毕业设计（论文）开题报告-基于单片机控制的步进输送机的设计.docVIP

PAGE  PAGE 11 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 基于单片机控制的步进输送机的设计 学 院 机械学院 专 业 机械电子工程 班 级 BJ0805 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期 2012 年 12月23日基于单片机控制的步进输送机设计 1 选题背景及其意义 1．课题来源 本课题来自科研课题、教学需求和社会需要，是设计一种性能先进、满足教师教学、学生实践和模拟工业化生产的，基于单片机控制的步进输送机。它简化了结构，增加了可控性，可实现精确启停、准确定位等功能，具有结构简单、操作方便、可靠性高等特点，为机电一体化教学提供了很好的范例，为工业化生产提供实用的输送平台。 2．课题目的 基于单片机控制的步进输送机技术是一种利用电子技术、信息技术使机械系统实现柔性化和智能化的自动化技术，在工科高校的本科教育和研究生培养中，占有举足轻重的地位，对于提高学生的工程能力，拓展生存空间有着非常重要的意义。目前国内大多数高校在机电一体化教学中，多采用课堂教学与仿真实验相结合的方式，很少有实质性的实验教学环节。市场上商品化的机电教学仪器和实验设备大多实践平台偏重于机械，使机电一体化的学生在电气和机电结合方面有严重缺陷，更谈不上学生的对机电产品开发与创新研究。为了克服上述缺陷，本课题提出了一种新的教学思想：设计一种机械和电气等各项性能平衡的机电一体化教研平台，它囊括机电一体化专业课程的主要内容，包括：各种常用机构和通用机械零部件的设计；控制方法的设计（电机控制、气动控制）；常用控制系统的设计（单片机）。 该实验教学系统具有很强的工程实用背景，使用功能明显，有良好的直观性，学生通过对装置的传动方案和结构的分析，可以掌握机械系统运动方案和结构设计的基本要求，培养机械系统运动方案、机械结构的设计能力，提高学生控制系统的设计能力和创新意识。 为了响应国家政策和社会学术界的需求，设计一种方便校内教学以及研究人员开发的教学型步进输送机，可以让研究人员基于现有的平台，简化了后续研究开发的程序，为机电一体化产品提供了原型，便于后续功能的开发和创新课题的创建，具有便于理解，便于实用，控制简单，操作多样化等特点。 3．课题意义 基于单片机控制的步进输送机由操作机（机械本体）、控制器（单片机）、伺服驱动系统构成，是一种自动控制、可重复编程、完成各种输送作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多工序、变工件的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 基于单片机控制的步进输送机技术是综合了单片机、控制论、机构学、电子电气学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛，如在宰牛场和钢管厂，特别是在钢管厂都起着越来越重要的作用。在钢管厂，步进输送机有着一个专门的名称——斯慧顿杠杆。 由此可见，基于单片机控制的步进输送机对于现代工业技术和普通应用方面有着重要的意义，可以迅速提高生产力水平和生产效率，减少人力资源和时间的消耗，大大增加了工业生产的效益，同时也便于工人无法涉及的地方，条件受限制的领域，比如空间狭小、温度过低或过高、障碍物较多的地方，完成预想的目的。 课题响应国家级政策的实行，致力开发一种简单实用的机电一体化产品，便于后续研究和开发，在未来机电一体化技术的发展上起到基础又关键的作用，对机电一体化技术的发展乃至工业生产力的提高有着深远的意义。 由于先进的机电一体化产品相对学生的距离还比较远，学生在学校里接触机电一体化产品的机会不多，而且在拆装方面也面临一些技术性问题，所以设计一个适合学生学习，并且具有一定实际功能的教学型步进输送机对学生学习和后续功能的研发是及其有必要的，这个课题的意义在于为学生提供一个完全开放的，可供拆装理解原理的平台，便于后续操作。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 与链试运输机相比，步进梁具有停位准确、设备结构简单、刚性好、易维护、设备重量较轻、占地空间较小等优点，不仅如此，步进输送机可以实现无冲击移钢，无论是从低位移动到高位还是从高位移动到低位，都能在保证钢管品质的前提下平稳、迅速、准确移动钢管，在保证轧件表面的前提下减少噪声，改善工作环境，因此在现代化的带钢处理线中基本上取代了链试运输机。 以下列举几种国内外的步进输送机。 图1为宝钢无缝钢管厂斯慧顿杠杆。它有五部分组成，托架2，