《机电一体化课程设计》说明书题目
年级2015级专业机械电子工程
班级ZB09151 学号
学生姓名
设计时间2016.11.28～2016.-12.13
指导教师封士彩宇晓明
机械工程学院机电工程系
常熟理工学院机械工程学院课程设计成绩评定课程名称：《机电一体化课程设计》
学生姓名：班级学号：
答辩记录表
成绩评定表
常熟理工学院机械工程学院《机电一体化课程设计》任务书姓名班级学号
设计题目
设计任务：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
设计工作量:
（1）
（2）
（3）
指导教师封士彩，宇晓明设计时间2016年11月28日～2016年12月13日
目录
第1章 (1)
1.1
1.2
1.3
1.4
第2章
2.1
2.2
2.3
第3章
3.1
3.2
3.3
第4章
4.1
4.2
4.3
致谢
参考文献
附录
正文要求
1.论文中一级标题用1.1，二级标题用1.1.1，三级标题用1.1.1.1，不允许超过三级标题，每级标题下的内容分点叙述可用（1），（2），（3）等，每一分点下的内容可用①，②，
③等。
2.论文中图表公式表示要规范，如第2章中的图用“图2.1 图名称”，然后按序号2.2，2.3等等，图名称在所绘图下面，用5号黑体表示，表用“表2-1 表名称”表示，然后按序号表2-2，2-3等等，表名称在表上面，用5号黑体表示，公式居中，在公式的最右边用(2-1)，(2-2)等表示。
每章标题（3号黑体，居中）另起页码
一级标题（4号宋体加粗）
空两格×××××××××（小4号宋体，1.2 5倍行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………
二级标题（小4号宋体加粗）
三级标题及正文内容全部用小4号宋体，数字、字母及公式用New Roman体
每页上下左右页边距都为2.5cm
1引言 1.1课题简介 本次毕业设计课题为“模块化生产控制系统设计”。其主要任务就是通过分析研究学校实验工作台系统，结合所学知识以及先进控制技术，对模块化生产线控制系统进行研究。 1.2 工业模块化系统发展现状 工业模块系统是一种以机电一体化为基础的自动化系统，其中控制的部分现今在我国大都是采用的是PLC控制。PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。最终达到控制的目
的。 工业模块与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。该学科以各种传感器为信息源，以信息处理与模式识别的理论技术为核心，以数学方法与计算机为主要工具，探索对各种媒体信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现，以提高系统性能。工业模块与智能系统是一门理论与实际紧密结合，具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。 2系统设计 2.1 系统概括 该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。上料检测站功能： 回转上料台将工件依次送到检测工位； 提升装置将工件提升并检测工件颜色。 搬运站功能： 将工件从上站搬运至下一站。 加工站功能： 用回转台将工匠在四个工位间转换；
机电一体化系统项目教程课程设计 1. 课程介绍 该课程旨在培养学生综合运用机械、电子、控制等学科知识，完成机电一体化系统项目的设计与实现。通过实际操作项目，加强学生的实践能力和综合素质，培养学生开发和创新能力。 2. 课程目标 本课程的主要目标是： 1.掌握机电一体化系统的设计方法和实现技能； 2.熟悉机械、电子、控制等学科知识的应用； 3.提高学生的实践能力和团队合作能力； 4.激发学生的创新和发展动力。 3. 课程大纲 本课程的学习内容包括以下几个部分： 3.1 预备知识 •机械原理 •电子技术基础 •控制原理 •编程基础 3.2 课程设计 •选题与方案设计 •机械部分设计与加工
•电子控制部分设计与调试 •系统集成与测试 3.3 团队合作 •建立团队合作意识 •分工合作 •有效沟通 •解决问题 3.4 创新与发展 •学术研究 •产品实践 •创业方向探索 4. 教学方法 本课程采用以下教学方法： 4.1 课堂讲授 介绍机电一体化系统的设计方法和实现技能，讲解机械、电子、控制等学科知识的应用。 4.2 课程设计及实践操作 通过课程设计的实践，引导学生掌握机械部分和电子控制部分的设计方法和技能，包括物理原理、CAD绘图、工程制图、机械加工、电路设计、单片机和传感器应用等方面。 4.3 实验室操作 组织学生到机电设备实验室进行设备操作与实验，指导学生如何进行系统测试和诊断故障。
4.4 团队合作 学生组成小组进行设计和实践操作，每个小组要有明确的分工，通过团队合作，提高学生的实践能力和团队合作能力。 4.5 学术研究 提供机电一体化系统相关研究文献，鼓励学生对机电一体化系统进行进一步研究，培养学生创新与发展能力。 5. 课程考核 本课程的考核包括以下几个方面： 5.1 课堂考核 平时考核包括听课情况、课堂圈子等。 5.2 课程设计 根据课程设计进行课程成果评估。 5.3 实验室操作 根据实验操作的完成情况进行考核。 5.4 课题论文 根据完成的课题论文进行评估。 6. 课程参考书目 •《机械原理》 •《电子技术基础》 •《控制原理》 •《C语言程序设计》
