无人物流小车设计
无人物流小车设计,无人,物流,小车,设计
任务书题 目无人物流小车设计姓 名 系别 专业班级 学号 设计任务设计内容:设计一种物料分拣线上的自动运料小车,可以自动行走至指定位置并卸下物料的自动机械。具体如下:1.机械系统设计(内部构造、外部造型);2.零部件设计;3.机构建模、运动仿真(可选做);4.电气控制系统设计(功能需求与硬件实现)。设计要求:1. 充分了解本课题内容及现状,收集到足够的相关资料。2. 设计方案合理可行,说明书采用公式正确,计算准确,步骤详实,技术图纸绘制规范,视图表达清晰准确。3. 设计说明书2万字以上,图纸绘制量合计不低于3张零号图纸工作量。 时间进度 第1、2周 实习;收集资料,设计技术方案,撰写开题报告。第3周 提交开题报告,实习报告,外文翻译;开题答辩,抽检。第7周 上交设计内容及相关文件;接受期中检查。第13周 设计完成,上交图纸等设计资料。第15周 设计答辩。主要参考文献资料1 朱光力专用自动钻床液压传动系统设计北京:机床与液压,20042 徐灏主编机械设计手册北京:机械工业出版社,19913 王卫兵等可编程序控制器原理及应用北京:机械工业出版社,19984 许福玲,陈尧明主编液压与气压传动北京:机械工业出版社,2004指导教师签: 年 月 日 开题报告 题目无人物流小车设计姓名 系别 专业班级 学号 1.选题目的和意义:随着整个社会经济的发展、科学的进步,计算机控制技术也随之飞速发展,传统的继电-接触器控制系统将逐渐的退出大家的视线,从而走上台面的是可编程序控制器系统,它的主要核心是细微处理器;逐渐覆盖各个行业的自动化控制领域。这种自动控制产品操作简单、性价比高、通用性强、控制相当可靠,因此得到了大多数人的认可,从而越来越容易实现自动控制。PLC随之产生。我国工业自动化的不断发展,转运小车在自动生产线上起到了的举足轻重的作用,在现代工业中,许多控制小车在指定的轨道上,按照工序,完成各自设定的任务,如柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车的自动控制等等,都是转运小车的相关应用。我国的转运小车是依赖于柔性制造系统的发展,几十年以来,市场对产品数量的要求的提高和计算机技术的迅猛发展,且现代制造技术越来越受到重视,所以对自动化生产的要求也越来越高,而作为关键部分的转运小车必将得到迅速发展和广泛应用,比如说:转运小车在冶金、墙材、有色金属、车站、港口、煤矿、码头仓库、矿井等行业得到了越来越广泛和深入的应用。而在这些行业中,根据点差,转运小车发挥着愈来愈大的优势,并且极好的转化为企业的经济效益,促成了自动化物流系统、先进的柔性生产线的实现,极大地提高了自动化程度和生产效率。编程序控制器(PLC)计算机在急需发展的工业环境下应运而生,随后更是在各种控制系统得到广泛的使用,因为这种微电子技术可以让更多系统的编程简单化,更加的可靠,而且易于维护;是按照用户编制的程序来实现控制和数据处理功能的组合器件,转运小车控制系统因PLC技术的引入必将取得意想不到的成功。通过自动引导小车结构和系统设计,也可以培养自身综合运用机械设计知识的能力,从而提高独立分析解决问题的能力,以此来适应社会需求。2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势:20世纪80年代末,国外的AGV达到发展的成熟阶段,此时美国的AGV生产厂商从1983年的23家剧增至1985年的74家。1984年,美国通用汽车公司完成了它的第一个柔性装配系统(FAS),从此该公司就成为当时AGV的最大用户。1986年已达1407台(包括牵引式小车、叉车和单兀装卸小车),1987年又新增加1662台。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展到更为先进的水平,他们采用更先进的计算机控制系统,运输量更大,移载时间更短,小车和控制器的可靠性更高。日本在1963年首次引进AGV,其第一家AGV工厂于1966年由一家运输设备供应厂商与美国的Webb公司合资建成。1976年后,日本对AGV的发展给予了高度重视,每年增加数十套AGV系统,有神钢电机、平田电机、住友重机等27个主要生产厂商生产几十种不同类型的AGV。1981年,日本的AGV总产值为60亿日元,1985年已上升到200亿日元,平均每年以20%的速度递增,1986年,日本累计安装了2312个AGVS,拥有5032台AGV,到1990年日本拥有AGV约一万台。到1988年,日本AGV制造厂已达47家,如大福,Fanuc公司、Murata(村田)公司等,广泛应用于汽车制造、机械、电子、钢铁、化工、医药、印刷、仓储、运输业和商业上。目前,全世界AGVS保有量在16000套以上,AGV在10万台以上。我国AGV发展历程较短,但一直以来不断加大在这一领域的投入,以改变我国AGV长期依赖进口的局面。目前国内几家在AGV的研发与制造中处于领先地位的企业在AGV领域中的某些部分已经与国际接轨或赶超国际水平,广东地区也有不少AGV厂家发展迅速,如广州井源,已经开始代理欧美的一些先进产品(瑞典ATAB与SOFTDESIGN联合研发的MAX AGV系列产品)。 3.主要研究内容:(1)确定传动方案(2)车身车体结构传动的设计(3)各零部件的设计(4)plc控制系统的设计4.完成论文的条件、方法及措施,包括实验设计、调研计划、资料收集、参考文献等内容。1. 本设计(论文)研究方法技术路线:(1)在传动方式上采用蜗杆传动;(2)转向方面采用两轮速度差实现;(3)在控制方面采用plc控制;2. 本设计(论文)实验设计、调研计划、资料收集:(1)确定传动方案通过查阅相关资料,在三轮机构与四轮机构之间比较,三轮机构虽然成本较低,但没有四轮机构的较大的负载能力及较好的平稳性。具体的设计将在设计说明书中说明。(2)车身车体的设计通过查阅相关资料,首先要选择车体的传动类型,车身整体的受力分析,再进行齿根弯曲疲劳强度的以及车身车体的主要参数及几何尺寸,并画出车身车体零件图。具体的设计将在设计说明书中说明。(3)各零部件的设计 轴主要是前轮轴与后轮轴的设计,首先要进行轴上的受力分析,拟定轴上零件装配方案,根据查阅相关手册,确定轴上尺寸,最后要惊行轴的校核。具体的设计将在设计说明书中说明(4)控制系统的设计查看plc的相关资料,设计自动引导小车的控制系统,选择伺服电机,进行脉冲的发射,来改变两个伺服电机的速度,采用差速来控制小车的转弯。运用AutoCAD、SolidWorks等机械绘图软件分别绘制出相关零件图和纵向运动机构的三维造型。3参考文献1 田其编.仓储物流机械与设备M.北京:机械工业出版社,2008.2 鲁晓春.仓储自动化M.北京:清华大学出版社,2002.3 濮良贵,纪名刚机械设计8版,北京:高等教育出版社,20044 余俊。滚动轴承计算:额定负荷、当量负荷及寿命。