开题报告(自动化加工单元的输送装置滚筒输送机)

中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：机械工程与自动化学院工业工程系专业：工业工程设计题目：某企业自动化加工单元规划与设计(一)指导教师:2013年3月16日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述课题研究的目的和意义本课题是针对某企业钣金件的自动化生产而配套设计的输送装置，该输送装置将能够配合机械手通过对托盘的抓取和松开与加工主机构成自动化加工单元，实现加工过程（上料、加工、下料）的全自动化与无人化。所谓自动化加工单元，简单的说就是利用工业机械手及输送装置将现有的生产检测设备部分或全部连接起来，并将产品送到指定地点的设备组。我国改革开放三十年以来，工业生产发展非常之快，制造业快速崛起，钣金加工业发展迅速。但是作为发展中国家，我国的劳动力比较廉价，使得自动化生产线，尤其是钣金业的自动化生产线应用较少且发展缓慢[1]。然而，随着我国经济迅速发展，人工成本已经不再廉价，各地纷纷出现了员工紧缺的情形，这也使得自动化生产的普及迫在眉睫。由于钣金业的特殊性，目前，我国钣金业的自动化加工还处于起步阶段，应用比较少，大部分的冲床、剪床、锻压床都由人工操作，危险性比较大，生产效率比较低[2]。输送机的历史悠久，中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形。输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机[3]。输送机可进行水平、倾斜输送机，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程,配合机械手与加工主机一起构成自动化加工单元，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化与无人化。本设计通过对大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个具有特定功能、特殊要求的输送机的设计，能够比较好地体现机械类毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。同时，该设计也具有很大的现实意义，能够为企业创造更大的经济利益。本输送机将能够配合机械手通过对托盘的抓取和松开与加工主机构成自动化加工单元，实现加工过程（上料、加工、下料）的全自动化与无人化。目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足冲压机床的自动上下料、定位和堆垛的要求，从而实现企业加工全自动化，节约加工辅助时间，提高企业生产效率和经济效益。二、国内外研究现状目前，国内外各种自动化加工单元的研究成为科研的热点，其研究的现状及趋势如下：国外的自动化生产线开始应用比较早，自动化技术从上世纪20年代开始用于机械冷制造的大批量加工之中。20世纪90年代，国外的汽车行业、电子电器行业、物流仓储行业就已经大量使用机器人自动化生产，并且取得了非常好的效果。目前国外的自动化生产线已经得到了广泛的普及，生产效率高，质量稳定，节约了大量的人力资源。尤其是日、韩企业，他们在亚洲起步较早，并且形成了鲜明的特色，避免了强体力高危工种带来的高额人工费用。机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态，实现全自动化[4]。Y.D.Patel等人对国外的自动化生产发展情况进行了分析，认为并联机器人在各个领域应用于快速精密制造，并且已经实现产业化[5]。MatthewWilliams等人认为自动化加工的普及对质量的控制有非常大的好处[6]PareshShah等人设计的机械手结构灵活，可以自动识别目标，可以广泛应用于工业生产[7]ChandramouliAnandaraman,ArunVikramMaduraiSankar,RamarajNatarajan等人研究了机械手的仿人和仿生技术，这是机械手技术发展的最高境界，目前仅在某些方面进行了一些基础研究[8]。输送机继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440公里以上。带式输送机的单机长度已近15公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的"带式输送道"。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构[9]。扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机[10]。使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等[11]。降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1吨物料输送1公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一[12]。减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气[13]。三、存在的问题目前机械手与输送机的造价都还很高，我国的某些企业还没有能力引进或者自主研制自动化加工单元。机械手与输送机是一种高科技产品，其制造、使用、维护成本相对较高，操作机构和控制器还没有实现通用化、标准化、模块化，而这是降低成本的重要途径之一，也是自动化加工单元推广使用的关键[14]。更重要的是将输送机配合机械手与加工主机一起构成自动化加工单元，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化与无人化[15]。参考文献：[1]齐俊河.中国冲压和钣金加工企业未来展望.第四届中国国际金属成形会议.2008,12：511~525[2]王巨光.中国铝合金轮毂生产自动化势在必行.轻合金加工技术.2012,4：11~14[3]郎桐.输送机的分类及选型与设计.工业工程.2009,12：40~42[4]仲米生.钣金加工柔性系统的立体仓库管理和监控的设计应用.装备.2007,4：30~34[5]Y.D.Patel;P.M.George.ParallelManipulatorsApplications—ASurvey.ModernMechanicalEngineering.2012,vol.2(No.3):57~64[6]MatthewWilliams;DanCornford;LucyBastin.Automaticprocessing,qualityassuranceandservingofreal-timeweatherdata.ComputersandGeosciences.2011,Vol.37(No.3):353~362[7]PareshShahandJianS.Dai.Orientationcapabilityrepresentationandapplicationtomanipulatoranalysisandsynthesis.ROBOTICA.2002,Vol.20(No.5):529-535[8]ChandramouliAnandaraman,ArunVikramMaduraiSankar,RamarajNatarajan.Evolutionaryapproachesforschedulingaflexiblemanufacturingsystemwithautomatedguidedvehiclesandrobots.InternationalJournalofIndustrialEngineeringComputations,2011,3(4)[9]白传悦.生产线输送机的几种过渡弯道及其驱动形式.起重运输机械.2012,37(3),15~20[10]宗孝.焊接滚简通轴结构及其设计.起重运输机械.2012,41：17~20[11]王鹰.连续输送机械设计手册..北京：中国铁道出版社，2001[12]陆鸿生.矿用胶带输送机滚筒筒壳的强度理论及其设计计算的研究.矿山机械.2012,41：17~20[13]王鹰,孟文俊.长距离大运量带式输送机关键技术及国内发展现状.起重运输机械.2010,30：117~120[14]王荣杰,陈虹微.输送机滚筒压裂分析及改进.起重运输机械.2009,15：225~237[15]王汉翼.基于CNC控制系统与IO信号应答的柔性自动化单元加工生产线.机电工程技术，2012,41(8)：3~4