机电工程学院 课程设计（项目设计）说明书（2014 /2015学年第一学期） 课程名称：机电一体化课程设计 题目：机械手伸缩臂设计 专业班级： 学生姓名： 学号：110200408 指导教师： 设计周数：2周 设计成绩：
目录 第1章概论 1.1 我国机器人的发展状况 (3) 1.2工业机械手的组成及原理 (4) 1.3机械手的应用 (5) 第2章机械手伸缩臂机械部分设计计算 2.1设计方案论证以及确定 (6) 2.1.1设计参数 (6) 2.2机械手伸缩臂总体结构设计方案 (6) 2.3 执行装置的设计方案 (7) 2.3.1 滚珠丝杠的选择 (7) 2.3.2减速齿轮的有关计算 (13) 2.3.3 电动机的选择 (18) 第3章液压控制系统的设计与计算 3.1 设计方案 (20) 3.2 液压回路设计 (20) 3.3 油泵的选择设计 (21) 3.3.1油泵的选择设计 (21) 3.3.2泵驱动电机的选择设计 (22)
第一章概论 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。业机器人机械手是模仿人的手部动作，按照给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操纵的自动装置，它是机械化、自动化的重要手段。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。 工业机械手可以在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣的环境，以及笨重、单调、频繁的操作中，代替人的工作，具有重要的意义。在机械加工中，冲压、铸造、锻造、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面，也已愈来愈引起人们的重视。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 1.1我国机器人的发展状况 我国工业机器人发展于20世纪70年代，经过30多年的发展，大致经历了三个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的适用化期。 20世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星，世界范围内工业机器人的应用掀起了一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种情况下，我国于1972开始研究制造自己的机器人。 进入20世纪80年代后，随着改革开放的不断深入，在高科技浪潮的冲击下，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机械人及其零部件进行攻关，完成了工业机械人的成套技术的开发，研制出了喷漆取得了
机电一体化系统课程设计指导书 《机电一体化系统设计》课程设计指导书 一、课程设计总体思路 机电一体化系统课程设计，将机电专业理论课程的相关内容有机结合起来，使学生受到完整的设计过程训练，使学生对机械本体和电子、电气控制的软硬件的设计过程有全面的了解，使学生掌握机电工程设计的基本方法，提高其分析问题和解决实际工程问题的能力，培养学生的工程观念，将整个课程内容有机而系统地结合起来。 工业机器人是一种典型的机电一体化产品，机器人技术是综合了计算机、控制、机构学、传感技术等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。本课程设计将以移动工业机器人为研究对象，开展机器人结构设计、制作和控制，初步掌握机械系统、环境识别系统和运动控制系统的设计方法，训练如何查资料及图表、数据处理、自动控制以及创新能力，使学生具备独立设计机电一体化产品的能力，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更好地培养机电一体化专业学生的专业技术能力和综合素质。 二、课程设计培养目标 课程设计不仅使学生掌握机电一体化相关的基本理论和技术技能，还要使学生“做中学”以熟练运用系统的有机
集成技术进行工程设计，同时加强团队协作能力的培养，促进交流与合作，拓展视野，勇于创新，提高思考与决策水平，形成解决实际问题的能力和终身学习的能力。 1、发挥主体，培养学生自主学习能力 机电一体化技术，操作性强，更新速度非常快，内部也变化多端，光靠老师、光靠课堂上的一点时间并不能讲全其中的变化，在课程设计教学实践环节中，尤其要注意自主性学习、学生学习方法的指导，爱护和保护学生的好奇心和求知欲，帮助学生自主学习，独立思考。让学生边看书、边查阅相关资料、边自己动手实践，积极主动地去获取知识、获取信息，逐步掌握千变万化的机电技术，适应信息社会飞速发展的需要。 2、加强整合，培养学生的系统设计能力 机电一体化技术与很多学科有着千丝万缕的联系，在课程设计中，要注重学科之间的有机融合，通过合理的构建课程设计教学团队，请具有丰富的机械设计、机电控制、电路设计实际经验的教师参与课程设计的具体指导。指导合作学生完成机电项目的系统设计，熟练掌握项目所涉及的相关内容，而且在实际操作中通过不断的探究获得新的知识，进而培养学生的系统设计能力。 3、开放交流，培养学生的团队协作能力 在整个课程设计过程中，尝试以学生为主体，教师起引