北京高等出版社,19935 成大先.机械设计手册5版北京:化学工业出版社,2007.6 魏国成.自动导向搬运车系统物流技术J.1994.7 龚仲华.S7-200/300/400PLC应用技术.人民邮电出版社,2007.8 尹志强机电一体化系统设计课程设计指导书北京:机械工业出版社,2006.9史国生、赵阳.电气控制与可编程控制器技术.化学工业出版,2004.10张永飞.可编程控制器应用技术.中国电力出版社,1998.11 韩权利,赵万华,丁玉成.未来制造业模式智能制造.机械工程师J,2002(1):26-28. 5.指导教师意见及建议:签字: 年 月 日 无人物流小车设计 系 (部) 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期 I 摘要 随着我国经济的快速增长,加快了工业化的进程。传统的人工搬运转运效率低下, 已经跟不上生产的速度,再加上人工成本的上升等都成了亟待解决的问题。而计算机 对生产进行管理以及对生产过程进行控制,在一定程度上可以解决上面效率低下的问 题,因此越来越受到人们的关注。而无人物流小车能把外形构造、内部设计和控制系 统融为一体,它具有结构简单,便于操作,能大大提高生产线的效率,被广泛的应用 在生产制造车间,大大节约生产商的加工成本,受到国内外广大制造商的一致好评, 极大的加速无人物流小车的发展。 本课题设计了基于 PLC 控制的无人物流小车结构及控制系统,对小车结构进行了 分析计算,并且校核了驱动部分零件。实现了小车单步、单周期、连续右行、左行动 作。 关键词:无人物流小车,PLC,控制系统 II ABSTRACT With the rapid growth of Chinas economy, the process of the industrialization is promoted. Traditional manual handling with low transport efficiency has completely failed to keep pace with the speed of production, coupled with rising labor costs and so on it has become a problem to be solved. The computer to manage the production and to control the production process, to a certain extent, can solve above problem with low efficiency, so more and more get the attention of people. And unmanned logistics car can take shape and structure, the internal design and control system integrated. It is of simple structure, convenient operation, can greatly improve the efficiency of the production line, is widely used in the production of manufacturing workshop, greatly save the processing cost of the manufacturer, by the praise of the vast number of manufacturers at home and abroad, greatly accelerate the unmanned car for logistics development This topic design is based on the PLC control of the unmanned logistics car structure and control system, the structure of the car is analyzed and calculated, and check the drive part of the parts. Achieved a single step, single cycle, continuous right and left. Keywords:Automatic transfer vehicle,PLC,Controlling system III 目 录 摘要 .I 1 绪论 .1 1.1 引言 .1 1.2 课题背景 .1 1.3 无人物流小车划分 .2 1.4 国内外研究现状和发展趋势 .4 2 整体结构 .6 2.1 车载控制部分 .6 2.2 车体结构 .6 2.3 运动部分 .7 2.4 传送系统 .7 2.5 安全辅助系统 .7 2.6 驱动装置 .7 3 机械设计 .8 3.1 设计要求 .8 3.2 传动系统方案 .8 3.3 电机的选择 .9 3.4 联轴器与轴间配合 .11 3.5 蜗杆传动机构 .13 3.5.1 蜗杆的传动类型 .13 3.5.2 选择材料 .13 3.5.3 蜗杆传动受力分析 .13 3.5.4 蜗轮轮齿根疲劳强度设计 .14 3.5.5 蜗杆与蜗轮参数与几何尺寸 .15 3.5.6 精度等级公差和表面粗糙度的确定 .16 3.5.7 热平衡核算 .16 IV 3.6 轴的设计 .16 3.6.1 轴的分类 .16 3.6.2 前轮轴的设计过程 .16 3.6.3 后轮轴的设计过程 .19 3.7 滚动轴承设计 .23 3.8 无人物流小车维护与保养 .27 4 控制系统 .28 4.1 系统描述 .28 4.2 控制要求 .28 4.3 系统主回路与控制回路的设计 .29 4.4 控制系统原理 .29 4.5 控制系统的梯形图 .30 结束语 .33 致 谢 .34 参 考 文 献 .35 1 1 绪论 1.1 引言 随着工厂自动化、计算机集成制造系统、柔性制造系统、现代物流、自动化立 体仓库等系统的快速发展和广泛应用,在一定程度上大幅度的解决一些生产上的难 题,无人物流小车作为这些系统的辅助设备,其应用范围和技术水平得到快速的发 展和提高。无人物流小车的好处是不需要大量的人力投入、在车间用不到太多地方, 对生产制造来说非常适用。物流系统是指无人物流小车配备了自动制导系统,根据 事先设定的路线自动运行把货物运送到指定地方,避免货物人工搬运的过程中,可 以和其他物流设备自动接口,在整个生产过程中,自动化的设备遍布在整个生产车 间,逐渐成为了物流系统的重要一环,无人物流小车的使用在生产车间是非常高的, 它为生产制造商节约了大量的生产成本。