煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：10200860
类型：共享资源
大小：3.01MB
格式：ZIP
上传时间：2018-06-15
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
煤车
自动
锚定
机械
机电
电机
系统
综合
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
附录2 附录2本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称： 煤车自动锚定机械臂机电液系统综合设计(运动模拟仿真设计) 一、课题国内外现状：人类不断的探索客观世界，同时也在努力的发掘自身的特性。人类的足迹几乎踏遍整个地球，成功的登陆月球，观测其他星球，研究人类的生存环境；同时，人类也在加速自身的研究，包括：生物工程、遗传工程、蛋白质的合成、人造心脏、器官移植、人工智能、专家系统、语音识别等1。工业机器人技术是当今世界最引人瞩目的高新产业之一。许多国家都把发展工业机器人作为高技术领域的战略目标列入国家发展计划，但各国的发展模式有所不同。目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司2。我国开发工业机器人晚于美国和日本，但也已有20多年的发展历史，并在“七五”期间对工业机器人进行了攻关，由于部门分割等缘故，所研制的220台机器人中竟然有80多个类型，所以工业机器人一直没有形成规模，很多停留在样机水平上，距产品还有相当的差距。随着国家经济形势的发展，对高技术的要求也发生了变化，我国于1986年将发展机器人列入国家“863”高科技计划。以后又列入国家“八五”和“九五”中。在国家的组织和支持下，经过十几年的持续努力，在机器人的基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展，并形成了适合我国国情的工业机器人应用领域。随着工业机器人向更深更广的方向发展以及智能化水平的提高，工业机器人的应用已从传统制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。机械手是机器人系统的组成部分。一个机器人系统，一般由下列四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。机械手是具有传动执行装置的机械，它由臂、关节和末端执行装置（工具等）构成，组合为一个相互依赖的运动机构。机械手用于执行指定的作业任务。大多数机械手是具有几个自由度的关节式机械结构，一般具有六个自由度。其中，头三个自由度引导夹手装置至所需位置，而后三个自由度用来决定末端执行装置的方向。本课题所作的是卸煤自动锚定机械手，它采用的液压缸驱动四连杆机构、传感器位置检测、PLC 控制的机电液一体化技术，在国内外军事、民用自动化机械上应用较多，如升降台、起落架、机器人等。而在两铁轨中间、轨道底面以下的狭小地坑内安置锚定力达500KN 的自动锚定机械手，属国内外首创。在本课题中还要求实现基于组态软件的整机工作过程动画模拟运动仿真，为此我参阅了很多资料，最终决定选用北京昆仑通态公司的MCGS组态软件，其具有操作界面友好、自动化程度高、监控可靠等优点。基于windows98/NT/2000/XP操作系统的全中文工控组态软件MCGS (Monitor and control Generated system)，可快速构造和生成上位机监控系统，为用户提供从设备驱动、数据采集到数据和报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等完整方案。MCGS软件系统含组态环境和运行环境。组态环境是工具软件，帮助用户设计和构造应用系统；运行环境则按组态环境中构造的组态工程，以用户指定方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能5-6。MCGS组态软件通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据，对数据进行加工后，以图形方式直观地显示在上位机屏幕上，按组态要求和操作人员的指令将控制数据送给现场硬件设备，对执行机构实施控制或调整控制参数3。二、研究主要成果：自动锚定机械手是一种机电液一体化的自动化装置，由四连杆机构、液压缸、传感器和PLC 控制系统组成，可实现机械手的空间位置自动寻找、机械手与车辆挂钩自动连接、定位和位置锁定。