軌道式自動投料機(jī)器人設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
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開題報告(學(xué)生用表)(使用屆別: 屆)畢業(yè)論文(設(shè)計)題目軌道式自動投料機(jī)器人設(shè)計學(xué)號姓名學(xué)院工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師所在單位、部門職稱教授(1、內(nèi)容包括:研究的目的和意義;國內(nèi)外研究(設(shè)計)發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展水平與存在問題;研究(設(shè)計)主要內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)及擬解決的關(guān)鍵問題;研究(設(shè)計)方案與技術(shù)路線;研究(設(shè)計)方法;參考文獻(xiàn)。2、撰寫要求:字體為5號宋體字,字?jǐn)?shù)不少于1500字。)(1)課題的來源:本題目來源于生產(chǎn)實(shí)際,在完成上下料的步奏后,將飼料進(jìn)行定量的分配投料,手工搬運(yùn)效率低,養(yǎng)殖環(huán)境高溫、高濕,操作環(huán)境差,因此采用機(jī)器人技術(shù),實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)操作的柔性自動化,通過自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)投料的量精確度以及位置的準(zhǔn)確度,以提高生產(chǎn)效率,一般工人難以勝任這一工作。因此,投料過程的完全自動化已成為重要的研究課題。其中,十分重要的就是要應(yīng)用投料機(jī)器人。 (2)研究的目的和意義:為了減少工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的人工成本和飼料成本,設(shè)計了一種基于PLC控制的軌道式工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動投飼系統(tǒng)。該系統(tǒng)自有電源供電,運(yùn)行在高溫、高濕的工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖車間魚池上方的H型鋼軌上,能夠排除車間相關(guān)養(yǎng)殖設(shè)備對自動投飼系統(tǒng)運(yùn)行的干擾,實(shí)現(xiàn)對工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖車間魚池的準(zhǔn)確定位、精準(zhǔn)投飼和投飼數(shù)據(jù)記錄儲。該系統(tǒng)的設(shè)計大大減少了水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)對于勞動力成本的投入。(3)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展水平與存在問題:近年來各國開展工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的規(guī)模日益擴(kuò)大。新型的養(yǎng)殖技術(shù)在提高魚類產(chǎn)量、降低能耗、節(jié)約水源等方面取得的成效矚目,發(fā)展工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖成為水產(chǎn)養(yǎng)殖必然趨勢。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的成本主要是飼料成本和勞動力成本。集約化養(yǎng)殖中飼料成本一般占養(yǎng)殖總成本的70%90%。飼料的合理投放,既可減少飼料浪費(fèi),節(jié)約養(yǎng)殖成本,也可降低殘餌對養(yǎng)殖水體的污染。因此,水產(chǎn)養(yǎng)殖強(qiáng)國成功開發(fā)應(yīng)用系列化的自動投飼系統(tǒng)來提高投飼精度和飼料利用率,降低勞動強(qiáng)度,減少勞動力成本,提高養(yǎng)殖生產(chǎn)效率。國內(nèi)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)起步較晚,工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖幾乎全部還是人工投喂,投喂量和投喂時間基本上是根據(jù)養(yǎng)殖戶個人經(jīng)驗(yàn)確定,同時,市場上現(xiàn)有的簡易投餌機(jī)已不能滿足高密度工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的需要,面向工廠化水廠養(yǎng)殖領(lǐng)域的自動投料裝置還停留在實(shí)驗(yàn)探究階段。 (4)研究目標(biāo)、內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題:在設(shè)計過程中要考慮到很多問題:1、軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2、考慮飼料重量、密度料倉整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計 3、行走裝置的組成及其行走方式 4,、如何精準(zhǔn)的識別位置并達(dá)到準(zhǔn)確的投飼量5、前后料倉的連接及慣性問題的解決6、卸料裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計等(5) 研究方法: 工作原理:自動投料機(jī)器人的投料系統(tǒng)主要分為:行走裝置、投料裝置、電源裝置、控制終端及其軟件設(shè)計。