毕业设计开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本设计将设计自动化加工单元的输送装置滚筒输送机，该滚筒输送机将能够配合机械手通过对托盘的抓取和松开与加工主机构成自动化加工单元，实现加工过程（上料、加工、下料）的全自动化与无人化。具体设计内容如下：对输送机进行总体功能分析通过对输送机进行总体功能分析，分析各种输送机结构和应用范围，经过选择和比较，确定输送机的整体设计方案。输送机滚筒设计滚筒是滚筒输送机的重要部件，它是滚筒输送机设计的关键。滚筒由链轮，轴承，转轴，滚筒外壁，滚筒端盖组成。链轮与滚筒转轴用焊接的方式。滚筒转动中轴承固定不动，筒壁通过胀套与轴相连，这样滚筒外壁就可以随着一轴起转动。输送机机架设计机架主要有支撑腿，横梁，脚杯，C型板组成。C型板的设计滚筒输送带中滚筒之间的距离要合理控制，既要保证滚筒有一定的间距，也要容易拆卸，更换。常用C型板来固定轴承，从而确定相邻滚筒之间的距离。电机的选择根据托盘和零件的质量以及输送机传送的长度来选择电机的型号。减速机的选择根据所选电机，和输送机的实际传送速度，来确定减速机的型号。检查自己前面的每一步骤，并对输送机做最终的完善。

毕业设计开题报告指导教师意见：**同学针对“某企业自动化加工单元规划与设计”这一课题，介绍了自动化加工单元的背景、意义和研究现状，提出了研究该问题的基本思路，所提研究方案具有一定的可行性，达到了工业工程专业本科毕业设计的目标，符合有关开题报告的基本要求。同意开题