保证在采用卸煤机卸煤的作业过程中，车辆在轨道上不发生位置移动和振动，从而消除了人身安全事故并提高了生产效率；在卸煤作业完成后，机械手自动脱离与车辆的连接并退回原始位置，缩入轨道基面以下，使得轨道上车辆正常行驶无障碍，符合铁路安全标准规定。卸煤锚定机械手的整体方案是：(1) 采用液压缸驱动大刚度四连杆机构的机械结构方案，解决了锚定机械手在狭小的空间内、起落高度大、又必须具有足够的承载刚度、在粉尘条件下工作可靠的难点，这是本成果主要难点和创新点之一。(2) 采用传感器位置检测、PLC联锁控制方案，实现了使锚定机械手从地下位置（非工作状态）开始，完成寻找车辆挂钩、连接、定位、锁紧锚定、脱离连接、缩回地下等动作的整体自动化，避免了传统的铁路工人现场手动挂钩和摘钩的危险性，这是本成果的创新点之二。(3) 采用尼龙自润滑轴承、工程塑料圆筒防护套密封、锚臂伸缩圆柱导轨方案，解决了运动副防煤粉污染问题，是本成果的另一特色。三、 发展趋势：环视国际工业机器人的发展，美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称“机器人王国”的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的工业机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。日木工业机器人的发展经过20世纪60年代的摇篮期，70年代的实用期，到80年代普及提高期。经过短短的时间，日本工业机器人产业迅速发展起来，到20世纪80年代中期，一跃成为“工业机器人王国”，其工业机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。德国工业机器人的总数占世界第三位，仅次于日本和美国，智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。回顾近二十年来国内外机器人技术的发展历程，展望未来知识经济对机器人技术的要求，我们可以归纳出以下几种技术特点和发展趋势。1、 机器人控制技术向智能化发展机器人控制器是机器人的核心部分，是影响机器人性能的关键部分之一。随着现代科学技术的飞速发展和社会的进步，对机器人的性能提出更高的要求。但是，现有机器人控制器存在很多问题，如：开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺少网络功能等。针对结构封闭的机器人控制器的缺陷，开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。2、 传感型智能机器人发展较快机器人的控制从某种程度上讲，可以说是基于传感器的控制。智能传感器和机器人多传感器信息融合技术快速发展，传感技术在新材料、新技术上有集成化和多功能化的趋势，其中人工神经网络的应用特别引人注目，成为研究热点。3、 微型机器人的研究有所突破微型驱动器是开发微型机器人的基础和关键技术之一。它将对精密机械加工、现代光学仪器、超大规模集成电路、现代生物工程、遗传工程和医学工程产生重要影响。4、 应用领域向非制造业和服务业扩展为了开拓机器人新市场，除了提高机器人的性能和功能，及研制智能机器人外，向非制造业和服务业扩展也是一个重要的方向。这些行业包括航天、海洋、军事、建筑、医疗护理、服务、农林、采矿、电力、煤气、供水、下水道工程、办公自动化和灾难救护等9。5、 移动机器人研究引起重视移动机器人在工业和国防上具有广泛的应用前景，如清洗机器人、服务机器人、巡逻机器人、水下自主作业机器人、飞行机器人等。6、 开发敏捷制造生产系统90年代由美国提出的敏捷制造，具有快速响应市场变化的能力。能敏捷地开发新产品赢得竞争的敏捷制造企业。在90年代中期发展迅速，并已在一些企业的实践中取得了进展。实践和研究的发展必将进一步证实：敏捷制造模式是21世纪工业生产的主导模式。四、 存在问题：我国的制造业正从“制造大国”到“制造强国”迈进，国内对工业机器人发机器人自动化成套装备需求强勘，为工业机器人产业的发展提供了良好机遇和严峻的挑战，发展壮大我国自主品牌的机器人及其自动化成套装备产业已成为当务之急。针对现实状况，我国应采取如下措施加快国内工业机器人产业的发展。1加大支持力度，重点支持产业化发展，快速形成机器人产业的规模化生产。2，重点支持龙头企业，使其快速成长壮大起来。3在政策层面，希望政府把机器人产业发展纳入到重要产业政策中，同时大力倡导采用国产工业机器人及其自动化成套装备，给予减免税优惠，并对使用者给予鼓励，以有利于国内工业机器人产业的发展壮大。4对制约机器人成本的关键零部件进行重点支持，发展我国自己的零部件配套体系，降低成本，打破国外封锁与控制。