【圓盤式振動(dòng)料斗模塊化設(shè)計(jì)開題報(bào)告2800字】

一、選題依據(jù)（選題來(lái)源與背景，研究目的，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，主要參考文獻(xiàn)）圓盤式振動(dòng)料斗模塊化設(shè)計(jì)開題報(bào)告（一）選題來(lái)源與背景自二十一世紀(jì)以來(lái)，全球各國(guó)的工業(yè)都呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，智能制造成為新一輪工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。各制造業(yè)大國(guó)都提出了相應(yīng)的工業(yè)計(jì)劃，如美國(guó)的“再工業(yè)化”計(jì)劃、德國(guó)的“工業(yè)4.0”計(jì)劃、日本的“創(chuàng)新25戰(zhàn)略”、英國(guó)的“高價(jià)值制造戰(zhàn)略”、韓國(guó)的“新增長(zhǎng)動(dòng)力規(guī)劃及發(fā)展戰(zhàn)略”、印度的“印度制造”計(jì)劃等。在這樣的工業(yè)發(fā)展形勢(shì)下下，我國(guó)制定了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，將智能制造作為主攻方向，推進(jìn)制造過(guò)程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠、數(shù)字化車間，加快人機(jī)智能交互、工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理等技術(shù)和裝備在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制。面向智能制造的自動(dòng)化無(wú)人工廠包括上下料系統(tǒng)、機(jī)器人、操作機(jī)床及其他一些輔助裝置，自動(dòng)上料是智能工廠和智能制造不可或缺的一環(huán)，振動(dòng)傳輸裝置作為重要的自動(dòng)上料裝置，具有寬闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前我國(guó)數(shù)控機(jī)床總量有800萬(wàn)臺(tái)左右，并將呈現(xiàn)平穩(wěn)持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)，而現(xiàn)在的大部分工廠機(jī)床上下料仍然是人工操作，因而針對(duì)振動(dòng)傳輸系統(tǒng)的研究迫在眉睫。（二）研究目的利用振動(dòng)來(lái)定向傳輸工件的歷史由來(lái)已久，目前市場(chǎng)上的振動(dòng)篩、振動(dòng)送料機(jī)、振動(dòng)傳輸機(jī)等都是利用微小振動(dòng)來(lái)達(dá)到傳輸工件的目的。自20世紀(jì)中葉起，振動(dòng)傳輸裝置由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)傳動(dòng)裝置、不需要潤(rùn)滑、送料率高、易于維護(hù)調(diào)節(jié)、適用范圍廣，因此被廣泛應(yīng)用于電子元件制造業(yè)及醫(yī)療、食品、煙草、汽車裝配等行業(yè)。本文設(shè)計(jì)的圓盤式振動(dòng)料斗就是振動(dòng)傳輸技術(shù)中的一個(gè)典型應(yīng)用。振動(dòng)料斗在交流電磁鐵和彈性板彈簧的作用下，其圓形料盤作往復(fù)微小振動(dòng)，料盤中的工件在重力、摩擦力和慣性力的作用下，沿著螺旋軌道平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，從自動(dòng)化生產(chǎn)線的一個(gè)工位自行傳輸?shù)搅硪粋€(gè)工位，并在傳輸過(guò)程中剔除或者撥正姿態(tài)錯(cuò)誤的工件。本課題基于振動(dòng)傳輸理論，深入研究振動(dòng)料斗料盤和振動(dòng)底座的模塊化設(shè)計(jì)方案、振動(dòng)料斗狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)控制器的模塊化設(shè)計(jì)，為圓盤式振動(dòng)料斗的快速設(shè)計(jì)以及廣泛使用打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此，研究本課題具有重大意義。（三）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀浙江萬(wàn)興自動(dòng)化設(shè)備有限公司，是一家專門從事振動(dòng)料斗的制作的非標(biāo)自動(dòng)化公司。該公司設(shè)計(jì)了一系列的鋁蓋式振動(dòng)底座，這種鋁蓋式振動(dòng)底座有直徑160mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等6個(gè)系列。相同直徑的振動(dòng)底座，又有順時(shí)針和逆時(shí)針之分。其公司生產(chǎn)的圓形料盤，直徑從120mm到700mm有13個(gè)系列，根據(jù)材料厚度的不同又分為A跟B兩種型號(hào)。該公司在等分式圓盤振動(dòng)料斗的系列化方面取得了一定的成果。2.國(guó)外研究現(xiàn)狀圖1是美國(guó)研發(fā)的一種螺旋型壓電振動(dòng)輸送裝置，板彈簧的兩面都貼有壓電陶瓷片，通過(guò)引線輸入相位相反的交流電壓，壓電晶體產(chǎn)生長(zhǎng)度方向的伸縮運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)彈簧片進(jìn)行往復(fù)彎曲扭振，從而驅(qū)使料盤按照所需要的方式振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的定向傳輸。1.料盤2.彈簧片3.壓電陶瓷4.鋼片5.引線6.底座7.減震地腳圖1美國(guó)螺旋壓電振動(dòng)送料裝置圖2是美國(guó)俄亥俄大學(xué)振動(dòng)料斗專家Maul教授在振動(dòng)料斗系統(tǒng)中加入機(jī)器視覺，設(shè)計(jì)了基于光纖傳感器的視覺振動(dòng)料斗。該系統(tǒng)通過(guò)16像素的光纖傳感器識(shí)別工件的姿態(tài)，SDK-85處理器讀取當(dāng)前光纖傳感器的信息，將讀取到的信息與存儲(chǔ)的信息進(jìn)行對(duì)比，得出當(dāng)前工件姿態(tài)是否異常。如果當(dāng)前工件姿態(tài)異常，SDK-85處理器發(fā)出啟動(dòng)噴氣嘴命令將當(dāng)前姿態(tài)異常工件吹入料盤中重新排列。圖2基于機(jī)器視覺振動(dòng)料斗（四）主要參考文獻(xiàn)[1]虞益群,季佳明.基于模塊化的振動(dòng)料斗設(shè)計(jì)系統(tǒng)[C]//全國(guó)理化測(cè)試學(xué)術(shù)研討會(huì)暨理化檢驗(yàn)創(chuàng)刊50周年大會(huì).中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),2012.[2]王可義.