接在一起，對于主軸的換刀控制采用液壓與氣壓相結(jié)合的方式控制，二軸的變速滑移也是采用液壓裝置來控制的，要求無級變速。 控制電路設(shè)計：由c8051f120單片機作為控制中心，連接hd7279a作為鍵盤、顯示

14、接口芯片，并充分利用c805lfl20內(nèi)部資源。 本設(shè)計為加工中心主軸箱設(shè)計及控制，要求所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)能自動調(diào)節(jié)主軸的轉(zhuǎn)速，電路控制系統(tǒng)采用c8051f120及外圍電路，如變頻器控制電路等。利用調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速來控制主軸的轉(zhuǎn)速。2. 主要技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)要求及參數(shù)：交流調(diào)速電動機的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)，最高轉(zhuǎn)速為4000rmin。額定功率為185 kw。計算轉(zhuǎn)速為113 rmin。機床的用途和使用范圍：加工中心主軸箱主要適用于鏜、銑削機床，用來對工件進行鏜、銑、鉆等加工。3)脈沖當(dāng)量：0.0050.008 mmp。3. 設(shè)計要求： 題目七加工中心主軸箱機械部分設(shè)計要求：1）主軸加工中心箱體

15、采用鑄造件，要求無級變速；2）主軸箱要求電機功率傳送到一軸，一軸齒輪帶動二軸齒輪，由于二軸齒輪可以滑動，形成一個變速器，經(jīng)二軸齒輪的滑動和轉(zhuǎn)動帶動了三軸齒輪，從而完成整個齒輪傳動過程。3）要求采用交流調(diào)速電動機拖動。4）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目八加工中心主軸箱控制系統(tǒng)設(shè)計要求：1) 采用c8051f120單片機作為控制中心2) 用hd7279a作為鍵盤、顯示接口芯片3）畢業(yè)設(shè)計說明書或論文題目九：機床數(shù)控改造機械系統(tǒng)設(shè)計（微型計算機）題目十：機床數(shù)控改造控制系統(tǒng)設(shè)計（微型計算機）1. 設(shè)計任務(wù)簡介目前，國內(nèi)各個機械加工企業(yè)數(shù)控加工設(shè)備的普及率已經(jīng)很高，但仍然有很多中小企業(yè)在使用普通機床，雖然這

16、些普通機床本身加工精度并沒有降低，但在加工效率等方面已經(jīng)不適合于現(xiàn)代化的加工要求。所以，很多企業(yè)紛紛提出了普通機床的數(shù)控化改造，以使機床能適應(yīng)復(fù)雜零件的加工，從而降低加工成本，縮短加工周期。利用微機實現(xiàn)機床的數(shù)控化改造的方法有兩種，一種是采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)，這種方法結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，開發(fā)周期短，但是系統(tǒng)的控制核心受制于人，不能自行升級軟硬件系統(tǒng)。另一種是以微機為核心設(shè)計控制部件，這種方法需要重新設(shè)計控制系統(tǒng)，開發(fā)周期長，開發(fā)成本相對較高，但是系統(tǒng)的軟硬件均可進行升級和改造，從而為其他機床的改造做技術(shù)儲備。2. 設(shè)計目的本設(shè)計進行的車床數(shù)控化改造采用的是后一種方式。主要目的是要求設(shè)計者在充分了解普通車床結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對車床進行數(shù)控化改造，同時要求對數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、登竺罌，、接口電路設(shè)計、程序編制都要有較高的水平。本系統(tǒng)中要求設(shè)計者使用工控尊芋機作為主控制機，在主機中插入步進電機控制卡、da轉(zhuǎn)換卡和光柵位移傳感器計數(shù)卡，通過在dos操作系統(tǒng)下利用turbo c作為軟件開發(fā)工具編制系統(tǒng)控制程序。3. 設(shè)計要求 本設(shè)計題目分為車床數(shù)控化改造部分設(shè)計（題目九）和控制系統(tǒng)設(shè)計（題目十）兩部分。題目九機床數(shù)控改造機械系統(tǒng)設(shè)計（微型計算機）要求：1) 在充分