机电一体化系统设计第二版课程设计 概述 本课程设计旨在运用机电一体化的知识，完成一台具有完整机电一体化系统体系结构的机械及其控制系统。通过本课程设计，希望学生们能够掌握机电一体化系统设计的方法和技能，以及掌握系统设计、机械设计和控制系统设计等方面的综合能力。 设计任务 设计一台模拟生产线过程的机械并配备相应的控制系统，以完成自动化生产线上的生产任务。设计的机械应能够具备多种功能特点，例如自动分拣、切割和堆垛等工作，同时具备跟踪控制，安全保护，维修与调试等多种功能。 设计原则 1.设计应具备先进性和实用性，以最大限度地满足实际生产 需求。 2.系统应保证运行的可靠性和稳定性，降低因意外故障导致 的生产线停顿率。 3.应达到生产效率和质量的双重要求。 4.充分考虑机械、控制系统整体的设计与集成，确保实现机 电一体化效果。
设计流程 1.确定设计要求，明确机械和控制系统的功能需求及性能标 准。 2.进行市场调研，确定可行的方案，考虑机械与控制系统的 整体集成，保证机电一体化的效果。 3.进行机械结构设计，包括3D模型设计、零件图纸绘制与操 作方案的设计等。 4.进行控制系统设计，涉及电气电子控制系统的设计、PLC 控制器的编程、人机界面的设计等环节。 5.进行机械和控制系统的联调，调试并运行检测。 6.进行测试和试验，在实际生产环境下检验系统的性能和可 靠性。 7.进行方案评估和效果分析，优化系统设计。 设计内容 设计内容主要分为两个方面：机械部分和控制系统部分。 机械部分 1.确定机械的结构设计方案。 2.设计机械的3D模型。 3.绘制机械零部件图纸。 4.设计机械操作方案。
目录 机电一体化系统设计课程设计任务书1.总体方案 1.1 丝杆螺母副的选用 1.2 减速装置的选用 1.3 伺服电动机的选用 1.4 检测装置的选用 2．工作台切削力的计算 3.直线滚动导轨副的计算与选型 3.1滑块承受工作载荷Fmax的计算与型号选择 3.2距离额定寿命L的计算 4．滚珠丝杆螺母副的计算与选型 4.1最大工作载荷Fm的计算 的计算 4.2最大动载荷F Q 4.3初选丝杆型号 4.4丝杆传动效率η的计算 4.5丝杆刚度的验算 4.6丝杆压杆稳定性的校核 5.步进电机减速箱的选用 6.步进电机的计算与选型 6.1步进电机转轴上加载的总转动惯量Jeq 6.2步进电机转动轴上总的等效负载转矩Teq 6.3步进电机最大静转矩的选择 6.4步进电机性能校核 7.反馈检测装置的选用 8.步进电机驱动器的选用 9.设计总结 参考文献 [1]张建民.《机电一体化系统设计》第三版.高等教育出版社 [2]尹志强.《系统设计课程设计指导书》.机械工业出版社
普通车床（如C616,C618,C620,CA6140，C630）是金属切削加工常用的一类机床。 总体设计方案 （1）卧式车床数控化改造后应具有单坐标定位，两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹插补的功能。因此，数控系统应设计成连续控制型。 （2）卧式车床经数控化改造后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。 （3）根据普通车床的最大加工尺寸、加工精度、控制速度、以及经济性要求一般采用8位微机——MCS-51。 （4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A 转换电路、串行接口电路等。还要选择步进电动机的驱动电源以及主轴电动机的交流变频器等。 （5）设计自动回转刀架及其控制电路。 （6）纵向和横向是两套独立的传动链，他们由步进电机、齿轮副、丝杆螺母组成，其传动比应满足机床所要求的分辨。 （7）采用滚珠丝杆螺母副，并有预紧机构 （8）采用贴塑导轨，以减少导轨摩擦 2、设计参数 最大加工直径：床面上：630mm； 床鞍上：350mm； 最大加工长度：1400mm； 快进速度：纵向：2.0 横向：1.0 最大切削进给速度：纵向：0.5m/min， 横向：0.25 m/min； 溜板板和刀架的重力：纵向：1200N 横向：800N 主电动机功率：10KW； 代码ISO 脉冲分配方式：逐点比较法， 定位精度： 0.015 启动加速时间：35ms； 输入方式：增值式、绝对式 控制坐标数：2
郑州电力职业技术学院 课程设计 题目数控加工中心刀具换刀系统的 PLC编程 系别: 机电工程系 年级专业：机电一体化专业 学生姓名：张宇 指导教师：刘光定
目录 前言 (2) 课程设计任务书 (3) 第一章 PLC基本介绍 4 1.1 PLC介绍 4 1.2 PLC的组成 4 第二章 PLC的工作原理 6 2.1 PLC的工作原理 6 2.2 PLC的优点 6 2.3 PLC的选型依据7 第三章 I/O配置（表） 8 3.1 I/O配置（表）8 第四章刀盘取刀示意图 8 4.1 机械手与调取刀具示意图 9 第五章本系统框图及程序 10 5.1 软件流程图10 5.2 梯形图11 5.3 指令表13 5.4 本系统的详细工作原理15 第六章 PLC的开发环境 15 6.1 本系统的开发环境15 第七章本系统的改进 16 第八章总结 16 参考文献 . 17