振動(dòng)料斗結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D].東南大學(xué),2010.[3]孫為韜,呂彥明.振動(dòng)料斗料槽幾何參數(shù)的研究與設(shè)計(jì)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2016(3):3.[4]韓良,凌少欽,顏凱歌.圓盤解耦式振動(dòng)料斗的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J].電子工業(yè)專用設(shè)備,2013(4):6.[5]高建祥.工件振動(dòng)專輸狀態(tài)分析與示教平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].東南大學(xué),2011.[6]沈燕虎.基于垂直驅(qū)動(dòng)的壓電振動(dòng)送料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)研究.吉林大學(xué),2014.[7]顧建軍.振動(dòng)給料機(jī)料斗動(dòng)力特性分析與參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].東北大學(xué),2015.[8]張燕萍,杜玉明,劉炳奎.振動(dòng)料斗智能選型系統(tǒng)的研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2003(4):2.[9]陳永亮,李云梅,徐燕申,等.基于有限元的模塊化振動(dòng)料斗動(dòng)態(tài)分析[J].現(xiàn)代制造工程,2005(3):3.[10]劉佳,龔民.一種電磁振動(dòng)上料裝置振動(dòng)彈簧的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電信息,2011(27):2.[11]沈燕虎,蘇江,劉勇,等.雙振子垂直驅(qū)動(dòng)式壓電振動(dòng)送料器的設(shè)計(jì)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版,2014(6):7.[12]項(xiàng)超群.壓電式小型超聲振動(dòng)料斗的研究[D].遼寧工業(yè)大學(xué),2012.[13]孫為韜,呂彥明,李強(qiáng).板彈簧角度對(duì)振動(dòng)料斗振幅的影響[J].輕工機(jī)械,2015,33(4):5.[14]王翔.電磁振動(dòng)料斗動(dòng)態(tài)特性及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D].燕山大學(xué),2011.[15]劉偉,陶德清,繆宏,等.直線型鉆井液振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2014(3):3.[16]陳仁濤,陳鹿民.物料整列定向過(guò)程的接觸碰撞現(xiàn)象及其動(dòng)力學(xué)建模與仿真[C]//機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論及其應(yīng)用.2011.二、研究?jī)?nèi)容（研究?jī)?nèi)容，研究思路，研究方法）（一）研究?jī)?nèi)容針對(duì)目前市場(chǎng)上的圓盤式電磁振動(dòng)料斗的研究現(xiàn)狀，本文基于振動(dòng)傳輸理論，提出一套完整的圓盤式振動(dòng)料斗模塊化設(shè)計(jì)方案，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，以期針對(duì)多樣化、小批量的工件能夠快速設(shè)計(jì)定向傳輸系統(tǒng)。因此本課題的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1.確定圓盤式振動(dòng)料斗模塊化設(shè)計(jì)的總體方案，從圓盤式振動(dòng)料斗的結(jié)構(gòu)、振動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)控制器三個(gè)模塊對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。2.提出圓盤式振動(dòng)料斗的料盤和驅(qū)動(dòng)底座的模塊化設(shè)計(jì)方法，對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗組成模塊一一螺旋軌道、圓錐儲(chǔ)物盤、定向結(jié)構(gòu)、板彈簧、電磁鐵及減振系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。3.對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，基于激光位移傳感器對(duì)振動(dòng)料斗的上下振幅進(jìn)行檢測(cè)；基于工業(yè)相機(jī)搭建視覺系統(tǒng)對(duì)工件的姿態(tài)和傳輸速度進(jìn)行檢測(cè)。4.對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗的控制方式進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。圓盤式振動(dòng)料斗在不同的場(chǎng)合下，需使用不同的控制方法，本文將對(duì)不同的控制器進(jìn)行研究，對(duì)比分析何種場(chǎng)合應(yīng)使用哪種控制器，并用功率放大器設(shè)計(jì)模擬電壓放大電路。（二）研究思路本文首先確定了振動(dòng)料斗模塊化設(shè)計(jì)總體方案；其次對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗的料盤軌道、圓錐儲(chǔ)物盤、定向機(jī)構(gòu)、減震系統(tǒng)、板彈簧和電磁鐵等結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)；然后依據(jù)不同的傳感器對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)；最后根據(jù)不同的控制原理對(duì)圓盤式振動(dòng)料斗的控制系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。（三）研究方法文獻(xiàn)研究法：通過(guò)搜索相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)振動(dòng)料斗的相關(guān)研究成果進(jìn)行匯總，為本課題研究積累資料。結(jié)構(gòu)分析法：本次設(shè)計(jì)振動(dòng)料斗過(guò)程中，對(duì)振動(dòng)料斗結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析，然后就振動(dòng)料斗的每一個(gè)部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。三、進(jìn)度安排起止時(shí)間主要內(nèi)容2022.11.01-2022.11.30查找