其基本工作原理為:在上方架設(shè)的H型鋼軌道上設(shè)置每個魚池相對應(yīng)的定位識別點(diǎn),投料裝置沿軌道行走到相應(yīng)定位識別點(diǎn),采用射頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動定位,控制系統(tǒng)發(fā)出投料動作。下料口開關(guān)以及其開啟程度由拉壓力傳感器配合配合步進(jìn)電機(jī)控制,達(dá)到精確控制投料速度和投料量的目的。電源模塊由蓄電池構(gòu)成,為整個系統(tǒng)提供電能。根據(jù)需要可以通過觸摸屏調(diào)整運(yùn)行模式和運(yùn)行參數(shù),控制終端根據(jù)制定的方案控制整個自動投料系統(tǒng)的運(yùn)行。每次完成投料動作完成后,投料模塊把投料數(shù)據(jù)反饋給控制終端,記錄并保存。主要的設(shè)計包括:1、完成機(jī)器人控制硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括行走裝置、料倉結(jié)構(gòu)、卸料器等;2、使用PLC實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)精確定位控制(傳感器);使用無線射頻技術(shù)準(zhǔn)確識別目標(biāo)對象,并能夠轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制量;3、實(shí)現(xiàn)對軌道式機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)投料量的精確,位置的準(zhǔn)確。(6)參考文獻(xiàn):1莊保陸,郭根喜.水產(chǎn)養(yǎng)殖自動投餌裝備研究進(jìn)展與應(yīng)用J.水產(chǎn),2008(4):67-72.2袁凱,莊保陸,倪琦,等.室內(nèi)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動投飼系統(tǒng)設(shè)計與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2013(3):169-176.3 韓世成,曹廣斌,陳中祥,等.水產(chǎn)養(yǎng)殖投餌控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究J.水產(chǎn)學(xué)雜志,2009,22(4):46-48.4 鄧素芳,楊有泉,陳敏.全自動餌料精量投喂裝置的研究J.農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(11):103-105.5葛一健.我國投飼機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展與現(xiàn)狀分析J.漁業(yè)現(xiàn)代化,2010,37(4):63-65.6 焦仁育.投餌機(jī)下料機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀分析J.河 南 水 產(chǎn),2011(1):23-24.7 馬從國,倪偉.基于PLC工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計J.工業(yè)儀表與自動化裝置,2005(2):51-53.8郭根喜,莊保陸,王良運(yùn),等.基于 PLC 的遠(yuǎn)程氣力輸送自動投餌控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)J.南方水產(chǎn),2008(6):6-16.9 周曉光,王曉華.射頻識別(RFID)系統(tǒng)設(shè)計、仿真與應(yīng)用.M北京:人民郵電出版社,.10 伍東亮.串口通訊在車號識別中的應(yīng)用J.中國科技信息,2007(19):120-121.11 盧忠亮,沈慧芳,陳杰.基于射頻識別的智能物流小車J.江西理工大學(xué)學(xué)報,2011(6):53-56.12 李志義,王淑蘭,丁信偉.粉體物料和料斗材料對料倉流型的影響J.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2000,21(1):13.13 李城,張秀坤.粉體料倉的設(shè)計J.設(shè)備與防腐,2002,30(1):64-67.14 楊秋良.料倉結(jié)構(gòu)設(shè)計J.化工設(shè)備與管道,2010(S1):39-45.15 梁耀相.飼料廠料倉設(shè)計的研究J.溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2001(4):41-48.16 廖常初.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.重慶:重慶大學(xué)出版社,2002工作計劃進(jìn)程表時 間工 作 內(nèi) 容第一周(3月20日3月26日)第二到四周(3月27日4月15日)第五到六周(4月16日4月29日)第七到九周(4月30日5月19日)第十到第十二周(5月19日5月31日)第十三周(6月1日6月5日相關(guān)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀、發(fā)展動向與機(jī)器人研究的最新成果設(shè)計方案選擇與確定主要技術(shù)難點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計分析與計算相關(guān)設(shè)計圖紙繪制與功能演示設(shè)計 完成整個設(shè)計說明書 答辯選題是否合適: 是 否方案是否可行: 是 否進(jìn)程是否合理: 是 否任務(wù)能否完成: 能 不能指導(dǎo)教師(簽字) 年 月 日選題是否合適: 是 否方案是否可行: 是 否進(jìn)程是否合理: 是 否任務(wù)能否完成: 能 不能指導(dǎo)小組組長(簽字) 年 月 日4
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