前言 加工中心(Machining Center)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。加工程序的编制，是决定加工质量的重要因素。 加工中心是高效、高精度数控机床，工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工，同时还备有刀具库，并且有自动换刀功能。加工中心所具有的这些丰富的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性。 加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制，以保证刀具进行复杂表面的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。 加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。
《机电一体化课程设计》说明书题目 年级2015级专业机械电子工程 班级ZB09151 学号 学生姓名 设计时间2016.11.28～2016.-12.13 指导教师封士彩宇晓明 机械工程学院机电工程系
常熟理工学院机械工程学院课程设计成绩评定课程名称：《机电一体化课程设计》 学生姓名：班级学号： 答辩记录表 成绩评定表
常熟理工学院机械工程学院《机电一体化课程设计》任务书姓名班级学号 设计题目 设计任务： （1） （2） （3） （4） （5） 设计工作量: （1） （2） （3） 指导教师封士彩，宇晓明设计时间2016年11月28日～2016年12月13日
目录 第1章 (1) 1.1 1.2 1.3 1.4 第2章 2.1 2.2 2.3 第3章 3.1 3.2 3.3 第4章 4.1 4.2 4.3 致谢 参考文献 附录
正文要求 1.论文中一级标题用1.1，二级标题用1.1.1，三级标题用1.1.1.1，不允许超过三级标题，每级标题下的内容分点叙述可用（1），（2），（3）等，每一分点下的内容可用①，②， ③等。 2.论文中图表公式表示要规范，如第2章中的图用“图2.1 图名称”，然后按序号2.2，2.3等等，图名称在所绘图下面，用5号黑体表示，表用“表2-1 表名称”表示，然后按序号表2-2，2-3等等，表名称在表上面，用5号黑体表示，公式居中，在公式的最右边用(2-1)，(2-2)等表示。 每章标题（3号黑体，居中）另起页码 一级标题（4号宋体加粗） 空两格×××××××××（小4号宋体，1.2 5倍行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××………… 二级标题（小4号宋体加粗） 三级标题及正文内容全部用小4号宋体，数字、字母及公式用New Roman体 每页上下左右页边距都为2.5cm
第一章概述 一、机电一体化的基本特征 机电一体化技术是在机械学（mechanics）和电子学（electronics）之间发展起来的中间学科，故其英文学术名为Mechatronics，其涵义是机械和电子的集成技术，是在设计产品或制造系统时所思考的精密机械工程、电子控制及系统的最佳协同组合。 二、数控改造的意义和特点 数控技术的发展和机电一体化技术的发展时息息相关的。当电子计算机应用到机床上时，就称之为数控机床。数控技术的发展经历了两个阶段，第一个是NC（数控技术）阶段，第二个是CNC（计算机数控）阶段。 到目前为止，我国的数控普及率远不及西方发达国家，在现在这个国情下，机床的数控化改造就显得非常有意义。 近年来,许多企业为提高产品质量和效率,增强企业的市场竞争能力,对已有的部分机床设备实施了数控化改造。改造后有的效果并不理想,有的达不到改造前的水平,还有的甚至完全无法使用。究其原因,主要是盲目照搬国外“经验”,片面追求机床设备的“数控化率”及高档化,而不是根据本企业的实际状况来实施改造。对多种机床设备进行数控化改造,必须从本企业的实际出发, 根据企业的产品特点,从数控系统或数控装置的适用范围、被改造机床设备的状况和操作、改造人员技术素质等方面来综合分析,必要时还要找有关人员集体讨论决定数控化技改方案,以确保技改后的效果和质量,走中国特色的技改之路。 1.摸清数控机床设备的特点和适合加工产品的范围。 以数控机床为例,它的主要优点是:“柔性”好、加工精度高、加工质量好、生产效率高;主要适合加工的产品(零件)可概括为8个字:“复杂、精密、小批、多变”。“复杂”是指形状、尺寸不规则的零件(人工控制易出错);“精密”是指精度要求高的零件(普通机床难以达到);“小批” 是指批量不是很大的零件(批量很大的零件应采用专用机床);“多变”是指零件生产品种不固定(需经常变化)。此外,数控机床只需改变加工程序,就可解决不同种类零件的加工,这种可变适应性,称为数控机床的“柔性”。如果被加工的产品不属于上述情况,就没有必要把普通机床改造为数控机床,即使改造了,效果也不好。 2.充分了解国内外数控系统或数控装置的现状,结合本企业实际,选用合适的数控系统或数控装置,对一些简单的专用机床设备,也可用PLC或自制一些数控装置来控制(尽量采用成熟、可靠的技术)。 要了解“数控行业”的现状,需要一段时间的积累。可通过多种机床设备展示会或博览会收集厂家的资料,或向中国机械工程协会等有关机构咨询,还可向已知生产数控机床设备的单位索取资料,并走访部分用户,了解其使用情况。经过对比分析选取适合本企业产品的数控系统或装置。例如,欲改造一台机床,需选用数控系统。经调研国外较为著名的厂家有日本发那科公司(FANUC)、德国的西门子公司(SIEMENS)、美国的GE公司、Allen-Bradly公司、西班牙的FAGOR公司和日本大森等;国内的主要生产厂家有沈阳数控集团、上海开通、上海机研所、东方西门子、航天数控集团、北工大电子厂、航天巴山、西宁高源、南京大方等等。有闭环控制交直流电机伺服数控系统,也有开环控