因此,越来越多的无人物流小车在生产制 造车间使用,在大大小小的自动流水线上遍布可见,发展速度巨快。 1.2 课题背景 刚开始的无人物流小车控制系统大部分是“继电器一接触器”系统,这类系统 面对生产线并没有较好的应变能力,周期长,体积大,性能不稳定等。生产厂商对 于这类系统并不太满意,对于更简便的系统具有更大的渴望,于是革新的浪潮席卷 全球,让越来越多的人认识到节约成本的重要性。 此时,全球经济改变原有世界状态,人们认识到 的重要因创 新 成 为 第 一 发 展 力 素,衡量一个国家发达的标准。几十年来产品不断的更新换代,技术也随之飞速发 展,传统的继电-接触器控制系统理所当然的被社会淘汰,紧接而迎来的是 PLC 控制 器系统,它的主要核心部分是 CPU;自动化控制产品的操作简单、维修方便、适用性 强、性价比高、控制性能比较稳定,逐渐的演变出来越来越简单的控制系统。PLC 就 在这样的背景下应用而生。为了更好的应对全球工业化进程的加速,无人物流小车 在自动生产线上起到了的至关重要的一部分,现在很多 PLC 控制系统是让小车在指 定的位置上,根据工序需求,完成事先布置的事情,例如生产车间流水线上一系列 物件的自动运货、装卸货物的过程等等,种种表现,体现了无人物流小车的作用, 让无人物流小车在生产制造中完美的展现出来。 我国是具有五千文明史的大国,拥有丰厚的文化科技的积累,在面对世界发展 的浪潮中有着不可或缺的作用。而无人物流小车可以加快第二产业的重要工具,我 们有始终重视这个问题。我们华夏儿女应该有一定的历史责任感,大力坚持改革创 2 新。无人物流小车主要是依靠柔性制造系统的发展,根据市场对产品数量的要求的 提高,人们对编程更加系统,完善的迫切要求,企业对自动化生产的要求也越来越 高,流水线成为制造行业独特的风景,这其中 PLC 控制系统特别关键,在冶金生产 过程中,生产的产品温度过高,不利于人工搬运,无人物流小车恰恰解决这一问题, 极大的节约生产时间和效率,这样的例子多不胜数在车站,电子厂,煤矿等产业等 也运用的非常广泛。正是在这些制造行业中,物流小车具有天然的优势,简化了生 产过程中的人过搬运过程,不仅极大地节约物流成本,更是大大的提高了自动化程 度和生产效率,这表明无人物流小车前景越来越广阔。 1.3 无人物流小车划分 无人物流小车一般分为两种。 有 轨 有轨小车应用轨道指引小车在固定路线运动,我们一般都是让无人物 流小车做直线运动,当然也有一些特殊情况,例如 等,双 向 运 动 环 形 运 动 它常常应用于工厂的车间里,因为制造过程生产线的需要,再加上由于它 的结构稳定,安全系数比较高,便于快速运送小物件。但是它也有一些小 缺点,例如:系统不能发生改变,无人物流小车的扩展性和灵活性不太理 想等等; 无 轨 无轨小车是事先设置好的编程,它能够沿 ,并事 先 设 定 好 的 路 径 运 行 且具有随时停止的功能,控制系统具有安装有自我保护装置,在小车运行 出现问题故障时,我们安装的保护装置能够充分保护的电机不受破坏,无 人物流小车的结构便于设计、通用性很好、可靠稳定性高,被很多生产制 造商们广为采用,极大的节约生产成本。当然了它也是也有一些缺点的, 例如:精度不高,容易发生偏离现象等等 1.4 国内外研究现状和发展趋势 无人物流小车被广泛的应用在生产流水线上,因为他几乎可以代替搬运工啊, 可以省去搬运工运送生产产品的环节,慢慢的已经成为自动化流水线上的重要一环, 在宽广的生产制造行业中扮演着重要角色。在国民经济多数制造行业都已出现它的 影子,无人物流小车的广泛用途在工厂力完全展现出来啦,不仅仅是改变工人的工 作环境,更是为生产商节省了一大笔人工物流费用,同时还能大大提高生产效率, 为生厂商提供的更大的利益,这样的大进步人们受到生产厂商的一致好评。让全球 人们对无人物流小车孜孜不倦的兴趣当然越来越大啦。我们在想怎么才能把无人物 流小车变得更实用,我们当然可不是除了对小车的机械外形进一步简单的优化美观, 毕竟外边再美,不能创造价值要它也没有什么用,我们是从更多的是对软件开发的 3 新科技应用到无人物流小车中,让这些观点理念什么的在现实中更好的实现,从而 让无人物流小车更加智能化,安全化,充分的融入到我们的日常生活中来,让我们 生活方式更加便利。 在自动化流水线中,不可避免的出现这样那样的问题,我们不能简简单单进行 处理,我们要学会从根本上解决,例如一些生产设备无法独自按照要求完成工作内 容,或者是把生产内容弄得面目全非,更有的甚至出现白白浪费时间的现象,这种 生产方式不仅仅让流水线生产效率低下,无法让产品正常使用满足客户的需求,更 甚者影响整个产业链的业绩。所以越来越多的制造行业认识到生产过程中的问题, 为了更好的解决这一方法就是引用先进的控制系统实现产业链的现代化更新,这时 候,生产厂商发现 PLC 的简单易学运用方便安全可靠挺不错,可以在车间试生产运 作一下,后来发现这个方案确实可行,而且还受到厂商的广大好评,无人物流小车 的投入让生产效率大幅度提高,这样无人物流小车渐渐的进去到广大生产车间,最 后成为实现工业生产自动化的一大支柱。 今天,无人物流小车的 PLC 控制系统发展的相当迅速,一方面它的成本低下, 遇到故障容易检测毛病,系统的网络化、数据化已成为连续生产的必要条件。进去 现代化以来,我国的制造商充分认识到 PLC 控制系统的重要性,一些生产厂家在流 水线上引进好多无人物流小车用于车间,以前国内的 PLC 市场主要以引进国外的科 技为主,由于成套设备运送麻烦价格高昂,只有大型的工厂才会出现无人物流小车, 随着 PLC 快速发展,对 PLC 系统控制长时间的刻苦钻研,加上众多科研单位的积极 生产,最终实现 PLC 控制系统在流水线生的产业化。现在大型生产制造车间,存在 大大小小的流水线上都可以看到用 PLC 控制设备。 改革开放之后,我国生产经济国民总值大幅度提高,国内大型基础设施工程给 我国带来前所未有的机遇和挑战,软件开发已成为世界各国共同面对的难题,只有 抓住机遇,才可以让中国在世界历史舞台上发出重要作用。我国仅仅抓紧历史机遇, 把 PLC 控制系统融入到广大的生产厂家中,不断更新产业链改进 PLC 控制技术,深 入优化产品结构,让其功能越来越丰富,提高 PLC 的性价比,在世界舞台上才能利 于不败之地,为了祖国的繁荣强盛人人应该尽心尽力,我相信中国一定会越来越强 盛。 现在,无人物流小车主要是以下几方面发展情况: 产品向两 极发展 一是研究速度快、性能好的无人物流小车以便于应对工厂的需求 二是随着科技不断创新,高速度,大容量是 PLC 发展的必然要求,用户 存储器容量也会越来越大; 向通信网 PLC 技术的本质是网络编程,现在无人物流小车与控制系统通过网 4 络化发展 络通信应用广泛。