另外，我国是煤炭生产大国，年生产能力可达10亿吨以上。而煤炭生产基地主要分布在长江以北，从而形成了北煤南运的格局。水运无疑成为多种运输方式中最经济的一种。这也就决定了港口的卸煤工作线必须可靠、高效。铁道的煤炭运输车辆到达港口后，有许多场合需要将其固定，尤以卸煤机工作时车辆的固定最为重要。以秦港三公司原卸煤作业线为例，其工作状态为，10节装满煤炭的车辆相连接自由停放在铁轨上，由5台卸煤机同时进行卸煤操作，将车辆上的煤炭横向推出车辆，落入传输带上。同时卸煤机又作纵向运动以完成整节车厢内的卸煤工作。这样，多台卸煤机的随机纵向运动，使车辆产生了沿铁轨方向的无规律自由运动。这种现象一方面容易发生人身伤亡事故，严重影响了安全生产；另一方面车辆移动后，需要推回到原来指定的卸煤位置，增加了辅助时间，影响作业安全和生产效率。自动锚定机械手应用自动卸煤机卸煤作业中，彻底消除了以前存在的人身伤亡事故隐患，保证了安全生产，社会意义重大；同时大大缩短生产辅助时间，进而提高了生产效率及经济效益。五、 主要参考文献： 1 张景慧. 车辆自动锚定机械手的机电液一体化设计及工程实践D. 2002. 2 徐方.工业机器人产业现状与发展J.机器人技术与应用，2007，（5）： 24. 3 包建华. 基于MCGS组态软件的机械手控制系统J.自动测量与控制，2007,26（8）:5657. 4 Lei X，Mao LDynamic Response Analyses of Vehicle and Track Cou- pled System on Track Transition of Conventional High Speed Raiway JJournal of Sound and Vibration，2004，271 (3)：11341146 5 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司MCGS组态软件用户指南M. 2010 6 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司MCGS组态软件参考手册M. 2010 7 宋继尧煤炭出口港的卸车系统 J，港工技术，1998，(2):1620 8 付愚.基于PLC的液压机械手的控制系统J.湖南工程学院学报，2005, 15（2）:5355,62. 9 王益群，赵静一，姜万录,等.铁道车辆液压锚定机械手J.中国铁道科学，2006,27（2）:140144.10 蔡自兴21世纪机器人技术的发展趋势J南京化工大学学报，2000，22（4）：73-7810 袁秀英组态控制技术M.北京：电子工业出版社，2003.8.11 袁艳敏. PLC在机械手自动控制系统中的应用J.航空技术高等专科学校学报，2004,22（5）:2628.12 包建华. 基于MCGS组态软件的机械手控制系统J.自动测量与控制，2007,26（8）:5657.13 李素芳，黄广霞. 基于MCGS组态软件的机械手模拟控制系统J.机电产品开发与创新，2010,23（2）:146147.14 Avontuur G C，Van D W KSystems Reliability Analysis of Mechanical and Hydraulic Drive Systems JReliability Engineering and System Safety，2002，77 (2)：12113015 张波，李为民，尚锐.多功能上下料用机械手液压系统J.液压与气动，2002，（8）:3132.16 李壮云. 液压元件与系统M.北京:机械工业出版社,2005,6.17 朱春波,王大明,李哲,等. PLC控制的气动上下料机械手J.液压气动与密封,1999,78(6):2123.18 赵碧，巴鹏，徐英凤. 气动上下料机械手手部结构的设计与分析J.沈阳理工大学学报，2006,25（6）:5860.19 Seong Jin Cho，Jae Chol Lee，Yong Han JeonThe Development of a Position Conversion Controller for Hydraulic Press Systems A2009， IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics20 Yao C Y，Zhao J Y，Wang Y Q，et alReliability Design for Coaler An- chorage Devic and PLC Contro
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号