机电一体化课程 课程设计说明书 课程名称：机电一体化技术 设计题目：交通信号灯模拟控制系统的设计专业：机电一体化技术 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间： **机电高等专科学校 机电工程系
1 绪论 1.1引言 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 1.2单片机概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基
机电一体化系统课程设计 设计说明书 刖言 本说明书是我对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好实践，课程设计是我对所学知识理论检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力。资料个人收集整理，勿做商业用途本说明书融合了机械设计、机电一体化、机械制图等学科知识。对X-Y轴数控工作台进给系统分析，包括机械传动部分、电气控制部分以及程序的设计。让我们做到理论联系实际，培养我们分析问题、解决问题的的能力。资料个人收集整理， 勿做商业用途 原理框图
1.4检测装置的选用选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。电焊机的精度不是很高，故可以采用开环控制 2.控制系统的设计 1）对于步进电动机的开环控制，采用运动控制卡控制 2）要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还需要扩展程序储存器、数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等。 3）选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。 三、机械传动部件的计算与选型 1. 导轨上移动部件的重量估算 按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为2000N。 设计计算与说明 2. 直线滚动导轨副的计算与选型 （1）滑块承受工作载荷Fmax的计算及导轨型号的选取工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本设计中的工作台为水平布置，采用双导轨、四滑块的支承形式。考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所受的最大垂直方向载荷为： max 其中，移动部件重量G=2000N外加载荷F =0,代入式（2）得最大工作载荷F max =500N =0.5kN 。 查附录表，根据工作载荷F max =500N =0.5kN，初选直线滚动导轨副的型号为 DB-LBB25R型，其额定动载荷G a =17.9kN，额定静载荷G g^ 30.44kN。 （2）距离额定寿命L的计算上述选取的DB-LBB25RB1导轨副的滚道硬度为 60HRC工作温度不超过100摄氏度，每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。查表3-36~表3-40，分别取硬度系数f H以.°、温度系数f T
机电一体化课程设计汇报 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 2023年3月
一、设计题目及设计规定 单片机旳油压、油温检测系统设计，设计一种基于单片机旳油压、油温检测系统。其中：压力P=0-16Mpa；油温T=0-120： 规定设计并绘制电路原理图和印刷电路板（PCB图）： 1.绘制电路原理图； 2.绘制印刷电路版图； 3.撰写设计汇报书； 二、课程设计旳目旳及意义 机电一体化是微电子技术向老式机械工业领域迅速渗透旳过程中逐渐形成和发展起来旳一门新兴旳综合性学科。机电一体化技术首先极大地提高了机电产品旳性能，另首先又极大地提高了产品生产系统旳生产效率。近年来，伴随大规模集成电路旳发展，单片机技术与电电子技术日益得到普遍重视和广泛旳应用，它已经遍及人们旳平常生活和国民经济各个领域。 现代数学信号处理旳发展趋势之一是在通用旳硬件上借助软件实现复杂旳功能，伴随对软件依赖性旳增长，软件旳开发成本也对应提高，甚至出现赶超硬件投入旳趋势。 机电一体化是指机构旳主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术，并将机械装备和电子设备以及软件等有机旳结合起来所构成旳系