同时,开发商通过通信标准将组建功能更强的网络系 统,让 PLC 控制系统成为生产不可或缺的一环; 模块化、 智能化方 向发展 制造业作为一个 ,随着各国经济的快速发展,要国 家 的 支 柱 行 业 想在世界站住脚步,对工业自动化控制系统必然要求极高,科研单位必 须要不断开发研究 能够减少开新 器 件 新 模 块 , 例 如 电 力 半 导 体 驱 动 电 路 关损耗,对装置运行效率,安全性跟大提高;电路模块则是可以将 PLC 信号转变化机械机构控制信号,来让微处理器执行用户程序的实现 编程语言 和编程工 具的多样 化和标准 化 由于世界各国的文化地域差异,对 PLC 编程语言的方式不同,我们 应让多种编程语言的并存、互补与发展。各地方生厂商对硬件,软件更 新换代快,我们逐渐向制造自动化协议靠近,使 PLC 在世界各国通用, 其中包含中央控制单元、模块、编程语言、通信协议、编辑工具等,让 PLC 技术更加规范化和标准化。 5 2 整体结构 无人物流小车主要是有车体结构、动力控制、驱动装置、转向装置、精确停车 装置、车载控制部分、驱动部分等。 2.1 车载控制部分 无人物流小车是根据无人物流小车行走的轨迹进行编程,无人物流小车的各种 可编程逻辑控制程序,通过对数字信号的处理,进而达到直行,装卸料等过程。小 车利用两后轮作为驱动力,用 PLC 控制系统控制无人物流小车的速度、启动、停止 的运动过程。 2.2 车体结构 车体是向人们表达它外部构成的直观表达,它的结构主要部分主要有底盘、车 架、外壳,如果条件允许可以适当的进行喷漆,让小车的外部造型更加美观。它的 内部主要是用来安装控制系统和一些机械零件等,这些通常用的是蜗轮蜗杆减速器、 电动机、驱动器等部分组成。 (a)车架是无人物流小车组成机体的主要部分,它主要作用是用来安装车轮、 电机和蜗轮蜗杆传动机构。车架选择要充分考虑材料的强度、刚度,因为这是决定 负载的重量的主要因素。所以对于车架的选材不但要考虑价格、质量稳定性和安全 性等等,最后确定车架的材料是铸造铝合金,不仅铝合金价格便宜,而且焊接性好, 重心低,这样的好处是可以有效的防止翻车,还有就是让车身尽量光滑一点,避免 运行不必要碰撞让人受伤。 (b)车轮采用橡胶轮胎。橡胶轮胎比较柔软并且减震性能非常好,能保证物流 小车上的物品不会受到破坏,橡胶材料耐用性强,而且能够防水性好,橡胶生产比 较普遍,这时候物美价廉这是一个很好的选择。 2.3 运动部分 无人物流小车一般是用驱动轮、从动轮和转向装置几部分构成. 一般从速度、 过载、负荷大小等方面有效地对无人物流小车运动方面考虑。在生产生活中,我们 常常见到的是采用三轮、四轮、六轮及多轮这样的小车等,三轮结构的小车常常是 通过在转向前方的转向机构驱动无人物流小车转向,而四轮或六轮多是采用后轮驱 动、差速转向或独立转向方式,我们选择要根据实际情况。 2.4 传送系统 6 无人物流小车适用于各种各样的工作环境,我们常常根据环境的条件,然后选 择合适的传动系统,例如我们现实生活中常用的传动方式有蜗轮蜗杆传动,带传动, 齿轮传动等。这次设计的无人物流小车主要是运用到物流上,为了简单便于设计, 我采用大学接触最 。多 的 蜗 轮 蜗 杆 传 动 2.5 安全辅助系统 在工厂生产过程中,难免会发生一些大家都不想看到的结果,这时安全辅助系 统显得尤为重要。在生产流水线上,为了避免无人物流小车故障或人员经过容易与 小车不经意间碰撞,无人物流小车一般用障碍物检测和防撞,提示音等急停装置, 这样可以有效保证工作人员的安全,避免不必要的伤害。 2.6 驱动装置 无人物流小车驱动装置能够控制自己的速度,它是无人物流小车的重要组成部 分之一,小车各部分都应该确保运行的稳定性。在生产过程中, 我们要避免小车的 故障不能正常运行造成不必要的损失,在选择驱动装置上我们一般选用 驱动运行,在日常生活和大学生涯学习中,我们对异步电动机接电 机 作 为 动 力 驱 动 触比较多,为了更方便的做设计,我决定采用三相异步电动机。 7 3 机械设计 3.1 设计要求 无人物流小车车身采用铝合金材质,轻便,美观,实用。控制系统采用可编程 控制器编程,以便它可以跟踪旨在水平路线上正常运行。 动引导小车的长度:700mm 1.负载50 自动引导小车的行驶速度:100mm/s 2.小车最大速度150mm/s 无人物流小车车体质量:20KG 3.2 传动系统方案 在生产线上,作为运输中作用无人物流小车,它能够把生产的产品及时,准确, 安全地运送到指定地点,在整条生产线仅有的两个生产区连接链路起着因此不可替 代的作用设计结构合理,性能优越,安全和无人物流的可靠性,无人物流小车对于 保证工厂的正常生产是尤为重要的。 在以前的生产车间,完全是劳动者运送货物,装卸操作这样的运送过程,及其浪费 时间,耗费大量的物流成本,再加上大量人为因素,不利的正常生产影响经常发生, 因为现在提出的全自动化生产线的要求,无人物流小车能满足生产要求。 方案一使用三轮小车。通过齿轮传动结构设计,便于控制无人物流小车后轮的 转动。通过在小车前轮的转动来改变无人物流小车左右转向问题。如下图: 方案二:使用四轮小车。利用蜗轮蜗杆传动系统,让两后轮作为驱动力,利用 电机控制小车速度,这样可以控制无人物流小车的正常工作。如下图: 8 四轮小车的稳定性比三轮小车强很多。方案一转向机构的机械传动误差会比 较大。而且选项二使用蜗杆-蜗轮传动机构,以三相异步电动机驱动小车后轮运动, 不仅有利于 PLC 控制的编程设计,并且实用性比较强。所以,我的无人物流小车采 用四轮小车。 3.3 电机的选择 根据工作 ,选择恰当的电动机。其中包括电动机的类型和结负 载 的 大 小 和 性 质 构形式、功率和转速,用来确定电动机。 车轮转速 (3.1)2.75r/min1403.610dvn 电机的转速 选择蜗轮-蜗杆的减速比 i=60 (3.2)136mn电 in 无人物流小车的受力分析如图所示 3.3 示: 3.3 小车受力分析 小车车身自身重量为 p 9 (3.3306.N980.2490.712.853 abhgp ) 小车的载荷为 G N85mg (3.4) 由于两前轮及两后轮关于 Y 轴对称, 则 ,ABFCD , (3.5)0zF20ACPG , (3.6)xM0.75.12.3C 解得 15.6NBA 84NDCF 滚动摩阻力偶矩 的大小介于零与最大值之间,即 f max0f 其中 滚动摩阻系数,查表 5-2 , =210,取 =6mm 3 mN946.0.15706.max NFM (3.7) 5.1307.2axdMF (3.8) 两个小车后轮受力分析 3.2 电 机 1/GW 3.2 后轮受力 图 3.3 摩擦系数 牵引力 F N 重物的重力 W 滚子直径 D mm 传递效率 传动装置减速比 1/G (1) 求换算到电机轴上的负荷力矩( )LT AOSNPF 10 (3.9)mN58.0 108.96247.1513 0892)(GDWFTL 取 =0.7, =157.66 , =0.15 (2)求无人物流小车电机功率 小车的最小驱动功率为 (3.10) wgVmFPw 0.6819.870总 计算电机功率 (3.11) Wd 传动总效率 (3.12)231 联轴器的传动效率为 ,蜗轮蜗杆的传动效率为 ,深沟球轴承的9.016.02 传动效率为 98.03 6275.6 电机功率 (3.13)kwPWd 106275.081 三相异步电动机比伺服电动机结构简单、工作稳定、维护方便、便于设计 PLC 控制系统.