机电一体化专业毕业设计参考选题

机电一体化专业毕业设计参考选题

题目一：

立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)机械部分设计题目二：

立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)控制部分设计

1.设计任务简介：

自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学中一门综合性的科技工程。它与平库相比可节约70％的占地面积和70％的劳动力，可提高管理水平。目前在我国仓储业和生产使用线上崛起，广泛使用在物资金融、航天航空、冶金机电、石化化工、军工轻工等，并采用计算机多级管理、控制、实施高速数据通讯、实时图像显示等，自动化程度极高。自动化立体仓库是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制造系统供应物料。自动化立体仓库在自动化制造系统中起着十分重要的作用。自动化立体仓库的主要特点有：

①利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置精确，对自动化制造系统物料响应速度快；

②与搬运设备(如AGV、有轨小车、传送带)衔接，可靠及时供给物料；

③减少库存量，加速资金周转；

④充分利用空间，减少厂房面积；

⑤减少工件损伤和物料丢失；

⑥可存放的物料范围宽；

⑦减少管理人员，减低管理费用；

⑧耗资较大，适用于一定规模的生产。

2.设计目的：

通过对自动化立体仓库模型设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力。

3.设计任务及主要技术参数：

输入电压：

A(200～240 V)；

环境：

温度－5～40℃，湿度≤80％；

外形尺寸：600 mm~450 mm~600 mm；-

定位精度：0.01 mm；

最大快进速度：

V=3 m／min；

横、纵向最大行程：

S=300mm；

4.设计要求：

题目一要求：

1）自动化立体仓库模型机械部分设计要求：

机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。主要包括机械部分所用的各个零部件的设计过程、型号确定以及尺寸选择，其中包括滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠的选择计算和强度校核，以及滚动轴承和滑动轴承的选择及寿命校核；所需电动机型号的选择

2）毕业设计说明书或论文

题目二要求：

1）自动化立体仓库模型电气控制部分设计要求：

主要包括可编程控制器（PLC）主模块和控制模块的选型、输入输出接口设计、A/D D/A端口等

2）毕业设计说明书或论文

题目三、材料分拣系统机械系统设计（单片机）

题目四、材料分拣系统控制系统设计（单片机）

1.设计任务简介

材料分拣系统(Automated Sorting System)是二战后率先在美国、日本的物流中心广泛采用的一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可或缺的一部分。该系统的作业过程可以简单地描述如下：

物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种渠道送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确地分类，再将商品运送到指定地点。同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在的位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站中。以便装车配送。

材料分拣系统的主要特点：

1）分拣误差率极低。材料分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这取决于分拣信息的输人机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3％以上，材料分拣系统如果采用传感器检测技术及自动控制，将大大降低误差率。

2）分拣作业基本实现无人化。建立材料分拣系统的目的之一是为了减少人员的使用，减轻人员的劳动强度，提高人员的使用效率。因此，材料分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。

3）能连续、大批量地分拣货物。由于采用流水线自动作业方式，材料分拣系统不受气候、时间及人的体力等限制，可以连续进行，同时由于材料分拣系统单位时间分拣件数多，因此材料分拣系统的分拣能力是人工分拣系统无法比拟的。

材料分拣系统的组成：

材料分拣系统所采用的材料分拣装置涵盖了单片机技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容，是实际工业生产设备的微缩模型。该设置采用了台式结构、内置电源、转接口面板。其中转接口面板设计了可与其他PLC或单片机连接的转接口。该装置中，选用了颜色识别传感器及对不同材质敏感的电容式和电感式传感器，分别被固定在网板上。

材料分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成：

1）控制装置。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、输送装置进行作业。

2）分类装置。分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣命令，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使其改变输送装置的运行方向进入输送机或进入分拣道口。

3）输送装置。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品鱼贯通过控制装置、分类装置，并沿固定线路运送商品。

4）分拣道口。分拣道口是已分拣商品分离主输送机进人集货区域的通道。

2.设计目的：

通过对材料分拣系统设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力。

3.技术要求及主要参数：

1）材料分拣装置模型外形尺寸：900 mmx500 mmx300 mm,，

2）物料块质量：

m≤20 g。

3）传送带速度：

v≤50 mm／s c，

4）通电状态下，下料时下料传感器动作，传送带运行，铁块由电感传感器检测，铝块由电容传感器检测，颜色块由颜色传感器检测。

5）分拣功能：

分拣出金属和非金属；分拣某一颜色块；分拣出金属中某一颜色块；分拣出非金属中某一颜色块；分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块；分拣颜色：

红、绿、黄；分拣材料：

铁、铝、塑料。

4.设计要求：

题目三要求：

1）分拣系统机械部分设计要求：

机械部分采用电动机拖动，传送带传动，工作台采用气压缸驱动。主要包括机械部分所用的各个零部件的型号确定以及尺寸选择，其中包括电动机型和气压缸的选择

2）毕业设计说明书或论文

题目四要求：

1）自动化立体仓库模型电气控制部分设计要求：

主要包括单片机的选型、传感器选择、输入输出接口设计、A/D D/A端口等