统旳总称。也就是说机电一体化旳连接机械和电子、气压、液压等有关旳旳关键技术，在微电子技术、计算机技术、及信息处理技术旳高速发展，消费者对高性能、高自动化旳机械化产品提出了更高旳规定，也就是规定我们从事机械设计制造及自动化行业旳技术人员掌握机电一体化技术旳重要性所在。 机电一体化旳关键技术有： 1.机械技术； 2.计算机及信息处理技术； 3.系统技术； 4.自动控制技术； 5.传感检测技术； 6.侍服传动技术。 在新旳历史背景下，同步因也是个知识爆炸旳年代，不管是对祖国经济旳发展，还是一种很现实旳问题：对自己未来旳发展，对于掌握、精通这门技术都尤为旳显得重要。 而这次课程设计，首先让我们从理论到实践旳一种联络，另首先也是温习和巩固所学旳专业知识尤其是单片机方面旳知识，对于单片机系统可以从整体上认识和把握，可以从整体旳高度上根据实际需求设计出有效旳系统。接触和学习一种相称有效旳电路设计软件PROTEL99，熟悉和理解基本旳操作，可以根据设计
自动化立体车库设计 一、实验目的： 1、了解立体车库的背景由来、概念、组成、原理及设计方法； 2、掌握如何用PLC控制立体车库的运行； 3、掌握机电一体化的原理和人机界面的含义。 二、实验资料： 1、立体车库的组成： 立体车库包括：通行架，其可允许车辆正常通 行；固设于通行架上的车库群，其为多层结构，每 层至少包括有两个或两个以上可存放车辆的单元 车库；纵向升降机，其设于车库群及通行架中；横 向移动架，其可在升降机与单元车库之间移动；推 举式交换装置，其可将横向移动架上的车辆放置于 单元车库上或可将单元车库上的车辆取回于横向 移动架上；控制机构，其控制存放或取出车辆。 2、升降横移式立体车库定义： 采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备叫做升降横移式立体车库。 3、升降横移式立体车库的类型： 三、实验原理： 1、立体车库的工作原理： 升降横移停车库利用托盘移位产生垂直通道，实现高层车位升降存取车辆，全部逻辑过程均由PLC进行控制。地面以上布置的升降横移立体车库结构特点：底层只能平移，顶层只能升降，中间层即可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层必须留一个空车位，供进出车升降之用。当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车：中间层，顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出车动作，进出车后再上升回到原位置。其运动总
则是；升降复位，平移不复位。 2、系统的控制原理： 操作者要通过控制系统信息交流的平台把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。 主控程序按照进车优先的原则，每个载车板运动之前，需要判断目的地是否有空位，有空位才可以动作。 控制系统原理框图
模块化生产试验台 分类站课程设计报告 课程：机电一体化技术 班级： 设计： 指导老师： 时间： 1、分类站控制系统总体设计 1.1系统概况
该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。 分类站的作用是在接收前站的信息后，把工件分类并推送进库房。 1.2系统工艺流程 本站为第六站（分类站），当第六站收到第五站（安装站）的信号后，第六站通过第五站传递过来的信号，将外圈与内芯颜色的四种搭配分送到各个仓库。工件外圈为白色内芯为白色时，电动机将工件移至（1，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为白色内芯为黑色时，电动机将工件移至（2，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为黑色内芯为白色时，电动机将工件移至（3，n）仓库，推料气缸工作；工件外圈为黑色内芯为黑色时，电动机将工件移至（4，n）仓库，推料气缸工作。每次推料结束，工作站台均要移回原位，然后开始下一轮分类。 此站的工作流程图如图1所示。 2、分类站控制系统硬件设计 2.1PLC选型 本模块的六个工作站都是采用PLC进行控制,而且PLC的型号均为S7-200, S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。 S7-200系列出色表现在以下几个方面：①极高的可靠性；②极丰富的指令集； ③易于掌握；④便捷的操作；⑤丰富的内置集成功能；⑥实时特性；⑦强劲的通讯能力；⑧丰富的扩展模块。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领 分类站工作流程图注解：
机电一体化系统课程设计 题目自动分拣工件机械手的设计 班级 学生蒋金成 同组凌一锐 起迄日期2015 指导教师年 机械 1211 学号1220116105 上文龙薛俊 12月 25日~ 2016年 1月 汪帮富讲师 5 日