所以我选取 Y 系列三相异步电动机,据以上参数选用: 电动机型号:Y802-4 额定功率:0.75kw 同步转速:1390r/min 最大额定转矩:2.2 3.4 联轴器与轴间配合 选择联轴器类型应从以下几方面考虑: (1) 传递的转矩大小、性质以及缓冲减速的要求; 11 (2) 联轴器工作转速大小引起的离心力大小对装备的影响; (3) 安装时,应注意轴间位移的大小和方向,防止错位; (4) 联轴器可靠性和工作环境,保证能正常运行; (5) 联轴器制造安装维护及成本,首选物美价廉。综合性能好。 根据电动机轴直径,输出轴与蜗杆轴联接部分的轴径进行分析,为了更好的满 足无人物流小车设计要求,我采用安全柱销联轴器满足要求,如下图 3.4 电 机 轴蜗 杆 轴 3.4 安 全 联 轴 器 联轴器采用安全联轴器,销钉直径 d 可按剪切强度计算,即 4 8mKTDZ (3.14) 销钉材料选用 45 钢。查表 5-2 优质碳素结构钢(GB 699-88) 45 5 200HBS 调 质 = b637MPa = s5 = s1% 2x0.39J/ 75HBS硬 度 销钉的许用切应力为 12 47.5MPa630.5.8)(07b (3.15) 过载限制系数 k 值 查表 14-4 取 k=1.6 4 mN587.0T m64.075.12.386.d 选用 d=7mm 满足剪切强度要求。 3.5 蜗杆传动机构 3.5.1 蜗杆的传动类型 设计传动机构时,应考虑各种蜗杆传动的特点,传动方式的要求和使用条件, 满足实际要求的需要,合理的选择蜗杆传动的类型。 (1)ZC 蜗杆传动适用于重载高速、要求效率高、精度高的重要传动; (2)环面蜗杆传动用于传动效率高,精度高的大功率传动; (3)渐开线 ZI 蜗杆传动适用于精密蜗杆头数多的传动,并且加工工艺简单; (4)ZA 阿基米德圆柱蜗杆传动适合载荷小,精度要求不高的传动; (5)ZA 单头阿基米德蜗杆传动适合自锁的低速,轻载的传动。 根据上述条件结合本课题的需求,选用渐开线蜗杆(ZI 蜗杆)。 3.5.2 选择材料 蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高,故选用材料 40Cr。蜗轮用灰铸铁 HT200 制造, 采用金属模铸造。 3.5.3 蜗杆传动受力分析 确定作用在蜗轮上的转矩 T2 按 Z=1,故取效率 =0.7,则 4 23508N.m.70819.5109.5109.5 6126262 /inPnPT (3.16) 13 (3.17)N4.5287211 dTFat (3.18)60321ta (3.19)8.2tan.60tn21 rF 3.5.4 蜗轮齿根疲劳强度设计 根据渐开线蜗杆传动的设计准则,按齿根弯曲疲劳强度进行设计。蜗轮轮齿因 弯曲强度不足而失效的情况,多数发生在蜗轮齿数较多或渐开线传动中。 (3.20)221.53FaKTmdYz 确定载荷系数 K 稳定的负载下工作时,负载不均衡分配系数,那么你可以 K= 1 时,使用系数 KA= 1.15 从表 11-15 中选择。由于稳定的速度,期望的动态系数 KV= 1.1 (3.21)1.5.265AVK 由表 11-8 得,蜗轮的基本许用弯曲应力 4 34FMPa 假设 31048,蜗轮的当量齿数 26z= (3.22)23362.29cos10Vz48 14 根据 , ,从图 11-19 中可查得齿形系数 20 x26.9Vz4 2.3FaY 螺旋角系数 (3.23)310197Y48 32 m.625.5dm 由表 11-2 得 4 中心距 a=50mm 模数 m=1.25mm 分度圆直径 2.41d3125md 蜗杆头数 1z直径系数 17.92 分度圆导程角 =3 1138 蜗轮齿数 26变位系数 20.x 3.5.5 蜗杆与蜗轮参数与几何尺寸 (1) 蜗杆参数及尺寸 轴向齿距 (3.24)m925.3.14mPa 齿顶圆直径 (3.25)9.4.121 hd 齿根圆直径 (3.26m275.).250.(4.)(21chadf ) (2) 蜗轮参数 传动比 216zi 蜗轮分度圆直径 (3.27)m5.72.2md 蜗轮喉圆直径 1.804.15.7)(222 )(xhamda (3.28) 蜗轮齿根圆直径 (3.29)m475.)2.041(25.7)(222 cxhadf 蜗轮咽喉母圆半径 (3.30)9.820122agdr 15 3.5.6 精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑到所设计的自动引导小车属于精密传动,从 GB/T 10089-1988 圆柱蜗杆、蜗轮 精度中选择 6 级精度,侧隙种类为 d,标注为 6d,GB/T 10089-1988。 3.5.7 热平衡核算 蜗杆传动在与螺旋齿轮相似,会出现相对滑动。在工作条件不太好的时候容易 发热,导致润滑情况下降。但该 ZI 传动方式是渐开线传动,工作过程中产生的热可 以散发到环境中,不考虑热平衡计算。 3.6 轴的设计 3.6.1 轴的分类 轴是机器的主要部件中的一种形式。作为一个旋转运动传递机构只能安装在轴 上的动力传递。这是支持的轴转动部件和传递运动和动力,轴是保证设备正常运行 的基础上,对轴的要求,必须按照国家标准进行生产。 在日常生活中,我们经常根据轴的承受力的不同,通常把轴分为转轴,心轴和传 动轴。能承受弯矩又能承受转矩称为转轴,只承受弯矩不承受转矩成为心轴,只能 承受扭矩不能承受弯矩称为传动轴,这是方便选择做的简单区分。 3.6.2 前轮轴的设计过程 3.6 前 轮 轴 前轮轴只承受弯矩而不承受扭矩,故属于心轴。 。 (1)求作用在轴上的力 自动引导小车的前轮受力,受力 3.7。 16 CF N42.08.2121 CF (2)轴的结构设计 轴的结构主要取决于以下几个因素:轴因为影响轴的因素很多,并且结构形式 随着具体情况的不同变化,因此轴一般没有固定的标准结构。我们再设计物品时, 要根据实际情况进行分析。倒是,轴上零件应便于调整;轴应具有良好的制造工艺 性等。下面是轴在结构设计时的几个主要问题。 (a)拟定轴上零件的装配方案 装配方案取决于轴结构,它决定了轴的基本形式的设计的前提条件。装配方案 是 。装配方案是:左轮辐板、右轮辐板、预 定 轴 上 主 要 装 配 方 向 、 顺 序 和 相 互 关 系 螺母、套筒、滚动轴承、轴用弹性挡圈依次从轴的右端向左安装,左端只安装滚动 轴承和轴用弹性挡圈。