大跨度三軸空間定位系統(tǒng)設計

大跨度三軸空間定位系統(tǒng)設計,跨度,空間,定位,系統(tǒng),設計 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名： 學　　院：　　　　　　 機電工程學院　　　　　　　　　 　　 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計(論文)題目： 大跨度三軸空間定位系統(tǒng)設計 指導教師： 　年 3　月 8　日  1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 1500字左右的文獻綜述（包括研究進展，選題依據(jù)、目的、意義） 文 獻 綜 述 一、研究進展： 本設計課題類似于目前廣泛應用于各行業(yè)的運料天車即橋式起重機，但本設計有空間跨度大，精確強的特點，可適用于工業(yè)生產(chǎn)運輸線，直接參與全自動化運輸線。 目前，通過多途徑查閱資料我了解到，上個世紀中葉，類似系統(tǒng)的雛形便已出現(xiàn)在工業(yè)應用中，但是由于當時的技術(shù)還不夠成熟，這種系統(tǒng)存在設計周期長、體積大、成本高等缺陷，幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負責操作。到20世紀80年代，在計算機的價格下降等的催動下，通過機器人技術(shù)，自動化系統(tǒng)已初步實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，由于控制技術(shù)的向高性能?高速度、大容量發(fā)展[2]，類似于本設計的運料系統(tǒng)已實現(xiàn)全自動化控制。大型控制系統(tǒng)大多采用多CPU結(jié)構(gòu)，不斷向高性能、高速度和大容量方向發(fā)展。將這種系統(tǒng)運用到運料系統(tǒng)中，可實現(xiàn)小車的全自動控制，降低系統(tǒng)的運行費用。并且自動控制系統(tǒng)具有連線簡單控制速度快，精度高，可靠性和可維護性好，維修和改造方便等優(yōu)點[6]。 橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。 普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成。起升機構(gòu)包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)等部件的機架，通常為焊接結(jié)構(gòu)[1]。 起重機運行機構(gòu)一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主粱和端粱組成，分為單主粱橋架和雙粱橋架兩類。單主粱橋架由單根主粱和位于跨度兩邊的端粱組成，雙粱橋架由兩根主粱和端粱組成。 主粱與端粱剛性連接，端粱兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主粱上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主粱的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)[11]。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙粱、偏軌箱形雙粱、偏軌箱形單主粱等幾種。正軌箱形雙粱是廣泛采用的一種基本形式，主粱由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。 四桁架式結(jié)構(gòu)由西片平面桁架組合成封閉型空問結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產(chǎn)。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主粱，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實腹工字形粱外，其余三片鋼板上按照設計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構(gòu)及電氣設備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式[4]。 普通橋式起重機主要采用電力驅(qū)動，一般是在司機室內(nèi)操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米[10]。 簡易梁橋式起重機又稱粱式起重機，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主粱是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面粱，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上小車一般在工字粱的下翼緣上運行。橋架可以沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起重機稱為懸掛粱式起重機?！?2】 冶金專用橋式起重機在鋼鐵生產(chǎn)過程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構(gòu)或裝置。這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。 鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入連續(xù)鑄錠設備或鋼錠模等用。主小車吊運盛桶，副小車進行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作，為了擴大副鉤的使用范圍和更好地為煉鋼工藝服務，主、副鉤分別布置在各自有獨立小車運行機構(gòu)的主、副小車上，并分別沿各自的軌道運行。常用的結(jié)構(gòu)形式有四梁四軌式和四梁夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它取出放到運錠車上。 脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車上有專門的脫錠裝置，脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。 加料起重機：用以將爐料加到平爐中。主小車的立柱下端裝有挑桿，用以挑動料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動和回轉(zhuǎn)。副小車用于修爐等輔助作業(yè)。 鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉(zhuǎn)工件；副小車用來抬起工件[13]。 二、選題依據(jù)、目的與意義： 隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平日益提高，隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展,控制器的需求量逐年增大。為了改變落后的生產(chǎn)狀態(tài),緩解日趨緊張的供求關系,實現(xiàn)我國制造業(yè)更高程度的自動化，解放生產(chǎn)力，我們需要研究一套大跨度三軸空間定位系統(tǒng)設計。 改革開放以來，我國社會主義現(xiàn)代化建設取得了舉世矚目的偉大同時，必須清醒地看到，我國正處于并將長期處于社會主義初級階段。全面建設小康社會，既面臨難得的歷史機遇，又面臨一系列嚴峻的挑戰(zhàn)。經(jīng)濟增長過度依賴能源資源消耗，環(huán)境污染嚴重；經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理，農(nóng)業(yè)基礎薄弱，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展滯后；自主創(chuàng)新能力較弱，企業(yè)核心競爭力不強，經(jīng)濟效益有待提高。在擴大勞動就業(yè)、理順分配關系、提供健康保障和確保國家安全等方面，有諸多困難和問題亟待解。緊密依靠科技進步和創(chuàng)新，帶動生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍，推動經(jīng)濟社會的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，是解決這些問題的重要途徑[9]。 我國科學技術(shù)發(fā)展的總體目標是：自主創(chuàng)新能力顯著增強，科技促進經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的能力顯著增強，為全面建設小康社會提供強有力的支撐；基礎科學和前沿技術(shù)研究綜合實力顯著增強，取得一批在世界具有重大影響的科學技術(shù)成果，進入創(chuàng)新型國家行列，為在本世紀中葉成為世界科技強國奠定基礎，形成比較完善的中國特色國家創(chuàng)新體系[12]。企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和深化，使得生產(chǎn)中的輸送成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。而這一套大跨度三軸空間定位系統(tǒng)將大大有益于整個生產(chǎn)線的自動化，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)流通的需求。 三、主要參考文獻： 1) 成大先主編.機械設計手冊（第三版）[M].北京：化學工業(yè)出版社，1994.4 2) 顧戰(zhàn)松主編.可編程控制器原理與應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2001.5 3) 坂本正文.《步進電機應用技術(shù)》[M].北京：科學出版社， 2010.05? 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