机械工程学院 目录 1. 自动分拣工件机械手设计的要求、目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 1.1 要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 1.2 目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 2. 总体方案设计与论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.1 总体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.1.1 主体功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.1.2 执行机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 2.1.3 驱动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.1.4 控制机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.2 总体方案论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.2.1 调试过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.2.2 调试中出现的问题及解决方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2.2.3 结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 3. 机构分析与计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 3.1 机械手总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 3.2 机身的总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 4. 关键部件设计与校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 4.1 机械手手抓的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 4.1.1 选择手抓的类型及夹紧装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 4.1.2 手抓的力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 4.1.3 机械手手抓夹持精度的分析计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 5. 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 6. 收获、体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 7. 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
机电一体化系统课程设计设计说明书设计题目：伺服机电系统一体化设计
目录 一、机电一体化系统设计 1.确定滚珠丝杆副的导程------------------------------------ 3 2.滚珠丝杆副的载荷及转速计算----------------------------- 3 3.滚珠丝杠的校核--------------------------------------------- 6 4. 滚珠丝杆副的极限转速n c的校核------------------------ 7 5.. D n值的验证--------------------------------------------------- 7 6基本轴向额定静在和C u的验算---------------------------- 7 7轴承选择-------------------------------------------------------- 7 8电机的选择----------------------------------------------------- 9 9.导轨副的选择------------------------------------------------- 11 10套筒的设计---------------------------------------------------- 11 二、密封和润滑------------------------------------------------------ 13 三、心得体会--------------------------------------------------------- 14 四、参考文献--------------------------------------------------------- 15