这样就对各轴段的粗细顺序作了初步安排。 (b)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 初步选择滚动轴承。自动引导小车前轮轴只受弯矩的作用,主要承受径向力而轴向 力较小,故选用单列深沟球轴承。由轴承产品目录中初步选取单列深沟球轴承 6004,其尺寸为 dDT=20mm42mm12mm,故 d =d =d =20mm。 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位,因此取 d =25mm。 取安装左、右轮辐处的轴段的直径 d =30mm。已知轮辐的宽度为 34mm,为了 使螺母端面可靠地压紧左右轮辐,此轴段应略短于轮辐的宽度,故取 l =32mm。左 左右轮辐的左段采用轴肩定位,轴肩高度 ,取 h=3mm,轴环处的直径0.7h d =36mm。轴环宽度 b1.4h,取 l =5mm。 轴用弹性挡圈为标准件。选用型号为 GB 894.1-86 20,其尺寸为 d0=20mm,故 d =d =19mm ,l =l =1.1mm ,l =13-1.1=11.9。 (c)轴上零件的周向定位 左右轮辐与轴的周向定位采用平键联接。按 d由手册查得平键截面 bh=8mm7mm(GB/T 1095-1979),键槽用键槽铣刀加工,长为 28mm(标准键长见 GB/T 1096-1979),同时为了保证左右轮辐与轴配合有良好的对中性,故选择左右轮 辐与轴的配合为 H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴 的直径尺寸公差为 j7。 (d)确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 145,各轴肩处的圆角半径为 R1。 17 (3)求轴上的载荷 首先根据轴的结构图画出轴的计算简图。根据轴的计算简图画出轴的弯矩图 McM 3.7 前轮轴的载荷分析图 N42.08.2121 cFm3921L 38.57691 LMC (4)按弯曲应力校核轴的强度 进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩的截面强度。最大负弯矩在截面 C 上, 。mN38.1576C 对截面 C 进行强度校核,由公式 4 (3.31)1caMW 由表 15-1 得,45 钢 调质 4 P601 由表 15-4 得, (3.32)3 2323 m84.0)(480.)( dtbW 1MPa69.157ca 因此该轴满足强度要求,故安全。 3.6.3 后轮轴的设计过程 后轮轴在工作中既承受弯矩又承受扭矩,故属于转轴。 18 3.8 后轮轴结构 (1)求后轮轴上的功率 、转速 和转矩2P2n2T =0.7,那么 (3.33)KW056.78.02 r/min75.2n mN23T (2)作用在蜗轮上的力 N6.02tF4.2aF8.02rF (3)初步确定轴的最小直径 先按式(15-2 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢,调质处理。根4 据表 15-3 ,取 =115,于是得40A (2.37)m5.17.206153320min PAd 后轮轴的最小直径是安装轮辐处轴的直径 。由于轮辐与轴采用键联结,故d d =26mm。 (4)轴的结构设计 (a)拟定轴上零件的装配方案 装配方案是:蜗轮、套筒、深沟球轴承、轴用弹性挡圈依次从轴的左端向右安 装;右端安装深沟球轴承、透盖、内轮辐、轴端挡圈从右端向左安装。 19 (b)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列深沟 球轴承。单列深沟球轴承 6206,其尺寸为 dDT=30mm62mm16mm,故 d =d =d =30mm。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得 6206 型轴承 的定位轴肩高度 h=3mm,因此,取 d =36mm。轴用弹性挡圈为标准件。选用型号为 GB 894.1-86 30,其尺寸为 d0=30mm,故 d =28.6mm, l =1.7mm。取安装轮辐处的轴段 的直径 d =26mm。轮辐的宽度为 27mm,为了使轴端挡圈可靠地压紧轮辐,此轴段应略 短于轮辐的宽度,故取 。26lm (c)轴上零件的周向定位 蜗轮与轴的周向定位采用平键联接。按 由手册查得平键截面 bh=8mm7mm,d 键槽长为 25mm。轮辐与轴的配合为 H8/h7。 (d)确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 145,各轴肩处的圆角半径为 。1R (5)求轴上的载荷 后轮轴上的受力分析 3.9。 L1=L2=27.5mm L3=41mm (a) 在水平面上后轮轴的受力简图为 3.9。 由静力平衡方程求出支座 A、B 的支反力 N3.06.2121 tNHFF 三个集中力作用的截面上的弯矩分别为 m84157301 LMNHHD 20 0HABM 21 3.9 后轮轴的载荷分析图 (b) 在垂直面上后轮轴的受力简图 3.9。 由静力平衡方程求出支座 A、B 的支反力 NFaNV4.522 m5.037DMa , 0A 2121130raNVLLFL (3.34) 122131NVraFF )415.27(6.5.205.7875. =-126.9 , 0yF1220NVrFF (3.35) 22 122NVrNVFF =220.8-157.7 +126.9 = 190.2 在 段中,将截面左边外力向截面简化,得AD (3.36)1110.9)(XXFXMNV1027.5x 在 段中,同样将截面左边外力向截面简化,得B (3.37)21227.5NVraxxM.2 在 段中,同样将截面右边外力向截面简化,得C (3.38)3331.6MF3041x 0VAC mN75.2.1.9左D .830975283右V 6.46.BM 计算 A、B、C、D 截面的总弯矩 M 0ACmN497.857.5238.412221 左VDHD (3.39) (3.40)6.103.22222 右VDHDMmN640EB 后 轮 轴 上 的 转 矩 2358T (6)按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩 和扭矩的截面即危险截面 D 的强度。由式(15-5) 得4 (3.41)MPa83.78.2)506(.1073)( 222 WTMCa 其中, 为折合系数,取 =0.6 23 为轴的抗弯截面系数,由表 15-4 得W4 3 323 m84.20)(801.)( dtb , , 15-1 查得 -1=60MPa 45选 定 轴 的 材 料 为 钢 调 质 处 理 由 表 因此 , 。1ca故 安 全 3.7 滚动轴承设计 3.7.1 选用轴承考虑的主要因素: (1)轴承受到的 ,这是选取的主要依据;载 荷 大 小 、 方 向 和 性 质 (2)根据转速高低选择适合的轴承防止出现不良影响; (3)充分考虑到轴的调心性能,防止轴承的内外圈发生偏斜; (4)选择时应考虑整体设计的要求,便于安装和拆卸。 3.7.2 前轮轴上的滚动轴承的计算及校核 Lh2000h , , , 要 求 寿 命 r/min96.28104.310dvn N42.0rF 。0aF (1)由上述条件试选轴承 试选 6004 型轴承,查表 16-2 4 KN38.9rCKN02.5OCr/min150lin (2)按额定动载荷计算 由式 (3.42) 610hlP 对球轴承 =3, (3.42) PraPrfXFYf 查表 13-6 自动引导小车 4 1.2 N50484. 9380.719605.483 C 故 6004 型轴承能满足要求。 24 (3)按额定静载荷校核 (3.43)0CSP 选取 =20S (3.44)N42.000rarFYX 代入上式, 满足要求。N84.2.5200PSC 2.7.3 蜗杆轴上的轴承 要求寿命 , , ,作用在在轴上的轴向h3hL365r/min1n4.10rF 载荷 。N6.0nF (1) 选 30203 型轴承,查表 5-24 5 (脂润滑) K8.9rC2.130Cr/in90limn0.35e 蜗杆轴上的轴承受力 (2) 按额定动载荷计算 (3.45)N47.321021YFSr 12 69.47.3Sa ,1F.2aPrfXF 查表 15-12 , 5.2Pf , , 1639.780.3504arFe、 0.41.7YN8.129)6.1.(21 25 , , 23.470.29.351arFe、 1X0Y N48.2.10.)(22 arpYFXfP 由式 15 6hnLCP1036425.14058.129063631 hnLPCN0.31063162h 均小于 满足要求。12、 N0 (3) 按额定静载荷校核 由 表 515 0CSP 15-14 ,取 查 表 0.8S101.79.52arFY、 N86.1.604.101 arFXP 20.94.52arF、 N.120r ,满足要求。012P、均 小 于 3C (4) 极限转速校核 由式 (3.46) max12linf ,由图 15-5 得 1290.58.62PC5f ,由图 15-6 得 1.7arF520.fr/min901maxn 26 ,由图 15-5 得 213.480.679PC51f ,由图 15-6 得 2.arF52f r/min9012maxn 小于 和 满足要求。nmax1x2 2.7.4 后轮轴上的轴承 要求轴承的寿命 , ,轴承 A 的径向载荷h50hL转 速 r/in75.2n ;轴承 B 的径向载荷N08.319.622121 NVHrF ; 。 承 A 承受9.67222r Fa2.6由 于 轴 的载荷大于轴承 B 的载荷,故只需对轴承 A 进行校核。 。 (1)由上述给定条件试选轴承 试选 6206 型轴承,查表 15-19 5 (脂润滑)KN91.4rCKN01.rCr/min950lin (2)按额定动载荷计算 由式 610hLP 对球轴承 ,3 PrafXFY 由 查表 15-19 065.20.651aFC5 0.19,2.3eY 由 查表 15-19 .930.197ar e5 rPF 查表 15-12 无人物流小车 .2Pf 代 入 得 N8407.1 19065.20526846C 27 该轴承满足后轮受力要求。 (3) 额定静载荷校核 0CSP ,选取 查 表 154 1 由 式 .093arF 查表 15-19 , 时, 50.8arF01,XY N70rFP , 满足要求。代 入 上 式 SNC10 (4) 极限转速校核 max12linf 80.563149PC5查 图 1f .2.7arF16查 图 52f 代 入 r/min9501maxn 满足要求。axr/i7.2 3.8 无人物流小车维护与保养 一段时间使用无人物流小车后,小车电机的润滑能力下降机动性能变差,那么 必须有一个负责人员来补充补充润滑脂。当更换润滑脂的时候,应该做到及时清除 旧润滑脂,然后用汽油把轴承和轴承盖的油槽清洗干净。工作人员填充的润滑脂不 能太多,要不然会使轴承的摩擦转矩变得很大,到时候轴承温度会越来越高,会大 大的损耗轴承的使用寿命。 另外,无人物流小车在运行过程中,我们应注意轴承的温度变化。因为大部分 轴承适用于 70及以下工作状态,温度过高会使轴承强度刚度失效,所以当轴承温 28 度超过 95时,我们要立即停止小车运行,仔细查找温度升高的原因,如果有条件 的话可以更换轴承,避免出现生产线瘫痪的情况。 Y 系列三相异步电动机,我们要根据国家标准使用锂基润滑脂,如果可能的话, 在锂基润滑脂 ,这样做的好处就是能让无人物流合 适 的 抗 氧 化 剂 , 防 锈 剂 和 极 压 剂 小车的电机拥有较好的抗水能力,大大的提高无人物流小车的生产寿命。另外我们 还要注意轴承的维护,这样做的好处是能增加轴承使用寿命,同时降低工厂维修机 器的成本。极大的让无人物流小车在生产线上发挥更大的作用,让无人物流小车为 生产厂家提供更好的使用价值。 29 4 控制系统 4.1 系统描述 本课题研究对象是无人物流小车的 , 它是通过控制三相异步电动机的控 制 系 统 正反转控制无人物流小车做 ,从而实现在 A 地装料、B 地卸料这一过程,往 复 运 动 满足生产线的要求。无人物流小车在车间运动图如下; 4.2 控制要求 控制系统的工作原理: (1)机械运料小车在初始位置处,按下启动按钮 SB1,电机正转,无人物流小车 往前运动; (2)机械运料小车运行至右限位开关 ST1,电机停转,运料小车停止,等待装料, 装料指示 L1 灯亮; (3)经过十秒以后,装料灯 L1 灭,这时装料结束,电机开始反转,物流小车后 退,当运动到左限位开关 ST2 处,电机停转,无人物流小车停止,开始卸料,卸料 指示灯 L2 亮; (4)延时 8s,指示灯灭,卸料完成,到此完成一个工作周期,这样一直循环此过 程,直到关闭停止按钮。 4.3系统主回路与控制回路的设计 PLC 控制系统是具有灵活的,多功能的特点,几乎所有的控制都通过软件控制, 虽然这不是 PLC 和 I/ O 之间的硬件设计信号的简单连接,它直接关系到无人物流小 车的安全性,可靠性和生产成本的控制系统,以及许多其他的问题,硬件设计一旦 完成,就不能在随意修改,因此,它是用于控制系统的设计成功的关键问题,我们 应该高度重视设计阶段。 30 4.4 控制系统原理 根据物流小车具有正向和反向两种工作模式,两个线圈 KM1 以及 KM2 无人物流小 车展示的整体设计的控制要求,通过改变电机的相序来改变工作方式,接触器 KM1 以及 KM2 对应 KM1 以及 KM2 的主电路主触头。 原则上无人物流小车原理如下: (1)按下启动按钮 SB1 电机正转,这时候开始通电接触器线圈 KM1 和 SB1 平行 KM1 常开触点,以保证持续的电力,以满足封闭,整个电路会发生自锁现象,KM1 线 圈正常工作, ,按下电动机开关,电动机开始向前走,无人物1KM主 电 路 串 联 闭 合 流小车开始向前移动; (2)当小车运行到限位开关 ST1,ST1 的常开触点闭合,常闭触点断开,使 KM1 线圈失电,电机停转,无人物流小车停止运动;与此同时,在延迟 KT1 继电器线圈开 启时,辅助常开触点闭合,充电指示灯 L1 亮,手动加载。 (3)延时 10s,时间继电器的延时闭合常开触点 KT1 闭合,接触器 KM2 线圈通电 并自锁,两个常闭触点 KM2 断开, L1 灯熄灭,线圈 KM1 失电,然后三相异步电机运 行,无人物流小车向后运动; (4)当通电,其常开触点闭合继电器线圈 KT2 前往 ST2,KT2 常开触点闭合,排 放指标 L2 亮; (5)延迟 8S,KT2 线圈常开触点闭合,恢复电机正转; (6)按下停止按钮,无人物流小车停止运行。 根据无人物流小车的工作原理画出 PLC 的外部接线图: 31 4.4外部接线图 4.5控制系统的梯形图 无人物流小车的流程图如下 32 开始 按下电机正转按钮 S B 1 行驶至 S T 1 处 , 装料指示 灯 L 1 亮 , 延时 1 0 S 时间到 电机反转 , 机械运料小车后退 行驶至 S T 2 处 , 卸料指示灯 L 2 亮 , 延时 8 S 时间到 按下停止按钮 S B 3 结束 运料小车前进 否 否 否 是 是 是 4.5流程图 根据控制系统流程图编写梯形图 33 4.6 梯形图 34 结束语 本课题主要研究无人物流小车外部造型、机械结构及控制系统设计。设计基本 上 ,涵 盖 了 所 有 的 大 学 课 程 所 学 , 如 机 械 设 计 , 机 械 工 程 , 可 编 程 控 制 器 , 互 换 性 机械原理等,也有控制的结构,以及自动化问题的问题。在设计过程中了解第一辆 实现无人物流小车的物流能力,深入的了解,以便进行深入的分析,它的机械结构 和工作流程的熟悉的功能,深入的机械设计改进的认识结构的基础上,设计和单个 机械结构部件的改进。另外,在控制系统设计采用 PLC 控制系统。 这次设计清楚的让我认识到机械设计内含,让我对机械专业有更深的认知,让 我摆脱了纯粹的理论知识和学习的肤浅的认识;让我懂得更多的国家标准零部件的选 取,更好的理解设计手册,设计规范和使用计算机图形软件S7-200的专业水平。通 过这次设计,我真正的感到我的能力得到巨大的提升。 这次设计的顺利完成,不仅仅是我对专业精神的不懈追求,更是与吴老师沟通 到位,让我深入了解到,做学问必须要实事求是,这次无人物流小车设计,让我对 各种设备标准,以及各种设备的适用性有了很大的认识。也让我的能力进一步得到 了提高,它的目的是使这时候我已经积累的实践经验万千,我以后的工作生活中能 充分的运用这些知识,我一定会在未来的生活工作中,对碰到的工作生活中的问题 难题会有较强的理解解决能力,这是认识到我四年大学的意义所在。 这次的设计内容量非常多,并且设计的过程琐事不断,但我并没有向困难妥协, 因为我知道一个人能战胜自己才是最是真正的成功,这期间在是吴老师的不断鼓励 耐心讲解,让我在设计过程中始终充满热情,使我这次设计收获更加丰富。再加上 经常与吴老师的沟通和交流,我了解到机械设计的适用条件零件的选用标准和适用 性。不仅仅是我的能力也得到了提高,还让我的设计和我实际经验应用的本次设计 中种种问题,让我更加清晰的认识到自己的不足,找到了自我前进的方向,人活着 就是要不断的充实完善自己。最终按质按量完成本次设计,感谢在这期间真心感谢 帮助我的指导老师。 35 参 考 文 献 1 孔令中现代物流设备设计与选用M北京:化学工业出版社,2005. 2 哈尔滨工业大学理论力学教研室理论力学M第六版,北京:高等教育 出版社,2004. 3 濮良贵,纪名刚机械设计8 版,北京:高等教育出版社,2004 4 成大先.机械设计手册5 版北京:化学工业出版社,2007. 5 余俊。滚动轴承计算:额定负荷、当量负荷及寿命。北京高等出版社, 1993 6 章日晋,等.机械零件的结构设计. 北京:机械工业出版社,1987. 7 龚仲华.S7-200/300/400PLC 应用技术.人民邮电出版社,2007. 8 尹志强机电一体化系统设计课程设计指导书北京:机械工业出版社, 2006. 9史国生、赵阳.电气控制与可编程控制器技术.化学工业出版,2004. 10张永飞.可编程控制器应用技术.中国电力出版社,1998. 11寥常初.PLC 编程及应用.机械工业出版社,2005. 12马小军.可编程控制器及其应用.东南大学出版社,2007. 36 致 谢 设计马上就要结束了,这半年给我的感觉非常充实,让我受益良多。吴老师的 教诲依然萦绕在我的耳边,吴老师对知识的理解深度让我非常佩服,吴老师对我设 计无人物流小车中出现的种种问题见解独特,让我惊叹不已。当我遇到涉及专业的 难题是吴老师总是耐心讲解,例如:零件强度刚度的要求、材料的选取等等。正是 吴老师对学生抱着认真负责的态度,让我对我的设计更加有信心,我相信我能做到 让自己满意,才能不辜负老师的教诲,如果没有吴老师的指点,我想这次的设计我 会走许多的弯路的。 能够作为吴老师的学生,我心中感觉特别的荣幸。虽然只是短短的几个月,但 吴老师却让我受益匪浅,不光只有知识,更重要的还是对工作的认真负责的态度。 由于吴老师的认真负责、一丝不苟和严格要求,让我可以交上满意的答卷,让我给 我的四年大学生涯画上一个完美句点。本论文不论是从开始选题还是最后定稿成文, 这期间吴老师都给予了我悉心的指导,吴老师严谨求实的个人风格,具有理工生的 洞察力,不懈开拓进取的精神,让我内心深处深受启发,对我以后的人生经历有很 大益处,我不由得让对吴老师献上我最诚挚的谢意。 本文主要是是针对无人物流小车的内部构造、外部造型以及 PLC 控制系统的设 计,在无人物流小车的应用上表达了自己的一点想法。由于学生水平浅薄,难免在 理论的描述、资料的运用等方面难免有不恰当、不深刻,不周到之处,或许有些观 点也欠与成熟,真诚的希望聆听老师们的教诲,让我更好的完善充实自我,我希望 以后的我能够被大家认可。 千言万语也不能描述我的感受,我设计的圆满结束,不单单是我自己的刻苦、 勤奋、踏实的态度,更多的还是吴老师的耐心指导,你们的鼓励和帮助永远是我前 进的不懈动力,再一次谢谢你们! 37
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